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30吨一体式连续裂解生活垃圾处理系统/生活垃圾裂解热解气炉

¥590000元

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详细介绍

一体式连续裂解生活垃圾处理系统

 

在新农村建设的背景下,我国农村面貌焕然一新,农村的基础设施明显得到了改善。然而伴随着农民物质生活水平提高的同时,也出现了许多的不协调之处:生产、生活垃圾随意堆放,致使农民的房前屋后成了垃圾场,房屋附近的农田也成了垃圾站,行走的道路更是充斥着五颜六色的垃圾袋。生产部调查显示,目前农村每天每人产生的生活垃圾量为0.86公斤,全国农村每年的生活垃圾量接近3亿吨,“垃圾围村”已经形成,这直接威胁到农民的生产生活用地,威胁到农民的生活环境,威胁到村庄公共事物的治理。在垃圾收集、运输、处理等的过程中,需要大量的资金,由于农村居住分散,交通不便,特别是在一些山区,对垃圾进行处理的成本更高。而我国多数乡镇财政困难,无力承担巨额的垃圾处理费用,难以筹集垃圾处理资金。目前我国农村垃圾处理所面临的现实问题迫切需要开发一种投资成本和运行成本低,操作简单,高效清洁的垃圾处理技术和设备。 

1.工作原理热解气化炉从排烟口到炉膛,依次为干燥层、裂解、热解气化层、燃烧、燃尽。垃圾首先在引风机的引导下,高温烟气对垃圾干燥,裂解、热解气化,硫化,燃烧一体合成处理。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。裂解、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) 进入燃烧炉充分燃烧。燃烧炉沿引风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900~1100℃,燃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。燃烧炉产生的残渣经过燃尽层继续燃烧完全后排出炉外。裂解、热解气化炉产生的混合烟气进入二次燃室燃烧,烧掉有害气体及二噁英。垃圾在热解气化炉内经热解后气体进入二次燃室焚烧, 热解后的残留物在炉膛燃烧, 垃圾的热分解、气化、燃烧按引风方向的动态平衡, 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, 因此裂解、热解气化炉可以连续地、正常地运转。烟气进入二次燃室后,烟气在二燃室的停留时间超过2.0s, 焚烧温度达到1100℃左右,彻底烧掉有害气体及二噁英。燃烧后的烟气进入喷淋冷却后,进行螺旋除尘,再进入脉冲除尘器,蕞后进入喷淋脱硫、脱硝、螺旋甩干后排放。 

2.工艺流程

 

 环保特性环保性能优异是本热解气化焚烧技术的蕞大优点, 本技术与垃圾直接焚烧技术蕞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。尤其对抑制二噁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噁英完全分解。热解气化焚烧技术的核心就是可抑制二噁英。其一,在二燃室内, 采用过氧燃烧, 将温度控制在900-1100℃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,使二噁英残留量极少。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℃期间会再合成二噁英。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, 也就没有使二噁英再合成的催化剂(CuO、CuC12 等化合物),没有了CuCl2和碳原子的催化,二噁英的合成也就没有了可能。同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。

  

比较项目

机械炉排炉

流化床炉

热解气化炉

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。

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。设备结构

 

燃料适应性较好, 温度波动不大, 温度控制较易实现。焚烧炉外型较大, 需多层钢平台供操作维护用。炉排为转动部件, 维修较复杂, 维修量大, 维修成本高。焚烧与热交换一体。

燃料适应性好, 燃烧稳定, 温度控制容易实现。由于炉膛负荷大, 炉子十分紧凑。无转动件,但炉内耐火层维修量大。

垃圾预处理

 

无须预处理, 垃圾在进料时被剪断。

预处理为小粒径, 以利于燃烧, 因为瞬时燃烧, 一般将垃圾破碎到( 15cm) 以下, 要求较高。

无须预处理, 垃圾进料时被挤

断。

排放物

 

粉尘排放较少, 炉膛温度在850~1100℃, 燃烧较充分, SO2、NOx 等酸性物质排放相对较高。燃烧炉出口含尘量<3500mg/m3 , 正常情况下由于炉排的运动, 使垃圾不断翻滚, 烟气在炉内停留时间超过2s, 能部分实现对二恶英的控制。

