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5噸一體式連續裂解生活垃圾處理系統/生活垃圾裂解熱解氣爐

¥220000元

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詳細介紹

一體式連續裂解生活垃圾處理系統

 

在新農村建設的背景下,我國農村面貌煥然一新,農村的基礎設施明顯得到了改善。然而伴隨著農民物質生活水平提高的同時,也出現了許多的不協調之處:生產、生活垃圾隨意堆放,致使農民的房前屋后成了垃圾場,房屋附近的農田也成了垃圾站,行走的道路更是充斥著五顏六色的垃圾袋。生產部調查顯示,目前農村每天每人產生的生活垃圾量為0.86公斤,全國農村每年的生活垃圾量接近3億噸,“垃圾圍村”已經形成,這直接威脅到農民的生產生活用地,威脅到農民的生活環境,威脅到村莊公共事物的治理。在垃圾收集、運輸、處理等的過程中,需要大量的資金,由于農村居住分散,交通不便,特別是在一些山區,對垃圾進行處理的成本更高。而我國多數鄉鎮財政困難,無力承擔巨額的垃圾處理費用,難以籌集垃圾處理資金。目前我國農村垃圾處理所面臨的現實問題迫切需要開發一種投資成本和運行成本低,操作簡單,高效清潔的垃圾處理技術和設備。 

1.工作原理熱解氣化爐從排煙口到爐膛,依次為干燥層、裂解、熱解氣化層、燃燒、燃盡。垃圾首先在引風機的引導下,高溫煙氣對垃圾干燥,裂解、熱解氣化,硫化,燃燒一體合成處理。干燥后垃圾在熱分解段和氣化燃燒段分解成一氧化碳、氣態烴類等可燃物進入混合煙氣中。裂解、熱解氣化后的殘留物( 液態焦油、較純的碳素以及垃圾本身含有的無機灰土和惰性物質) 進入燃燒爐充分燃燒。燃燒爐沿引風方向可分為氧化區和還原區。氧化區內發生碳、焦油和氧氣發生劇烈的氧化反應,燃燒溫度可達到900~1100℃,燃燒產生的熱量用來提供還原區、熱解氣化層和干燥層所需的熱量。還原區內CO2和H2O被熾熱的C還原,產生CO,H2等可燃氣體,進入混合煙氣中。燃燒爐產生的殘渣經過燃盡層繼續燃燒完全后排出爐外。裂解、熱解氣化爐產生的混合煙氣進入二次燃室燃燒,燒掉有害氣體及二噁英。垃圾在熱解氣化爐內經熱解后氣體進入二次燃室焚燒, 熱解后的殘留物在爐膛燃燒, 垃圾的熱分解、氣化、燃燒按引風方向的動態平衡, 在投料和排渣系統連續穩定運行的外部條件下, 爐內各反應段的物理化學過程也連續、穩定地進行, 因此裂解、熱解氣化爐可以連續地、正常地運轉。煙氣進入二次燃室后,煙氣在二燃室的停留時間超過2.0s, 焚燒溫度達到1100℃左右,徹底燒掉有害氣體及二噁英。燃燒后的煙氣進入噴淋冷卻后,進行螺旋除塵,再進入脈沖除塵器,蕞后進入噴淋脫硫、脫硝、螺旋甩干后排放。 

2.工藝流程

 

 環保特性環保性能優異是本熱解氣化焚燒技術的蕞大優點, 本技術與垃圾直接焚燒技術蕞根本的區別就在于熱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。尤其對抑制二噁英的產生有顯著效果。由于爐排直接焚燒是一個強氧化過程, 焚燒過程中會產生大量的SO2、HCl 和NOx , 同時, 因爐排無法承受1000℃以上的高溫, 使焚燒的工作溫度受到限制,而1000℃以下的焚燒溫度難于使二噁英完全分解。熱解氣化焚燒技術的核心就是可抑制二噁英。其一,在二燃室內, 采用過氧燃燒, 將溫度控制在900-1100℃氣體停留時間大于2秒, 能使多氯聯苯類物質、殘炭等完全燃燒分解,使二噁英殘留量極少。其二,已分解的多氯聯苯類物質在有CuCl2、C原子催化的條件下,在250-300℃期間會再合成二噁英。但在一燃室內, 溫度控制在600℃至800℃, 控制給氧量呈還原氣氛,銅、鋁、鐵不會氧化, 沒有CuO等產生也不會有CuCl2的產生和存在, 也就沒有使二噁英再合成的催化劑(CuO、CuC12 等化合物),沒有了CuCl2和碳原子的催化,二噁英的合成也就沒有了可能。同時熱解氣化技術還能減少NOx和SO2的排放,這是因為一燃室缺氧燃燒屬還原性氣氛,N、S極少氧化而被殘留在渣中。而獨特的二燃室設計確保煙氣形成湍流,與空氣中的氧氣充分混合,所需空氣過量程度低,相應地減少了來自空氣的N源,使得NOx排放降低。此外,有研究表明,熱解氣化反應后,垃圾中含有的氯元素絕大部分轉移到固相產物(底渣)中,使得排煙中HCl含量大低于常規生活垃圾焚燒爐的標準限值。因此,熱解氣化焚燒技術和環保性能特別好, 它代表了垃圾焚燒技術的發展方向。

