垃圾及生物质热解气化发电技术

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1、2014 CEET. All rights reserved.EnvironmentCountryEnergy Technology北京国环新能低碳科技有限公司Environment北京国环新能低碳科技有限公司2014 All rights reserved.垃圾及生物质热解气化 发电技术CountryEnergy Technology电话:(8610)82170643(86)13811097110地址:北京市海淀区清河后屯路专家国际花园1号楼2单元2014 CEET. All rights reserved.EnvironmentCountryEnergy Technology北京国环新能低

2、碳科技有限公司内容01 PART02 PART03 PART04 PART国内垃圾处理情况垃圾热解气化发电技术经济效益分析方案比较及结论2014 CEET. All rights reserved.EnvironmentCountryEnergy Technology北京国环新能低碳科技有限公司国内垃圾处理情况垃圾是城市的附属物 ,城市的运转转每年将产产生 上亿亿吨的垃圾。而今,当人们们陶醉在繁华华的 都市生活中,这这支垃圾“大军军” 也正一步一步地包围围着我们们,并 随着城市的增大而增大。2014 CEET. All rights reserved.EnvironmentCountryEne

3、rgy Technology北京国环新能低碳科技有限公司国内垃圾处理情况武汉每天上百吨垃圾排入长江汉江统计资统计资 料显显示,全世界垃 圾年均增长长速度为为8.42%,而中 国垃圾增长长率达到10%以上,中 国已成为为世界上垃圾包围围城市最 严严重的国家之一。全世界每年产产 生4.9亿亿吨垃圾,而仅仅中国每年 就产产生近1.5亿亿吨城市垃圾。相 对应对应 的,是仅为仅为 50%左右的城市 垃圾处处理率。2014 CEET. All rights reserved.EnvironmentCountryEnergy Technology北京国环新能低碳科技有限公司国内垃圾处理情况北京上海身陷垃圾巨

4、山难突围目前,中国城市人均日产产垃 圾约约1公斤,垃圾人均年产产量达 440公斤。全国城市生活垃圾累 积积堆存量已达70亿亿吨,占地约约80 多万亩亩,近年来又以平均每年 4.8%的速度持续续增长长。全国600 多座城市,除县县城外,已有三分 之二的大中城市陷入垃圾的包围围 之中,且有四分之一的城市已没 有合适场场所堆放垃圾。2014 CEET. All rights reserved.EnvironmentCountryEnergy Technology北京国环新能低碳科技有限公司国内垃圾处理情况全国城市生活垃圾堆存量高达70亿吨按2008年年鉴统计鉴统计 ,2007年 全国655个设设市城

5、市的垃圾总总量 达1.25亿亿吨,这样这样 的数字每年 还还在以8-10的速度增长长,其 增速堪与GDP增速比肩。上海比 全国的情况略低,2007年的增长长 率是6.7。2014 CEET. All rights reserved.EnvironmentCountryEnergy Technology北京国环新能低碳科技有限公司中国城市生活垃圾的现状1 .清运量逐年增加2 .城市生活垃圾成分不断变变化 城市垃圾成分具有以下特点: 垃圾水分较较高;有机物、包装物的 比例较较高;灰土含量降低。 3 .城市生活垃圾无害化处处理能力严严重不足 4 .侵占大量土地。5 .生活垃圾引起的环环境污污染较为严

6、较为严 重 6 .城市生活垃圾治理资资金比重比较较小2014 CEET. All rights reserved.EnvironmentCountryEnergy Technology北京国环新能低碳科技有限公司传统垃圾处理方式填 埋堆 肥焚 烧烧2014 CEET. All rights reserved.EnvironmentCountryEnergy Technology北京国环新能低碳科技有限公司传统垃圾处理方式垃圾填埋占地多,垃圾分解速度缓缓慢,城市地下水易受到垃圾渗滤滤液的污污染。堆肥法减量程度不高,垃圾中含有重金属和有毒化合物等污污染物,此种肥料不能进进入食物链链。垃圾焚烧烧排放

7、物化合物中还还包括多氯联氯联 苯、多氯氯、氯氯化苯、聚芳烃烃等及许许多毒性不明的化学物质质,其中毒性最大的二噁英属于国际际公认认的一级级致癌物。2014 CEET. All rights reserved.EnvironmentCountryEnergy Technology北京国环新能低碳科技有限公司垃圾热解气化和垃圾焚烧的区别和优势垃圾热解气化垃圾直接焚烧没有二噁英的生成,极微少的烟尘。可满足国内及欧 洲排放水平产生二噁英及大量烟尘,不能适应越来越严格的环保标准。 在有氧条件下焚烧,产生大量二氧化碳,对环境不利无需增加辅助设施需增加辅助处理设施(氮氧化物、二噁英等处理)设备投资小、占地少(

8、30-50万吨垃圾) 设备使用寿命20年以上设备投资大(6070万元吨垃圾) 设备使用寿命1015年可处理多种固体废弃物(生活垃圾、工业垃圾、医疗 垃圾等危险性废物) 含水量高达60%左右的低热值固体废弃物以城市生活垃圾为主设备自有专利,全部国产化有大量的国外专利使用费装置产生能效较高,处理热利用率:85 - 90%,可以 直接加装发电装置发电产生能效较低,热利用率80%以下装置运行期间不用添加助燃物现有工艺只能在装置运行期间不断的加煤或重油,即增加运 营成本又被相关主管部门定性为小火电热解装置每吨垃圾最低可以产生1500大卡以上热值的 燃气2000M3常规焚烧垃圾发电最多能达到每吨垃圾发电3

