城鎮生活垃圾蓄熱裂解氣化處理項目

發布日期:2021-03-31 10:13

      陜西華誠實業股份公司是一家專注于生態環境保護的科技創新企業,也是一家提升人居環境質量的高新技術企業。公司逐步建立了“城鎮生活垃圾綜合處理、生產生活污水處理、土壤修復防治與治理”“三位一體”的綜合性人居環境質量提升服務體系。

      目前,公司具有環保專業承包資質、市政公用工程總承包資質、建筑工程施工總承包資質、機電工程施工總承包資質;取得安全生產許可證,危險化學品經營許可證;公司已通過 ISO 9000 質量管理體系認證、ISO 14001 環境管理體系認證及 OHSAS 18001 職業健康安全管理體系認證;同時獲得高新技術企業認證、陜西省科技民營企業、技術貿易資格證、陜西省中小企業創新研發中心等資質榮譽。

      通過自主研發,公司已獲得技術專利 30 余項,并先后承擔了 10 多個科技研發項目, 多次在國家、省級創新創業大賽中獲獎。近年來,公司先后承接完成了百余項環境綜合治理項目,包括污水處理、垃圾填埋場、礦山治理、土壤修復、市政工程項目,涉及市政、煙草、煤礦、醫院、學校等行業

案例介紹

一、項目名稱

城鎮生活垃圾蓄熱裂解氣化處理項目。

二、項目概況

     本項目采用“裂解氣化”工藝對城鎮生活垃圾進行處理。項目在實驗室試驗、小型試驗的基礎上,進行工業生產性試驗,在陜西省安康市鎮坪縣建設處理能力為 10 t/d 的生活垃圾裂解氣化處理示范裝置。

      本項目內容包括:10 t/d 生活垃圾裂解氣化項目技術方案的制定;項目施工圖設計; 全套設備研發及生產加工;項目建設施工;設備安裝及調試運營。

      本項目應用了陜西華誠實業股份公司自主研發的“城鎮生活垃圾蓄熱裂解氣化爐”,采用了先進的尾氣進化工藝。

通過項目的實施,實現了小型城鎮生活垃圾處理無害化 100%,減量化 95%,處理過程自熱平衡,尾氣排放 100%達標。

三、項目規模

      生活垃圾處理能力 10 t/d。

四、技術特點     

      城鎮生活垃圾蓄熱裂解氣化處理項目技術的核心是“生活垃圾蓄熱裂解氣化爐”。生活垃圾蓄熱裂解氣化爐包括一燃室、二燃室和蓄熱器三個部分。生活垃圾裂解氣化過程分兩個階段進行:第一階段為缺氧狀態的裂化和過氧燃燒,在一燃室內進行,工作溫度控制在 600~750℃,使垃圾中的大部分有機質裂解氣化成可燃的 CO、H2、CH4等氣體,剩余少量的固體可燃物在裂解氣化爐底部過氧燃燒,為氣化裂解反應提供熱量;第二階段為過氧燃燒,第一階段產生的可燃氣體被輸送進入二燃室,進行充分燃燒,工作溫度控制在850~1100℃。“生活垃圾蓄熱裂解氣化爐”工藝在二燃室后面再設置一個蓄熱器,利用二燃室出來的高溫度爐氣,加熱即將輸送到一燃室的空氣,將熱量返回到系統,起到蓄熱作用,保證了系統熱量的自熱平衡。

      裂解氣化技術與垃圾直接焚燒技術最根本的區別就在于裂解氣化焚燒技術解決了煙氣污染問題,無二次污染,煙氣達標排放,尤其對抑制二噁惡英的產生有顯著效果。直接焚燒是一個強氧化過程,焚燒過程產生大量的 SO2、HCl 和 NOx等污染物。由于爐排無法承受 1 000℃以上的高溫,使焚燒的工作溫度只能限制在 1 000℃以下,難以使二噁惡英完全分解。裂解氣化焚燒過程可以使二然室溫度接近 1 100℃,氣體停留時間大于 2 秒,能使大部分二噁惡英分解成無害物質,殘留量極少。裂解氣化過程垃圾固體物基本處于靜止狀態, 防止了煙氣攜帶大量粉塵進入后續工序,使煙氣凈化過程負荷大幅度降低,有利于排放尾氣凈化達標。

五、項目優勢

(1)可處理所有生活垃圾。除建筑垃圾、金屬和危險廢物,各種生活垃圾都可以進行裂解氣化處理。不需要對垃圾進行預處理。

(2)節約能源,在生活垃圾裂解氣化處理正常運行中,不需要添加任何助燃劑,可依靠垃圾自身熱值,維持裂解氣化處理運行。

(3)系統溫度、壓力、風量控制穩定。

(4)煙氣凈化工藝簡單,尾氣排放達標。排放的煙氣中的飛灰和有害氣體也完全符合國家規定的排放標準。

(5)裂解氣化爐與二燃室采用一體化設計,結構緊湊,節約投資成本。

(6)系統無飛灰產生,爐渣容易收集,無固體廢物污染。

(7)系統正常的日常運行看不到煙塵,車間異味,排放達標,對周邊環境和居民沒有任何影響。

(8)裂解氣化爐能夠有效地控制爐內各處的溫度,防止煙氣中二噁惡英的生成并破壞分解產生的二噁惡英。各項指標都能達到國家排放標準。

(9)裂解氣化爐下料均勻、傳動裝置穩定運行、能夠有效控制爐渣板結和焦化,排灰方便。安全性好,生產效率高。本設備結構設計更加人性化,便于維護和檢修。

(10)裂解氣化爐根據處理量可通過調整二燃室進氣量調控使爐體達到自熱平衡和長期的運行。

(11)裂解氣化爐可以根據處理能力需要制造設備具體大小,單位處理能力的建設投資沒有明顯增加,適用于小規模裝置使用。

六、工程創新

(1)增加蓄熱器:系統在二燃室后增加蓄熱器,將系統部分熱量返回到一燃室,進一步提高熱利用效率,保證系統各個工藝點溫度在可控范圍內。

(2)煙氣降溫工藝優化:降溫過程采用極冷降溫,使煙氣溫度由 500℃以上,急速降低到 200℃以下,避免煙氣輸送過程中二噁惡英二次合成。

(3)尾氣進化處理工藝優化:采用旋風除塵器、吸附凈化器、靜電除塵器、煙氣洗滌塔進化工藝,除去煙塵、二噁惡英和重金屬。使排放煙氣完全符合《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB18485—2001)的要求。

七、效益分析

      本項目的示范裝置于 2019 年年底建成,通過調試于 2020 年年初投入正常運行,日平均處理垃圾達到 9.8 t,各項工藝和經濟技術指標均達到了設計要求,主要效益體現在生態環境效益方面。

      運行正常以后,裂解氣化處理排放煙氣完全符合《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB 18485—2001)的要求。

      項目每年可處理生活垃圾 3 000 t,無害化率達 100%,減量化率達 95%。

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