城市生活垃圾气化熔融焚烧技术

近年来，为防止全球气候变暖，社会上对环境保护的要求日益严格。尤其是要求城市生活垃圾处理最大限度地采用无害化技术，抑制二恶英的排放。能够遏制二恶英产生和排放的无害化城市生活垃圾气化熔融焚烧技术被提出。本技术一般分两类，一类为垃圾气化 灰渣熔融焚烧技术，该技术的工艺流程为：先将城市生活垃圾在500-600℃温度下的热解气化制得可燃气体，制得的气体再根据用途进一步精制，垃圾中95%以上的含氯物质经济去所后所剩下的含碳灰渣在温度为1300℃以上的熔融燃烧设备中进行熔融处理，原垃圾中99.8%以上二恶英可被分解掉，无害化熔融渣可以多种用途；另一类为垃圾直接气化熔融焚烧技术，该技术的工艺流程为：交垃圾在温度1350-1500℃的熔融燃烧设备中进行熔融处理，原垃圾中的99.8%以上的二恶英可被分解掉。文章介绍新型城市生活垃圾气化熔融焚烧技术。     

二恶英零排放生活垃圾气化熔融制气技术

对近年来所研制的被称为21世纪的二恶英零排放城市生活垃圾气化熔融制气技术加以介绍，该技术将城市生活垃圾在500－600℃温度下的热解气化制得可燃气体，将制得的气体根据用途再进一步精制；垃圾中95％以上的含氯物质经除去后，所剩下的含碳灰渣在温度为1500℃以上的熔融燃烧设备中进行熔融处理，原垃圾99.8%以上的二恶英可被分解掉，熔融渣则用建材，整修系统达到了垃圾综合利用和二恶英近似于零排放。     

国内外燃煤电厂二恶英排放及控制

原煤中二恶英含量极低,主要为煤燃烧过程中产生.对国内外燃煤电厂排放烟气和灰渣中二恶英排放情况进行调研,结果显示,火电行业二恶英大气和灰渣(飞灰、底灰、炉渣、烟尘和脱硫废物)排放状况相差较大,其大气排放质量浓度范围为0.365～1 400 pgI-TEQ/m~3,大气排放因子为0.002 04～6.2μgI-TEQ/t煤,灰渣中PCDD/Fs质量分数为0.02～52.6 ngI-TEQ/kg灰.通过火电企业大气和灰渣排放量,以及耗煤量,可得到大多数国家或地区燃煤电厂大气PCDD/Fs排放量为0～95 g I-TEQ/a范围,灰渣PCDD/Fs排放量也能达到相当的程度,燃煤电厂排放二恶英应引起关注.通过分析燃煤电厂PCDD/Fs生成条件,提出控制二恶英生成的策略.本研究对我国履行斯德哥尔摩公约(POPs公约),制定燃煤电厂二恶英排放标准和提高控制能力提供基础.     

城市生活垃圾直接气化熔融焚烧炉模糊自适应控制系统模型研究

城市生活垃圾直接气化熔融焚烧炉的运行过程受许多不确定性因素的影响,城市生活垃圾直接气化熔融焚烧过程的不稳定将会产生二恶英等新的有害物质,随着人们对城市生活垃圾焚烧过程可能造成二次污染的日益关注,如何改善和控制城市生活垃圾焚烧过程的稳定以减少二次污染的发生已经成为一个重要的研究方向。所以应用模糊自适应控制策略对城市生活垃圾直接气化熔融焚烧炉的气化过程和二次燃烧过程进行控制,并对所有的控制策略进行了仿真。仿真结果表明:模糊自适应方法具有良好的控制效果,是解决城市生活垃圾直接气化熔融焚烧过程熔融区温度和第2燃烧室温度不稳定的有效方法。     

生活垃圾燃烧污染物的产生及防治

为了有效防治生活垃圾燃烧污染物的产生，从介绍生活垃圾燃烧产物入手，分析了从炉内燃烧开始减少污染物产生的手段，指出控制燃烧过程，是减少污染物特别是二恶英在炉内产生的重要措施，最后介绍了垃圾焚烧炉典型污染物成分的防治措施和手段。     

