生活垃圾立式旋转热解气化发电处理技术的应用与发展

1、生活垃圾立式旋转热解气化-发电处理技术的应用与发展摘要：立式旋转热解气化-发电技术是一种新型的生活垃圾处理技术，工艺机理先进、环保性能突出、经济效益显著。泰来环保通过近10年的投入，使本技术在工程项目中成功获得运用，在突破小吨位规模生活垃圾处理发电规模限制的同时，也成为大中吨位规模生活垃圾综合处理利用的上佳选择。随着我国生活垃圾处理事业的推进，该技术将成为未来中小城镇生活垃圾处理利用和大中型城市生活垃圾综合处理项目的重要组成部分。关键词：热解气化发电；生活垃圾；应用与发展1立式旋转热解气化-发电技术1.1 生活垃圾热解气化技术简介采用热解气化技术对生活垃圾进行无害化处理始于二十世纪九十年代初的

2、欧美等发达国家。实践表明，采用热解气化技术处理生活垃圾具有更显著的环境效益，目前世界上采用该技术处理生活垃圾的项目案列已有100多个，尤其是在一些欧洲和日本的热解气化技术装备已有近20年的商业化运行经验。生活垃圾热解气化处理指将生活垃圾在无氧或缺氧条件下受热力分解产生（氢气、一氧化碳、烷姓类）可燃气体、有机液体（有机酸、焦油）和炭黑等物质的过程。据实验分析，生活垃圾的主要反应温度区是间250650Co*除吩7(砂豺40初20-1|?求访一温度附间砂50503p1100Kcal/kg,就能依靠自身热解气化释放的热能进行连续稳定运行且二燃室温度850C,无需添加任何辅助燃料。连续稳定运行与国内外传

3、统热解气化技术不同，泰来环保的立式旋转热解气化-发电技术克服了热解气化技术的限制，实现了生活垃圾热解气化-发电处理连续稳定运行，年正常生产情况下设备有效运行时间8000h。该技术采用特殊的立式旋转结构设计，利用炉体与炉篦的相对转动克服了立式炉进料均匀性和连续排渣两大技术难题，保持了运行工况的相对稳定，使进、出料可控炉。同时，该技术一燃室内各反应层的温度设计与底部供风设计，保障了旋转炉排工作在低温区域，避免了高温对炉排的热影响，提高了设备运转的可靠性的同时，也延长了设备的使用寿命。能耗采用立式旋转热解气化-发电技术处理生活垃，完全依靠生活垃圾自身热解气化产生的热能进行连续热解气化反应，无需再消耗

4、其它任何形式的辅助反应能源。核心设备立式旋转热解气化炉运转的电力消耗也很少。以山西某地100t/d热解气化设备为例，该设备总功率配置约75kw,折合吨生活垃圾处理耗电量约18kwh。3.2 发电优势采用立式旋转热解气化-发电技术突破了生活垃圾电厂项目建设规模对于垃圾处理发电利用的技术瓶颈，实现了生活垃圾热解气化处理与发电资源化利用。以伊朗德黑兰生活垃圾发电项目为例：项目采用热解气化技术为核心工艺，设计日处理生活垃圾能力200t/d,配置2*100t/d立式旋转热解气化生活垃圾热解气化生产线，余热锅炉额定产气能力(2.5Mpa,400C)2*8.8t/h,与一套3MW汽轮发电机组。通过2016整

5、年度的运行证明：立式旋转热解气化-发电技术处理生活垃圾切实可行，发电资源化利用效率高，且具有一定的经济效益，实现年度吨生活垃圾平均发电能力321kwh,实现年度吨生活垃圾发电上网258kwh。详细如表1所示。350.00300.00250.00200.00150.00100.0050.000.00表1伊朗德黑兰生活垃圾发电项目电量统计表吨垃圾发电量T吨垃圾上网电量1234567891011123.3 排放优势烟气处理与排放采用立式旋转热解气化-发电技术处理生活垃圾，烟气中原始产生的污染物质浓度较低，采用常规烟气处理技术“半干法脱酸+活性炭吸附+布袋除尘”可达到生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18

6、485-2014),甚至达到欧盟2000标准。例如由于二燃室燃烧温度高(温度控制在950c1100C,停留时间大于2s),可有效分解并控制二嗯英类物质的产生。例如由于热解气化采用类似于低氮燃烧的技术特点，原始产生的NOx浓度较低，不需要进行SCR或SNCR处理，即可达到国家控制排放标准，且排放浓度低于200mg/Nm3。如表2所示，反映了国家监测中心对浙江某项目350t/d立式旋转热解气化-发电技术生产线的烟气排放指标，数据表明该监测结果达到同类项目先进水平。表2大气污染物排放限值厅P项目单位数值含义实测值GB18485-2014欧盟20001烟尘一/一3mg/m测定均值3.65.520102