  

比較項目

機械爐排爐

流化床爐

熱解氣化爐

燃料適應性

 

主要熱值在3300kJ/ kg 以上的生活垃圾,成分和熱值變化對焚燒有影響。對垃圾的均勻特性要求一般。當熱值大于3760kJ/ kg, 水分小于50%時, 可不添加輔助燃料

主要熱值在3 300kJ/ kg以上的垃圾、污泥等, 成分和熱值變化對焚燒影響不大, 適應性廣。一般需添加輔助燃料。

主要熱值在3 300kJ/ kg 以上的垃圾、污泥等, 成分和熱值變化對焚燒影響不大, 適應性廣。一般需添加輔助燃料。

焚燒方式

層燃方式

半室燃, 采用煤粉流化燃燒技術, 但由于垃圾性狀的限制, 流化狀態不易控制。

層燃與室燃相結合, 分級燃燒,通過控制空氣量, 控制爐膛燃燒工況, 合理分配化學能的釋放, 達到更優的燃燒狀況

燃燒工況

無強烈輻射, 容易局部斷火形成夾生,甚至造成熄火。

有石英砂輔料蓄熱, 燃燒工況較穩定。

爐型緊湊, 熱強度大, 爐溫分層,有利于燃燒

燃燒性能

 

垃圾基本不需預熱處理。爐膛燃燒溫度在900℃左右, 當垃圾熱值合適時,燃燒較充分, 灰渣灼減量在3%~5%之間; 當垃圾熱值低于3760kJ/ kg 時,需投入較多輔助燃料; 垃圾熱值過高時, 可能出現結焦。

對燃料粒度有較高要求,需進行初分撿或破碎, 一般垃圾粒徑要求在150mm 以下。

由于爐膛內熱容量很大,對垃圾成分、熱值波動不敏感、燃料適應性較廣,灰渣灼燒減量< 1%。但是具有一定的床料( 如石英砂等) 消耗。

垃圾基本不需預熱處理。一燃室熱解溫度為700℃以下, 二燃

室溫度控制在850℃以上, 可燃成分分解完全, 燃料充分, 灰渣灼燒減量< 3%。

 

燃燒控制

緩慢燃燒, 條件較復雜, 溫度自動控制較難。設備結構

 

燃料適應性較好, 溫度波動不大, 溫度控制較易實現。焚燒爐外型較大, 需多層鋼平臺供操作維護用。爐排為轉動部件, 維修較復雜, 維修量大, 維修成本高。焚燒與熱交換一體。

燃料適應性好, 燃燒穩定, 溫度控制容易實現。由于爐膛負荷大, 爐子十分緊湊。無轉動件,但爐內耐火層維修量大。

垃圾預處理

 

無須預處理, 垃圾在進料時被剪斷。

預處理為小粒徑, 以利于燃燒, 因為瞬時燃燒, 一般將垃圾破碎到( 15cm) 以下, 要求較高。

無須預處理, 垃圾進料時被擠

斷。

排放物

 

粉塵排放較少, 爐膛溫度在850~1100℃, 燃燒較充分, SO2、NOx 等酸性物質排放相對較高。燃燒爐出口含塵量<3500mg/m3 , 正常情況下由于爐排的運動, 使垃圾不斷翻滾, 煙氣在爐內停留時間超過2s, 能部分實現對二惡英的控制。