医疗垃圾焚烧炉回转窑转速与灰渣二恶英排放的关系

通过某回转窑-流化床医疗垃圾焚烧炉的燃烧实验,采集了不同回转窑转速条件下的飞灰和底渣样品,测定了其中的二恶英含量,并研究了回转窑转速与灰渣二恶英排放的关联特性.研究发现,随回转窑转速增加,灰渣的二恶英毒性排放总量增加;当转速为0.82 r/min时,飞灰中二恶英总量和毒性当量排放分别为41.05 ng/g和7.58 ng(I-TEQ)/g;流化床底渣样品中的二恶英含量比飞灰小很多.研究还发现,随着焚烧炉尾部烟气中NO<,x>和H<,2>O含量的增加,飞灰中二恶英总量呈现减少的趋势;随着烟气中O<,2>浓度的增加,飞灰中二恶英总量也随之增加,因此,通过关联性较好的常规气体成分(污染物)浓度的检测,可以在一定程度上预测燃烧_T况的好坏及飞灰中二恶英排放的程度.     

无害化城市生活垃圾直接气化熔融焚烧技术的试验研究

通过试验研究,开发出了一种新型的无害化城市生活垃圾直接气化熔融焚烧技术,其工艺流程为:将配好料的生活垃圾直接置于温度为1300～1500℃,炉内气氛为还原性的气化熔融焚烧炉中进行处理,助燃粉煤由炉子底部喷人,可燃气体产物进入二次旋风燃烧室完全燃烧后进行余热发电或供热;熔融渣和金属或从一个渣口中排出并被水急速冷却,被冷却的熔融渣和金属经分选机分选出金属和无机残渣,金属回收利用,无机残渣则作为建材;或分别从金属口和熔融渣口排出,金属回收利用,熔融渣经水淬后再生利用。该炉的基建投资和运行费用比国外研制的垃圾直接气化熔融炉要低得多,一般只需国外的65％～85％。原垃圾中99.8％以上的二恶英可被分解,烟气中二恶英的排放量≤0.01 ng-FEQ/m3,熔融渣中二恶英的排放量≤0.003 ng-TEQ/g。     

水煤浆气化灰渣综合利用和效益分析

正德士古水煤浆气化技术在国内化工企业得到广泛应用,气化后得到大量气化灰渣。气化灰渣是由气化炉炉底灰渣和炉顶飞灰两部分组成,气化渣的设计含碳量≤20%,但是实际运行过程中一般高于20%,而气化灰含碳量一般高于气化渣20%～40%。煤气化过程中排出的大量灰渣,不仅要占用大量的土地,并且其渗滤液会对土壤和水体造成污染。传统的锅炉灰渣大宗利用途径是生产建筑材料和回填。符合农用标准的粉煤灰含有硅钙钾等组分,对经济作物有增产作用,还可用于制作肥料。但是与传统锅炉灰渣不同,气化灰渣含碳量比较高,国标GB/T 1596-2005中将粉煤灰品质指标分为3个等     

今后节能技术发展趋势

由于大量燃烧化石燃料,给现代社会带来许多难以解决的问题,专家们提出,今后节能技术的发展方向是:减少污染,提高效率以及开发各种节能储能和能源新技术。 一、开发推广洁净煤技术 燃炭利用各环节的净化和减轻污染的技术即洁净煤技术。包括:1.燃烧前技术:选型、型煤、水煤浆;2.燃烧中技术:烟气净化,灰渣处理;3.燃烧后技术:烟气净化、灰渣处理;4.煤炭转换技术:煤炭气化、煤炭液化、煤炭地下气化;5.能源新技术:燃料电池,煤气化联合循环发电。     