7、烟气黑度林格曼级测定均值11级-3一氧化碳3mg/m24小时均值4.812.480504氮氧化物一/一3mg/m24小时均值55-692502005二氧化硫一/一3mg/m24小时均值1.82.980506氯化氢一/一3mg/m24小时均值1.52.750107汞3mg/m测定均值0.00880.050.058镉3mg/m测定均值ND0.10.059铅3mg/m测定均值ND1.00.510二嗯英类3ngTEQ/m3测定均值0.0160.10.1注：本表规定的各项标准限值均以标准状态下含11%的氧气的干烟气为考值换算。飞灰排放采用立式旋转热解气化-发电技术处理生活垃圾，生活垃圾的处理过程属“静态

8、处理”，未发生剧烈（流化）扰动、或对生活垃圾进行推动/翻转，烟气中原始产生的烟尘/飞灰较低。据现有项目监测统计可知，立式旋转热解气化-发电技术系统产生的飞灰量远低于流化床技术与炉排炉技术，环保优势显著，如表3所示。表3烟气中烟尘浓度与飞灰排放量比较比较项目炉排炉流化床热解气化烟尘原始产生浓度3mg/Nm6000800015000200003000飞灰排放量约占入炉垃圾量35%约占入炉垃圾量1015%约占入炉垃圾量1%4推广与发展4.1 中小城镇生活垃圾处理利用自2005年第一套立式旋转热解气化-发电设备2*100t/d生产线研制并成功应用于济南市济阳县生活垃圾处置项目，至今已稳定运行近十余年。

9、在对生活垃圾进行无害化处理的同时，还通过余热利用方式实现资源化回收，将产生的电能/蒸汽供应给周边厂区和居民使用。通过10年的发展与完善，2015年拥有自主知识产权的生活垃圾热解气化-发电装备在伊朗德黑兰2*100t/d+3MW生活垃圾发电项目中正式投产，为该技术装备在国内外生活垃圾处理项目热解气化-发电装备的推广提供了坚实的基础。长期以来由于受地域条件、处理规模、工艺技术、经济性等因素的制约，我国中小城镇、海岛地区的生活垃圾处理存在着分类不明确、处理不及时、处置技术落后等问题，出现了垃圾围城”、随意倾倒的乱象，因此中小规模生活垃圾处置技术与装备的发展是市场提出的必然要求。“十三五”期间，我国的

10、生活垃圾焚烧处理将进一步推广，中小型生活垃圾处理项目是其中的重要组成部分。生活垃圾热解气化-发电技术的研发，填补了中小规模生活垃圾处置技术空白，加之发电资源化利用带来的经济效益、资源化效益，为我国中小城镇、海岛地区的生活垃圾处理提供了切实、有效的方法。4.2 城市生活垃圾综合处理伴随生活垃圾立式旋转热解气化-发电技术的发展，该技术还可与垃圾综合处理技术相结合。本技术在山西的洪洞、襄垣生活垃圾综合处理项目，金隅集团水泥窑协同处理生活垃圾项目中得到应用与发展。采用综合处理技术对城市生活垃圾（特别是大中型城市）进行针对性处理是国外生活垃圾发电项目建设的主要方式，可减轻大中型城市生活垃圾焚烧处理负担，

11、并提高生活垃圾循环利用的价值。这也是未来我国生活垃圾处理事业发展的必然方向。例如，2016年河南某市2000t/d垃圾综合处理项目的建设规划，决定采用生活垃圾热解气发-发电技术为项目核心工艺，届时生活垃圾中的不燃灰土成分将作为原料用于制砖，有机组份将作为养料腐熟制肥，玻璃、塑料、纤维等物质将得到分拣用于再生产，最终进行热解气化焚烧处理的生活垃圾大大减少。与单一的焚烧处理技术相比，采用综合处理技术，该项目的资源化利用方式、资源化利用效率、远期的环境保护效益都得到了显著的提高。因此，以生活垃圾立式旋转热解气化-发电技术为核心工艺之一的垃圾综合处理项目，也将为大中型城市大规模、超大规模生活垃圾焚烧电厂的建设供新的思路。5结论1）立式旋转热解气化-发电生活垃圾处理技术是我国民营企业自主独立研发设计制造的新型生活垃圾处理技术，突破了小吨位生活垃圾电厂建设的技术瓶颈与经济制约。2）实践证明，应用