《小型垃圾热解气化处理技术(江苏利百川环保科技有限公司.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《小型垃圾热解气化处理技术(江苏利百川环保科技有限公司.pdf（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、江苏利百川环保科技有限公司 小型垃圾热解气化处理成套装置 技术说明书 江苏利百川环保科技有限公司 武汉大学（无锡）固废处理技术研究中心 2014-12-30 江苏利百川环保科技有限公司 农村垃圾无害化处理示范工程（一） 农村垃圾无害化处理示范工程（二） 江苏利百川环保科技有限公司 “ 第四代”垃圾热解气化处理系统（日处理 10 吨） “ 第五代”垃圾热解气化处理系统（日处理 30 吨） 江苏利百川环保科技有限公司 武汉大学（无锡）固废处理技术研究中心 江苏利百川环保科技有限公司 目录 1 概述1 2 项目背景. 2 3 工艺原理和流程.3 3.1 工艺概述3 3.2 工作原理.3 3.3 工艺
2、流程6 3.4 环保特性.7 4 各工艺单元结构和功能.11 5 主要特点. 12 6 技术靓点. 13 7 主要技术参数.15 8 附件-检测报告和工程实例16 江苏利百川环保科技有限公司 第 1 页 1 概述概述 江苏利百川环保科技有限公司是一家专业从事垃圾热处理设备 研发、设计、生产与销售的科技型企业。结合我国“十二五”规划， 紧紧围绕节能减排的国家产业政策，针对目前我国农村乡镇垃圾仍 采用简单填埋、露天焚烧以及随意倾倒等落后处理方式所造成的环 境污染问题，以及在垃圾收集、运输、处理过程中成本过高，缺乏 技术等面临的现实困境，以“无害化、减量化、资源化”为宗旨， 以“系统化、自动化、景观
3、化”为目标，秉承“垃圾处理场看不见 垃圾”的理念，与无锡市惠山区人民政府、武汉大学共同成立的“武 汉大学无锡固废处理技术研究中心”，并成功研发了“小型垃圾热 解气化处理成套装置”，专门用于处理农村可燃固体废弃物，如农 村生活垃圾、生产垃圾、秸秆等。 该装置各项环境排放指标均优于生活垃圾焚烧污染控制标准 (GB18485-2014)的要求，二噁英排放完全达标，优于欧盟标准。二噁英排放完全达标，优于欧盟标准。装 置运行时，除首次点火需要借助外界能源外，运行时无需添加辅助 燃料。可就近、就地处理，就地排放，节约大量运输成本。是一种 投资和运行成本都很低，操作简单，高效清洁的垃圾处理技术和设 备。符合
4、我国农村垃圾处理的现实需求，填补了乡镇一级垃圾处理 设备的空白，是最新一代的生活垃圾处理装置。 江苏利百川环保科技有限公司 第 2 页 2 项目背景项目背景 随着新农村建设的加快，农村人口从相对分散变为相对集中，产 生的垃圾如何妥善处置成为当前面临的迫切问题。农村生活垃圾已 成为农村环境脏乱差的最突出表现。一方面，随着城镇化的加快推 进，一些过去只在城市出现的生活垃圾也成为农村垃圾的主要组成 部分，不可降解垃圾占比迅速增加。另一方面，垃圾集中露天堆放， 导致“垃圾山”恶臭熏天，蚊蝇乱飞。目前，我国农村约有 6.5 亿 常住人口，每年产生生活垃圾约 1.1 亿吨，其中有 0.7 亿吨未做任 何处
5、理。对地下水、土壤、大气造成严重破坏。 由于农村垃圾相对点位较分散、收集较困难、运输距离远、因 此整体对农村垃圾的收运覆盖将导致运输成本较高；同时，我国农 村缺乏投资成本和运行成本都相对较低的、有效处理垃圾的技术和 设备；其现状大多采用原始堆放，简易填埋、露天焚烧等方式处理。 这直接威胁到农民的生产生活，无害化处理农村垃圾已迫在眉睫。 我国农村垃圾处理所面临的现实困境，迫切需要开发一种操作简单， 经济、高效、清洁的垃圾处理技术和设备 操作简单， 经济、高效、清洁的垃圾处理技术和设备。 江苏利百川环保科技有限公司 第 3 页 3 工艺原理和流程工艺原理和流程 3.1 工艺概述工艺概述 本项目提出