无害化城市生活垃圾熔融焚烧技术的研究进展

近年来，为防止全球气候变暖，社会上对环境保护的要求日益严格。尤其是要求城市生活垃圾处理最大限度地采用无害化技术，抑制二恶英的排放。能够遏制二恶英产生和排放的无害化城市生活垃圾熔融焚烧技术被提出。本技术一般分两类。一类为垃圾直接熔融焚烧技术，该技术的工艺流程为：先将城市生活垃圾在500－600℃温度下热解气化制得可燃气体，制得的气体再根据用途进一步精制，垃圾中95％以上的含氯物质经除去后所剩下的含碳灰渣在温度为1300℃以上的熔融燃烧设备中进行熔融处理，原垃圾中99．8％以上的恶英可被分解掉，无害化熔融渣可以多种用途；另一类为垃圾间接熔融焚烧技术，该技术的工艺流程为：先将垃圾在传统的焚烧炉中进行焚烧，然后将焚烧灰渣在温度为1350－1500℃的熔融燃烧设备中进行熔融处理，原垃圾中99．0％以上的二恶英可被分解掉。对近年来美国、欧洲、日本等发达国家及作者本人所研制的无害化城市生活垃圾熔融焚烧技术的工艺特点及其进展作一介绍。     

燃烧方式对塑料垃圾燃烧时PAHs和PCDD／Fs排放的影响

为了找出燃烧方式对塑料垃圾焚烧过程中多环芳烃和二恶英排放的影响,在两种不同类型试验用燃烧反应器上进行了聚氯乙烯的燃烧试验.燃烧的烟气参考GB 86-5119和USEPA1613方法采用色质联用分析仪收集分析,对烟气中多环芳烃和二恶英的分布特征进行了观察.结果显示,聚氯乙烯在流化床燃烧反应器上燃烧时生成的多环芳烃和二恶英的总量要明显低于固定床燃烧反应器上的生成量.流化床燃烧方式能够抑制多环芳烃和二恶英的某些发生机制.多环芳烃和二恶英排放特征的关联关系非常明显,可以作为塑料垃圾燃烧过程中产生的二恶英的实时监测替代物.     

生活垃圾气化焦油非原位裂解实验研究

通过水平固定床气化炉,模拟生活垃圾气化焦油非原位裂解过程,旨在研究设备运行工况对焦油裂解的影响。结果表明:反应温度是影响生活垃圾气化焦油二次裂解的主要因素,反应温度的升高促进了焦油的裂解转化,焦油转化率由500℃工况下的37.06%升高到了900℃时的82.47%,与此同时焦油三相裂解产物中的固相炭黑随着反应温度的升高产率增加;水蒸气的加入通过消耗焦油裂解副产物固相炭黑从而导致气相产物的增加,同时促进焦油重组反应,且存在最佳水蒸气注入浓度9 vol% N_2,此时焦油转化率为95.91%。     

煤的富氧气化特性研究

根据煤不同组分和不同反应阶段的特点,实施煤的热解、气化、燃烧分级转化,可以使煤气化技术简化,并有效解决煤中污染物的脱除问题。基于分级转化的思想,在小型流化床实验台上,采用枣庄烟煤为主要原料,研究了氧气浓度和空煤比对气化过程的影响,并与空气气化的结果进行对比分析,可为研究煤部分气化及半焦燃烧集成提供理论依据。     

展望沸腾气化

展望沸腾气化昆明市煤气总公司邱洪畴我国煤炭储存量和生产量都占世界前列。煤炭在生产和生活使用中，除一部分作为燃料直接燃烧，其它多转化为焦炭及煤气，在煤炭直接燃烧和转化为气体的过程中，会产生大量有害物质，对环境造成严重污染，特别是对水体的污染，目前国内外...     

考虑颗粒边界层气相反应的炭粒气化过程模型预报

建立了描述炭粒气化过程的移动火焰锋面模型(MFF-G 模型),模型考虑了颗粒边界层气相反应(CO 燃烧和水煤气置换反应)的影响,以及 CO 和 H2 对气化的抑制作用、颗粒孔隙变化的影响等.新模型被用于气流床气化炉的一维数值计算中,预报结果显示在燃烧/气化的连续过程中炭粒与环境之间有着明显的温度差异,考虑颗粒边界层气相...     

