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垃圾焚烧炉灰渣全熔融的气化熔融技术的三大分类

发布时间:2020-10-24 20:34 作者:超凡电竞

  随着环保治理及城镇化的扩展,现如今,垃圾被认为是最具开发潜力、永不枯竭的城市矿藏,是放错地方的资源。约翰节能分析,虽然我国在垃圾处理行业起步较晚,但是我国垃圾处理产业初具规模,垃圾处理市场容量显著增加,市场渗透率迅速提高,进入环卫行业的企业数量也在迅猛增加。

  我国的垃圾处理市场已经从导入期进入到成长期,并正向成熟期迈进。随着环境问题逐渐被重视,节能、环保成为各国的发展主题,已经开始为垃圾处理提供产业发展的机会。

  根据飞灰和底渣处理形式来分,气化熔融技术主要分为:灰渣全熔融的气化熔融技术、飞灰熔融的气化熔融技术两大类。其中,灰渣全熔融的气化熔融技术主要包括:等离子体气化熔融技术、高炉型气化熔融技术和热选气化熔融技术等。

  1、等离子体气化熔融技术。早期等离子体技术应用于金属冶炼和玻璃制造行业,近几年该技术成功应用于城市生活垃圾的处理方面,不仅可用于废旧电子电器产品的处理,回收废弃物中的熔融态金属炉渣,且可用于下水污泥、城市垃圾及其焚烧灰渣的中间处理。

  等离子体气化熔融系统主要由炉体、等离子喷嘴、直流电源、空气和冷却水供给等设备组成,其设备流程如图。

  等离子体技术主要是利用等离子火焰的高温热源(最高温度超过5500度)加热垃圾,等离子火焰如图

  垃圾在气化炉内反应温度则达到了1200-1500度,城市生活垃圾中有机物发生热解气化反应,同时金属等无机物则以熔融灰渣的形式从炉膛底部排除。等离子火焰的高温可以彻底摧毁垃圾中的毒素和有机物,这项技术大量运用在处理医疗垃圾和废旧电子产品上。

  城市垃圾和辅助燃料由高炉顶部给入,自上而下进入高炉,气化剂(富氧空气)由高炉底部给入,自下而上运动,气化剂和物料的运动方向相反,物料在下降的过程中先后经历如下反应区:热烟气干燥区、挥发分析出和有机物气化反应区、残炭与富氧空气燃烧熔融反应区。熔融燃烧后的无机物灰渣从底部排出,可以回收利用。

  垃圾不需要预处理,经过压缩直接给入热解通道,热解通道由外热源加热(一般为高温烟气);垃圾在通道内停留一段时间发生热解气化反应,热解通道的出口烟气温度可达1000°C以上。

  垃圾热解残渣进入高温反应器,与从反应器底部送入的纯氧反应,反应温度2000°C左右,高温下无机物熔融,由于密度的差别发生分层,并使金属和其他熔渣有效分离,后经冷却后排出。热解气和热解残渣在高温反应器底部氧化后生成气体并在高温反应区内部停留2s以上,经水洗塔骤冷降至80°C(可防止二恶英重新合成)。热选气化熔融技术吸收西方国家在煤气化工艺方面的长处,可从固体燃料高温气化的分支反应角度把握工艺环节。

  采用灰渣全熔融的气化熔融技术,垃圾减容效果好、处理彻底,但该技术主要针对高热值城市生活垃圾(8000~11000kJ/kg)开发。我国城市生活垃圾热值较低(4000kJ/kg左右),采用灰渣全熔融的气化熔融技术处理城市生活垃圾,会消耗较多辅助燃料或纯氧气,增加垃圾的处理成本。

  相对而言,飞灰熔融的气化熔融技术,只对飞灰进行熔融处理,底渣在较低温度下(500-700°C)排出,可节约灰渣带出热量,降低气化熔融技术对垃圾发热量的要求,较为适合处理低热值的城市生活垃圾。

  垃圾中有机物在气化炉内气化,气化合成气携带飞灰进入燃烧熔融炉,气化反应残渣(金属和其他无机物)随底渣排出,底渣中二恶英和重金属含量很少,符合国家安全标准,其中金属回收利用,其他无机物可做建筑材料或填埋处理;气化炉产生合成气在熔融炉内高温燃烧(1200~1500°C),二恶英在高温下完全分解,飞灰熔融成玻璃体状态,可有效固化重金属。

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