可炉内实现脱硫, SO2排放量小, 炉膛温度在750 ~900℃之间, 空气量较易控制, 氮氧化物生成少, 但是具有N2O 的问题。粉尘量大, 焚烧炉出口含量可达15000~ 20000mg/ m3。烟气在炉内停留时间超过3s,能较好地实现对二恶英的控制。

 

炉料没有扰动, 粉尘排放少, 焚烧炉出口含量< 3500mg/ m3。实现了分级燃烧, 容易达标。一燃室温度< 850℃, 二燃室温度在850℃以上, 有毒物质分解完全, 燃烧充分, 烟气在二燃室停留时间超过2s, 焚烧炉出口二恶英排放几乎为零, 由于烟气中含灰

运行成本

电耗较低, 总体运行成本高。

电耗高, 消耗石英砂, 垃圾需破碎, 运行成本偏高。

电耗蕞低, 运行成本低。

 

各工艺单元结构和功能

    预处理装置由破碎机和磁选机构成。破碎机一方面可将袋装的垃圾破袋、分散,另一方面还能大块的垃圾破碎成20cm左右大小,使垃圾在裂解、热解气化炉膛中得到更好的干燥,并且减小垃圾进料堵塞的可能性;磁选机捡出黑色金属回收利用。

进料机构自动开关门,可以用铲车直接进料。

顶置式推送裂解、热解炉膛,使垃圾慢慢进行裂解后推入炉膛燃烧。

    通风系统由一次风机、引风机及相应的风烟管道及阀门仪表等附件组成。通过变频调节各风机及通风管道上各调节阀的开度, 实现对一、二燃烧室送风量及炉膛负压的控制, 以适应燃烧工况的变化;

    电气及自动控制系统包括电控柜及工控器等装置。整个系统的运行工况及相关工艺参数在电脑屏上显示, 及时控制。

主要特点

垃圾裂解、热解气化处理成套设备具有以下主要优点:

1.排放达标,无二次污染

    裂解、热解气化炉焚烧过程是在严格控制各阶段的温度及空气量的条件下完成的,烟气排放完全达到国家标准。尤其对抑制二噁英的产生有显著效果,这是本设备与垃圾直接焚烧技术蕞大的区别。

2.无需添加辅助燃料

    除首次点火需要借助外界能源外,处理过程中再无需添加任何辅助燃料,即可持续稳定运行。 

3.全自动控制,运行稳定

     通过传感器信号反馈,经PLC程序自动调整电机的启停及变频调速,实现整个运行过程的全自动化,使燃烧温度稳定控制。全部指令、实时显示及监控都设置在控制柜的触摸屏上,简单明了,操作方便,运行安全可靠,使用寿命长。

4.一体化整体设计

    将中低温气化、高温燃烧和除尘措施有机统一起来,采用一体化设计,实现设备紧凑、小型化、便于安装和操作。

5.垃圾处理范围广,运行成本低,经济效益显著

   垃圾收集后简单分类即可直接处理,可以焚烧各种类型的垃圾, 应用范围很广。正常操作只需1-2人,耗电量少,无需另设除尘装置,维护成本低,,还可充分回收垃圾的热能, 生产热水、蒸汽, 经济效益十分显著。

主要技术参数和检测报告

1.技术参数

处理能力

5吨/天

10吨/天

15吨/天

20吨/天

30吨/天

50吨/天

100吨/天

装置价格 (万元)

22

28

35

45

59

116

189

入炉物料

热值≥3300kJ/kg的固体废弃物

辅助燃料

首次点火需要借助辅助燃烧,稳定运行后无需任何辅助燃料

二燃室温度

≥900℃

二燃室烟气停留时间

≥3~5秒

工作时间

350天/年,24小时/天

垃圾减量率

≥97%

“三废”排放

废渣:底灰、飞灰属一般废弃物,热灼减率≤5%; 

废气:低于《生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2001)》的限值

废水:无

占地面积 (平方米)

50

60

70

80

90

110

200

电耗(度/天)