气化焚烧技术

原理:垃圾气化采用正常焚烧所需要风量的1/5~1/3,使垃圾在高温缺氧状态下生成CO,H2,CH4等可燃气体,而后燃烧利用。根据不同的反应条件、生成物、气化炉结构形式等,气化工艺有不同分类方法。根据反应气氛可分为水蒸气气化、氧气气化和空气气化;根据气化炉结构可分为回转窑气化、流化床气化和固定床气化;按灰渣状态可分为气化焚烧和气化熔融。     

基于数值模拟的链条锅炉煤层燃烧分区特性分析

链条锅炉大颗粒煤的层燃过程与煤粉燃烧差异很大,为了对燃煤链条锅炉煤层燃烧特性和机理进行深入分析,本文应用二维稳态层燃模型对链条锅炉燃烧过程进行了模拟计算,并与实验结果进行了比较。对比发现模拟计算值与实验值符合较好,说明模型能准确反映床层的燃烧特性。同时对不同煤种的水分析出线、挥发分析出线、焦炭氧化区、焦炭气化区和灰渣区进行分析对比,发现不同煤种燃烧分区的差异性与煤质特性及燃烧工况等因素有关系。     

串行流化床生物质气化制取富氢气体模拟研究

利用串行流化床技术将生物质热解气化和燃烧过程分开,气化反应器和燃烧反应器之间通过灰渣进行热量传递,实现了自供热下生物质气化制氢.利用Aapen Plus软件模拟制氢过程,通过比较单反应器生物质气化的模拟结果和实验结果,验证了模拟研究的可行性.重点研究串行流化床中非催化气化与CaCO3作用下的气化过程,探讨了气化温度、蒸汽与生物质的质量配比(S/B)对制氢的影响,为今后开展生物质气化制氢试验提供了理论参考.结果表明:对应不同气化温度,S/B都存在一个最佳值,且随着温度升高其值减小.当气化温度低于750℃时,添加CaCO3可大幅提高氢产率,气化温度为700℃且在S/B约为0.9时氢产率最大,达43.7 mol·(kg生物质)-1(干燥无灰基),比同温度下非催化气化提高了20.3%.随着气化温度升高,CaCO3促进作用减弱.     

温度和气氛对PAHs由从头合成反应生成PCDD／Fs的作用

城市生活垃圾焚烧炉产生的多氯二苯并二恶英(PCDDs)和多氯二苯并呋喃(PCDFs),是一类剧毒的持久性有机污染物(POPs).多环芳烃是城市生活垃圾焚烧炉上二恶英生成的一种主要的碳源.在小型试验用固定床反应器上,研究了温度和燃烧气氛中氧对多环芳烃在模拟飞灰(MFA)的催化下,由从头合成反应生成二恶英的作用.烟气样品参照USEPA1613方法收集,并采用高分辨色谱,低分辨质谱仪进行分析.给出了反应中生成的二恶英的分布特征与温度、氧含量的关系,二恶英的分布特征包括二恶英的总排放量、毒性当量(TEQ)和PCDDs/PCDFs的比例.结果显示,PAHs反应生成的PCDFs的量要比PCDDs高出几倍,在二恶英的生成过程中存在一个最优化的温度区间和氧含量范围,二恶英的毒性当量随着氧含量的增加而增大,并讨论了温度和燃烧气氛的作用机制.     

基于TG-FTIR的造纸污泥热转化特性研究

目前对有机工业污泥在不同热转化过程中的反应特性和产物性质缺少系统对比研究.利用热重和红外光谱联用方法(TG-FTIR)对高挥发分造纸污泥在不同热转化过程中的反应特性进行了研究.氮气、空气和CO2气氛分别对应热解、燃烧和气化反应.3种热转化过程在400℃前的热失重和反应特性相似,主要为水分和挥发分析出的热分解反应.500...