6、一种新颖的基于农村垃圾无害化处理的小型热解气 化技术及装置。该技术及装置主要针对处理城乡农村垃圾、秸秆等 一切可燃有机物。主体装置设计为气化区和燃烧区（多次折流和湍 流）两个相对独立的单元：热解气化区实现垃圾中有机物的充分分 解和碳化，燃烧区实现可燃气体的充分燃烧和无害化，整个过程把 热解气化和高温燃烧有机的结合起来。 在缺氧条件下，温度在控制在 600到 800时，使垃圾中的可 分解物质分解成为可燃气体， 然后将可燃气体引入燃烧室 （二燃室） ， 再供以充足的空气，使可燃气体在 850至 1000的高温下充分燃 烧，使有毒有害物质完全分解，达到无害化。 3.2 工作原理工作原理 热解气化炉内
7、燃烧层次的分布如图 1 所示。 江苏利百川环保科技有限公司 第 4 页 图1 工作原理示意图 热解气化炉从上到下, 依次为干燥层、热解气化层、燃烧层、燃 尽层。 垃圾首先在干燥层由炉膛壁面辐射，高温热解气化烟气对流以及 热解气化层导热三方作用下干燥, 其中的水分挥发。 干燥后垃圾在热分解段和气化燃烧段分解成一氧化碳、气态烃类 等可燃物进入混合烟气中。热解气化后的残留物( 液态焦油、较纯的 碳素以及垃圾本身含有的无机灰土和惰性物质) 进入燃烧层充分燃 烧。燃烧层沿高度方向可分为氧化区和还原区。氧化区内发生碳、 焦油和氧气发生剧烈的氧化反应，燃烧温度可达到8501000，燃 江苏利百川环保科技有限
8、公司 第 5 页 烧产生的热量用来提供还原区、热解气化层和干燥层所需的热量。 还原区内CO2和H2O被炽热的C还原，产生CO，H2等可燃气体，进入 混合烟气中。 燃烧层产生的残渣经过燃尽层继续燃烧完全后, 经炉排的机械 挤压、破碎, 落入灰斗人工定期排出炉外。 热解气化炉产生的混合烟气进入二燃室燃烧。 助燃空气，以及来自预干燥装置的水蒸汽和低沸点可燃气体由热 解气化炉底部旋转炉排上方一次风管送入炉膛。其中，空气能给燃 烧层提供充分的助燃氧。当燃烧过程中消耗了大量氧后, 空气在上 行至气化段和热分解段时继续提供参与反应的氧。而干燥产生的水 蒸汽可作为热解气化层的部分气化剂。立式炉型和独特的风管送
9、风 方式满足了垃圾在关键的热分解气化阶段温度和反应空气量( 欠氧 和无氧) 的条件, 并能使参与反应的垃圾维持在这个环境下足够的 时间。 由此可以看出, 垃圾在热解气化炉内经热解后实现了能量的两 级分配, 热解成分进入二燃室焚烧, 热解后的残留物在热解气化炉 的燃烧段焚烧, 垃圾的热分解、气化、燃烧形成了沿向下运动方向 的动态平衡, 在投料和排渣系统连续稳定运行的外部条件下, 炉内 各反应段的物理化学过程也连续、稳定地进行, 因此热解气化炉可 以连续地、正常地运转。 烟气进入二燃室后向上折流90，与1级烧嘴提供的高温旋流空 气充分混合，增加气体在二燃室的湍流程度，并剧烈燃烧；随后烟 江苏利百川
10、环保科技有限公司 第 6 页 气经过4次折流，依次流过2级烧嘴、3级烧嘴和4级烧嘴后，进入沉 降室除尘。每级烧嘴均能提供的高温旋流空气，补充烟气中的氧气, 使热解过程产生的可燃物在二燃室的富氧、高温条件下充分燃烧。 烟气在二燃室的停留时间超过2.0s, 焚烧温度达到900左右。 烟气在二燃室中的运动状况使得二燃室同时起到了离心除尘的作用, 烟气中夹带粉尘很大一部分在二燃室的沉降室中收集, 由排灰装置 排出二燃室。 3.3 工艺流程工艺流程 热解气化成套设备由垃圾抓斗、进料装置、预处理装置、分选装 置、螺旋挤压式预干燥装置、一燃室、二燃室、旋转炉排、余热锅 炉、袋式除尘器、引风机、烟囱、自动控制
11、系统等组成。 垃圾由抓斗从贮坑抓出送入送料系统，经破袋、磁选、破碎、筛 分后，由输送机送入螺旋挤压式预干燥装置的进料口， 该热解气化炉的燃烧过程分两个阶段, 第一阶段为缺氧状态的热 解气化和燃烧, 在一燃室内进行, 工作温度控制在 750 左右, 使垃 圾中的不挥发的可燃物完全燃烧, 而可燃的挥发性气体则进入二燃 室; 第二阶段为过氧燃烧, 在二燃室内进行, 工作温度控制在 900-1100, 使一燃室送入的可燃气体与充足的高温空气混合, 形成 涡流，充分燃烧产生高温烟气在烟道中多次折流，进入 1 级和 2 级 沉降室除尘后，送入余热锅炉, 回收其热量用于供热, 其工艺流程如 图 2 所示.
