生活垃圾热解技术国外技术进展

1、生活垃圾热解技术国外技术进展生物质能转换技术可高效地利用生物质能源， 生产各种 清洁能源和化工产品，从而减少人类对于化石能源的依赖， 减轻化石能源消费给环境造成的污染。 目前，世界各国尤其 是发达国家，都在致力于开发高效、无污染的生物质能利用 技术，以保护本国的矿物能源资源，为实现国家经济的可持 续发展提供根本保障。热解技术是国外研究生物质能转换的 热点之一。气化技术原料：主要是城市居民生活垃圾、工业固体废弃物、城 市绿化垃圾、原木生产及木材加工的残余物、薪柴、农业副 产品等，包括板皮、木屑、枝杈、秸秆、稻壳、玉米芯等， 原料来源广泛，价廉易取。它们挥发分高，灰分少，易裂解， 是热化学转换的良

2、好材料。按照具体转换工艺的不同，在添 入反应炉之前，根据需要应进行适当的干燥和机械加工处 理。特点：IEA煤研究机构对生物质固体废弃物与煤的混合 利用进行了研究，经过对各种废弃物的实验发现，与混合液 化和混合热解相比，混合气化更有吸引力。因为气化方式燃 料适应性广，从挥发分含量比较高的生物质和大多数废弃物 到反应性差的煤，能够同时产生可燃气体。与传统的燃烧工艺相比，气化技术既有较高的效率同时具有很好的环保性国外已经建成的大型IGCC电厂一般采用气流床煤气化 炉，这一多联产技术将通过生产合成气的同时输出电力、热 能和其他产品，使得过程更容易优化，同时获得富集的CO2易于减排，适合开展混合气化工业

3、化应用的探索性试验。荷兰：关于生物质的单独气流床气化方面的研究，荷兰 能源中心(ECN )试图开发生物质气流床气化技术，从生物 质灰的熔融特性、生物质给料装置、加压方法以及气化路线 选择方面进行了一些研究，发现最大的困难在加料系统，尤 其是干粉气化方式并不能适应生物质等有机废弃物。德国：科林公司(CHOREN )提出整套生物质热解与气流床气化相结合的路线分为三个阶段，第一步热解得到气 体、焦油和固体产物，第二步进一步分解液体焦油，第三步 在气流床气化生物质炭。而气流床气化炉在处理化石燃料方 面技术成熟，如果在煤气化过程添加一定比例的生物质，则 可以灵活调整混合气化的燃料比例，使得气化炉运行成本

4、更 低。瑞典：世界上第一个生物质气化IGCC(lntegrated gasification combined cycle)电站位于瑞典 Varnamo，采用 正压循环流化床气化炉(950-1000 C ,18bar )、高温陶瓷管 过滤器、燃气蒸汽联合循环发电系统。燃料为木材，输入热量18MW，供电6MW，供热9MW。净发电效率 32%，总效 率83%。该厂1991 -1993年建设，1993-1999年运行，气化炉 运行8500小时，全厂运行3600小时。因运行成本太高，2000年停运封存。2003年 Vaxjo Varnamo Biomass Gasification Center 成

5、立，将该电站作为大型的研究设施，目的为：1）开发利用垃圾衍生燃料RDF，包括废弃轮胎等；2）生产清洁的富氢 合成气，采用催化重整方法；3）改造成生产汽车替代燃料，二甲醚/甲醇/生物柴油。美国： Polk Power Station 在DOE资助下，于2001年在其水煤浆气化炉添加桉树进行混合气化试验。图5所示为混合气化系统组成原理图，桉树被磨制成较细的粉末后与煤混 合制取水煤浆，在气化炉混合气化。试验中生物质添加量达 1.2%，混合气化过程没有任何技术障碍。但是生物质收集和 粉碎磨粉成本非常高，由于磨粉过程大尺寸木材片卡住煤浆 泵造成给料困难。因此，木材类生物质直接制粉用于混合气 化的燃料制备成本太高。图1混合气化系统组成原理图西班牙：Elcogas IGCC 电厂(Puertollano) 采用的 PRENFLO (pressurised entrained flow gasifier )加压气流 床气化炉，是一种加压、干式给料工艺。气化炉结构独特， 气化炉本体与合成气冷却器结合。燃料、02和蒸汽一起从装 在气化炉下部的燃烧器给入。在气化炉出口，合成气借助再 循环的洁净合成气淬冷，熔渣在水槽内淬冷。气化原料为高 灰煤和高硫石油焦，采用 85%纯度的氧气气化。进行了小麦 秸秆与煤焦的混合气化，添加比例10% (