9、00度左右,经 济效益低2014 CEET. All rights reserved.EnvironmentCountryEnergy Technology北京国环新能低碳科技有限公司垃圾热解气化发电项目平面2014 CEET. All rights reserved.EnvironmentCountryEnergy Technology北京国环新能低碳科技有限公司气处理工艺流程和装置2014 CEET. All rights reserved.EnvironmentCountryEnergy Technology北京国环新能低碳科技有限公司气处理工艺流程提升到上部料仓仓的城市垃圾经经星型进进

10、料器进进入旋筒干燥器与气化燃气换热换热 干燥后,通过过中间间料仓仓和螺旋输输送机加入到气化炉中部,与循环环上行的热热灰和高温燃气迅速实现掺实现掺 混;较细颗较细颗 粒垃圾向上流动动,升温、温度700左右高温热热解和脱氯氯,消除了垃圾受热热后快速热热解产产生的焦油、酚和轻轻油等,主要生成CH4等小分子;较较粗颗颗粒垃圾入炉底,在沸腾腾状炉料中,气、固两相发发生剧剧烈传质传质 和传热传热 ,并发发生燃烧烧反应应和水煤气反应应生成CO、H2、CO2等,石灰石作为为脱硫剂剂脱除了燃气中的硫,反应应温度为为900-1100。2014 CEET. All rights reserved.Environme

11、ntCountryEnergy Technology北京国环新能低碳科技有限公司气处理工艺流程一级级旋风风分离器分离得到的半焦和灰经经返料装置被水蒸气送回到循环环流化床底部,二级级旋风风分离器分离得到的细细粉经经返料装置被水蒸气和空气切向带带入气流床,螺旋式斜向下流动发动发 生高温1300左右气化和煅烧烧反应应,液体熔渣和气体流入循环环流化床。分离后的燃气流入旋筒干燥器换热换热 和干燥,然后作为为原料气发电发电 或转转化利用。低含碳灰渣经经由换热换热 式螺旋出渣机排于密闭闭灰斗,定期排到炉底渣车车,再倒运入渣仓仓,经经短皮带带送到临时储临时储 渣场场。由于上部热热解时为还时为还 原性气氛,脱氯

12、氯不会产产生二噁英;下部燃烧烧和气化半焦无氯氯存在,因此也不会生成二噁英。2014 CEET. All rights reserved.EnvironmentCountryEnergy Technology北京国环新能低碳科技有限公司气体组成和热值气体组成H221.9C2H41.1N247.33C3H80.17CO12.7C3H60.28CH410.25n-C4H100.01CO24.73i-C4H100.01C2H62.4C4H80.03气体低热值 Kcal/Nm31504气体高热值 Kcal/Nm316472014 CEET. All rights reserved.Environment

13、CountryEnergy Technology北京国环新能低碳科技有限公司热解气化技术优势 一个设备设备 同时时具有气流床和循环环流化床两部分,实现实现 了垃圾的分级热级热 解和气化 ;通过设过设 置分级级分离器,使夹带夹带 半焦按粒度的不同进进入不同的床层层。 气流床为为切线进线进 料,液体排渣;气流床中生成的高温气和液态态灰渣同时为时为 循环环 流化床供热热,液体渣落入炉底的床料中,降温变为变为 玻璃体,消除了流化床燃 烧烧、热热解或气化的飞飞灰污污染。 从源头头上避免生成二噁英,实现实现 了反应应器内部分脱硫,简简化了净净化过过程;生成 气中含有大量甲烷烷,热值热值 高,适合于做燃气。

14、 通过设过设 置垃圾预热预热 干燥和渗透液高温热热解干燥,解决了国内垃圾含水过过高和渗 透液无害化处处理的难题难题 。 气化强度大,设备设备 体积积小,钢钢材耗量低,固定投资资大大降低;操作简单简单 ,开停 车车方便,连续连续 性好,垃圾适应应性强。 垃圾灰中残碳含量低,固体灰渣排出,排灰过过程简单简单 。2014 CEET. All rights reserved.EnvironmentCountryEnergy Technology北京国环新能低碳科技有限公司什么是生物质气化?生物质气化是在一定的热力学条件下,借助于空气(或者氧气)、水蒸气的作用,使生物质的高聚物发生热解、氧化、还原重整反

15、应,最终转化为一氧化碳,氢气和低分子烃类等可燃气体的过程。 生物质气化气的主要成分有:H2,N2,CO, CO2, CH4, C2H6等低分子烃, 水汽等,其组成视不同的原料和不同的工艺有所不同 ,生物质气化气的组成范围如下:生物质 + 空气 = 20% 2 H2, 20% 2 CO, 1-2% CH4, 12% 2 CO2, 8% 2 H2O, rest N2.2014 CEET. All rights reserved.EnvironmentCountryEnergy Technology北京国环新能低碳科技有限公司气化的热化学过程-干燥: 生物质 + 加热 干生物质半焦 + 生物质气 (

16、CO, CO2,-热解: 生物质+ 加热H2, H2O, CH4, 焦油气)-氧化反应:-还原反应: 3C+2H2O+2CO2+2H2+加热CH1.4 O0.74 N0.005 + 0.98 (O2 + 79/21 N2)CO2 + 0.7 H2O + 3.69 N2,5CO+4H2+H2O2014 CEET. All rights reserved.EnvironmentCountryEnergy Technology北京国环新能低碳科技有限公司传统的生物质气化生物质气组成 H2 CO CH4 CO2 N2 热值18 - 20 % 18 - 20 % 1- 2% 12 - 14 % 45 - 48 % 4.5 - 4.8 MJ/m3粉尘及焦油含量 净化/冷却前 粉尘 1000 ppm焦油 净化/冷却后粉尘焦油100 - 300 ppm 50 p

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