12、江苏利百川环保科技有限公司 第 7 页 图 2 小型垃圾热解气化装置工艺流程方框图 3.4 环保特性环保特性 热解气化技术被称为“第三代”废物处理技术，环保性能优异是 本热解气化焚烧技术的最大优点, 本技术与垃圾直接焚烧技术最根 本的区别就在于热解气化焚烧技术解决了烟气污染问题, 无二次污 染, 烟气达标排放。尤其对抑制二恶英的产生有显著效果。 由于炉排直接焚烧是一个强氧化过程, 焚烧过程中会产生大量的 SO2、HCl 和 NOx , 同时, 因炉排无法承受 1000 以上的高温, 使 焚烧的工作温度受到限制， 而 1000 以下的焚烧温度难于使二恶英 江苏利百川环保科技有限公司 第 8 页
13、完全分解。 热解气化焚烧技术的核心就是可抑制二恶英。其一，在二燃室内, 采用过氧燃烧, 将温度控制在 850-1000气体停留时间大于 2 秒, 能使多氯联苯类物质、残炭等完全燃烧分解，使二恶英残留量极少。 其二，已分解的多氯联苯类物质在有 CuCl2、C 原子催化的条件下， 在250-300期间会再合成二恶英。 但在一燃室内, 温度控制在600 至 800 , 控制给氧量呈还原气氛, 铜、铝、铁不会氧化, 没有 CuO 等产生也不会有CuCl2的产生和存在, 也就没有使二恶英再合成的催 化剂(CuO、CuC12等化合物), 没有了 CuCl2和碳原子的催化，二恶 英的合成也就没有了可能。 同
14、时热解气化技术还能减少 NOx 和 SO2的排放， 这是因为一燃室 缺氧燃烧属还原性气氛，N、S 极少氧化而被残留在渣中。而独特的 二燃室设计确保烟气形成湍流，与空气中的氧气充分混合，所需空 气过量程度低， 相应地减少了来自空气的 N 源， 使得 NOx 排放降低。 此外，有研究表明，热解气化反应后，垃圾中含有的氯元素绝大 部分转移到固相产物（底渣）中，使得排烟中 HCl 含量大低于常规 生活垃圾焚烧炉的标准限值。 因此,热解气化焚烧技术和环保性能特别好, 它代表了垃圾焚烧 技术的发展方向。 江苏利百川环保科技有限公司 第 9 页 表 1 主要炉型技术特点比较 比较项目机械炉排炉流化床炉热解气
15、化炉 燃料适应性主要热值在 3300kJ/ kg 以上的生活垃圾,成分 和热值变化对焚烧有 影响。对垃圾的均匀特 性要求一般。当热值大 于 3760kJ/ kg, 水分小 于 50%时, 可不添加辅 助燃料 主要热值在 3 300kJ/ kg 以上的垃圾、 污泥 等, 成分和热值变化 对焚烧影响不大, 适 应性广。一般需添加 辅助燃料。 主要热值在 3300kJ/ kg 以上的垃圾, 包 括生活、工业和医疗 垃圾等。 除点火过程， 一般不添加辅助燃 料。 焚烧方式层燃方式半室燃, 采用煤粉流 化燃烧技术, 但由于 垃圾性状的限制, 流 化状态不易控制。 层燃与室燃相结合, 分级燃烧, 通过控制
16、 空气量, 控制炉膛燃 烧工况, 合理分配化 学能的释放, 达到更 优的燃烧状况 燃烧工况无强烈辐射, 容易局部 断火形成夹生,甚至造 成熄火。 有石英砂辅料蓄热, 燃烧工况较稳定。 炉型紧凑, 热强度大, 炉温分层,有利于燃 烧 燃烧性能垃圾基本不需预热处 理。炉膛燃烧温度在 900左右, 当垃圾热 值合适时,燃烧较充分, 灰渣灼减量在 3%5% 之间; 当垃圾热值低于 3760kJ/ kg 时,需投入 较多辅助燃料; 垃圾热 值过高时, 可能出现结 焦。 对燃料粒度有较高要 求, 需进行初分捡或 破碎, 一般垃圾粒径 要 求 在 150mm以 下。 由于炉膛内热容量很 大, 对垃圾成分、热 值波动不敏感、燃料 适应性较广, 灰渣灼 烧减量 1%。但是具 有一定的床料( 如石 英砂等) 消耗。 垃圾基本不需预热处 理。一燃室热解温度 为 700 以下, 二燃 室温度控制在 850 以上, 可燃成分分解 完全, 燃料充分, 灰 渣灼烧减量 3%。 燃烧控制缓慢燃烧, 条件较复 杂, 温度自动控制较 难。 燃料适应性较好, 温 度波动不大, 温
