环保能源回收型城市生活垃圾气化处理论文.docx

环保能源回收型城市生活垃圾气化处理论文一垃圾处理概况目前垃圾的处理方法在我国主要为填埋占次为堆肥约占只有为焚烧处理填埋占地大带来二次污染释放有毒有害气体污染地下水滋生病菌等所以国内外不少填埋场已开始重新挖走填埋垃圾不留后患堆肥成本高肥效低产品无市场安全性差焚烧垃圾温度底容易产生二恶英等剧毒物质造成二次污染且投资巨大动辄以数亿计由于我国垃圾热值低达不到焚烧发电的技术要求需要添加大量的辅助燃料油和煤这样来提高垃圾热值进行发电得不偿失使垃圾焚烧流程越做越复杂越做越昂贵而发电收效甚微难以维持运行另外焚烧在技术上要求处理规模大才能达到正常运行我国绝大多数中小城市垃圾日产量在吨以下采用数亿元的垃圾焚烧技术是地方财政无法承受的现行又推出的垃圾综合处理工艺先分选再将分选物分门别类进行综合处理问题在于现有分选机械分选潮湿且粘滞在一起的生活垃圾是难以奏效的不能实现彻底分选垃圾的目的而人工分选对人体的危害性极大对于日产数千吨的垃圾量人工分选作业也是无法承受的我国垃圾现状要在处理前实现分选在技术及资金上是很困难的因此有专家提出采用新技术处理后再分选利用才是垃圾处理的方向二垃圾气化是三化处理垃圾最有效的方法气化处理垃圾能源回收性好环境污染少被誉为二十一世纪最佳而行之有效处理垃圾的方法但上述这些垃圾气化技术绝大多数还是属于最古老的早已工业化的热解干馏气化技术范畴并没有从根本上解决垃圾气化本报告所述气化与上述热解气化有本质的不同本气化是指给少量一次空气使部分垃圾燃烧为一系列气化反应提供热量并通过二次风口提供蒸气空气等气化剂与炽热的残炭发生还原气化以及伴随的炉体上部的热解气化和炉体火口的裂解气化等诸多气化因此它不需隔绝空气和外加热只利用燃烧自己一小部份产生气化所需要的热量并通过二次燃烧火管和引风机产生炉内负压而使气化反应进行但它又含有热解气化干馏过程三气化原理不管是农业废弃物工业废弃物还是城市生活垃圾都含有大量的有机物如塑料橡胶纸类布类草木树枝等这些有机物都是可燃的换言之它们也是一种燃料只不过是含有机物的多寡其热值有高低不同而已有机物在无氧或缺氧条件下加热其热能使有机化合物的化合键断裂由大分子量转化成小分子量的燃气油或油脂液状物及焦炭等在气化炉的特殊结构条件下向炉底通入少量空气使垃圾等燃料在炉体底部被点燃燃烧发生氧化反应产生热量并向四周传递随着温度增高炉内四周特别是上部被隔绝空气的已干燥的垃圾与炽热的碳发生还原氧化反应这时水被裂解成氢气和氧气氧气和从炉外进入的少量空气水蒸气与碳发生反应又生成可燃气体可见气化炉内产生了干馏煤气水煤气空气煤气裂解气包括焦油被裂解等可燃气的混合燃气四气化炉特点与其它气化炉相比较本环保能源回收型垃圾处理装置的特点为本装置的一二三次进风管电动分料装置与二次燃烧火管配合的结构改变了过去传统马丁炉流化床炉回转窑炉等垃圾直接在炉内燃烧的复杂工艺方法实现了有机物高温下缺氧热解气化的原理使有机物最大限度地转变为可燃气体再燃烧不用添加额外的辅助燃料由于是限氧燃烧炉内产生烟气量少烟气易于处理大大减轻了垃圾处理的投资和运行成本对环境不会造成的二次污染有利于解决我国垃圾水份多热值低成份复杂的处理难题本装置的二次燃烧火管与从上部螺旋烟箱引入的进风管配合工作使进入炉体的垃圾废物燃烧猛烈温度高气化燃烧彻底生物质减量化大同时通过相关电动阀门控制进风量使炉体内形成缺氧燃烧的还原环境因此炉体内可产生大量的混合燃气可回收大量富余燃气实现了资源化本装置的螺旋烟箱为多级环形管且分别设有小孔有效的阻挡火管未燃尽的焦油使焦油重新回到炉体内分解为可燃气体从而减轻了下游烟气净化的负担也不会堵塞烟管无害化资源化显着本装置的螺旋烟箱二次燃烧火管散热片配合工作能充分利用燃烧产生的大量高温烟气把从进料口进入的生物质废弃物在高温螺旋烟箱炉膛中预热干燥干馏热解在缺氧环境中产生大量可燃混合气体使本发明装置资源化的效果更加显着本装置的二次燃烧火管进风管配合工作使高温烟气在二次燃烧火管中有较长的停留时间彻底分解和烧掉二恶英等有毒有害成分因此本发明实现了无害化处理本装置电动分料装置可把落入炉膛底部的生物质残留物搅动松散翻转与限量空气燃烧形成湍流加速燃烧气化防止了这些垃圾残留物结焦结饼影响整个气化燃烧同时实现了把未燃尽的高温残碳与水蒸气焦油等继续参与气化还原反应进一步完善了本发明效果使本装置气化效率高无二次污染本装置设有冷凝器油气分离器气柜贮油池的燃气回收装置将炉体内产生的可燃气体的可凝成份冷凝获得粗制的燃料油贮存在贮油池中若再进一步提炼便制得成品燃油用作他用而可燃气体中未能冷凝的成份经引风机抽入气柜贮存可输出净化获得成品燃气得到回收利用也可作为气化炉内垃圾热值低时的辅助燃料使本发明将废弃物变废为宝资源化显着本装置的烟气净化系统实现了烟气的冷却除尘除焦油等一系列净化过程喷淋急冷器使烟气出口左右的烟气在秒以内急降至左右从而避免了烟气在后续净化过程中二恶英的再次生成再加上石灰浮的中喷细喷更进一步脱除烟气中微量的氯化氢硫化物烟尘等有害成份实现无污染排放本装置烟气净化系统中产生的少量焦油通过炉渣过滤重新回到炉体内高温残炭区焦油发生高温裂解和催化裂解将焦油转换为可燃气体既提高了本发明的能源利用率又彻底减少了二次污染本装置引风机放置在烟气净化系统后避免了焦油堵塞高温腐蚀引风机从而增加了引风机的寿命且设有旁通管即使引风机出现故障也不会影响气化炉的正常运行使本发明的运行成本很低本装置设置有密闭式垃圾房进料装置在封闭状态下将垃圾送入炉体内避免了垃圾臭味外泄污染大气垃圾中的臭气作为补充炉体内一次进风空气垃圾渗滤液全部输入炉内参与气化反应使垃圾处理场没有臭气无废水排放本装置实现了垃圾气化后再分选利用的工艺方法由于气化炉体很高加上螺旋烟箱二次燃烧火管电动分料装置配合工作垃圾不需要分选烘干等前处理即可入炉气化垃圾中的硫铜铁铬等重金属大部分因处于还原条件而保留在炭黑残炭中其余不可燃物如玻璃电池石块砖头等均原样保持在炉渣中可通过磁选筛选等方法将炉渣进行分选再利用减少了污染还阻止了二恶英的再生成本装置的炉体进料装置燃气回收装置烟气净化装置都由自动控制系统控制可实现控制垃圾进料燃烧气化燃气回收烟气排放自动出渣的全部运行过程运行稳定安全操作简单