可爐內實現脫硫, SO2排放量小, 爐膛溫度在750 ~900℃之間, 空氣量較易控制, 氮氧化物生成少, 但是具有N2O 的問題。粉塵量大, 焚燒爐出口含量可達15000~ 20000mg/ m3。煙氣在爐內停留時間超過3s,能較好地實現對二惡英的控制。

 

爐料沒有擾動, 粉塵排放少, 焚燒爐出口含量< 3500mg/ m3。實現了分級燃燒, 容易達標。一燃室溫度< 850℃, 二燃室溫度在850℃以上, 有毒物質分解完全, 燃燒充分, 煙氣在二燃室停留時間超過2s, 焚燒爐出口二惡英排放幾乎為零, 由于煙氣中含灰

運行成本

電耗較低, 總體運行成本高。

電耗高, 消耗石英砂, 垃圾需破碎, 運行成本偏高。

電耗蕞低, 運行成本低。

 

各工藝單元結構和功能

    預處理裝置由破碎機和磁選機構成。破碎機一方面可將袋裝的垃圾破袋、分散,另一方面還能大塊的垃圾破碎成20cm左右大小,使垃圾在裂解、熱解氣化爐膛中得到更好的干燥,并且減小垃圾進料堵塞的可能性;磁選機撿出黑色金屬回收利用。

進料機構自動開關門,可以用鏟車直接進料。

頂置式推送裂解、熱解爐膛,使垃圾慢慢進行裂解后推入爐膛燃燒。

    通風系統由一次風機、引風機及相應的風煙管道及閥門儀表等附件組成。通過變頻調節各風機及通風管道上各調節閥的開度, 實現對一、二燃燒室送風量及爐膛負壓的控制, 以適應燃燒工況的變化;

    電氣及自動控制系統包括電控柜及工控器等裝置。整個系統的運行工況及相關工藝參數在電腦屏上顯示, 及時控制。

主要特點

垃圾裂解、熱解氣化處理成套設備具有以下主要優點:

1.排放達標,無二次污染

    裂解、熱解氣化爐焚燒過程是在嚴格控制各階段的溫度及空氣量的條件下完成的,煙氣排放完全達到國家標準。尤其對抑制二噁英的產生有顯著效果,這是本設備與垃圾直接焚燒技術蕞大的區別。

2.無需添加輔助燃料

    除首次點火需要借助外界能源外,處理過程中再無需添加任何輔助燃料,即可持續穩定運行。 

3.全自動控制,運行穩定

     通過傳感器信號反饋,經PLC程序自動調整電機的啟停及變頻調速,實現整個運行過程的全自動化,使燃燒溫度穩定控制。全部指令、實時顯示及監控都設置在控制柜的觸摸屏上,簡單明了,操作方便,運行安全可靠,使用壽命長。

4.一體化整體設計

    將中低溫氣化、高溫燃燒和除塵措施有機統一起來,采用一體化設計,實現設備緊湊、小型化、便于安裝和操作。

5.垃圾處理范圍廣,運行成本低,經濟效益顯著

   垃圾收集后簡單分類即可直接處理,可以焚燒各種類型的垃圾, 應用范圍很廣。正常操作只需1-2人,耗電量少,無需另設除塵裝置,維護成本低,,還可充分回收垃圾的熱能, 生產熱水、蒸汽, 經濟效益十分顯著。

主要技術參數和檢測報告

1.技術參數

處理能力

5噸/天

10噸/天

15噸/天

20噸/天

30噸/天

50噸/天

100噸/天

裝置價格 (萬元)

22

28

35

45

59

116

189

入爐物料

熱值≥3300kJ/kg的固體廢棄物

輔助燃料

首次點火需要借助輔助燃燒,穩定運行后無需任何輔助燃料

二燃室溫度

≥900℃

二燃室煙氣停留時間

≥3~5秒

工作時間

350天/年,24小時/天

垃圾減量率

≥97%

“三廢”排放

廢渣:底灰、飛灰屬一般廢棄物,熱灼減率≤5%; 

廢氣:低于《生活垃圾焚燒污染控制標準(GB18485-2001)》的限值

廢水:無

占地面積 (平方米)

50

60

70

80

90

110

200

電耗(度/天)

50

100

150

200

300

500

1000

水耗 (噸/天)

0.5

1

1.5

2

3

5

10

 人工(人/班次)

2

2

2

2

2

2

2

維修保養

6個月保養一次

設備壽命

10-15年

項目建設周期(天)

30天

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