时间:2025-01-20 11:08
来源:中国固废网
全球各地面临日益严重的有机固体废物污染,中国工业固废垃圾量2025年将达到70亿吨。有机固体废物包含废旧塑料,橡胶,农业有机废物,市政有机垃圾等,其中的塑料、橡胶等是石油化工产品,极难降解。
“垃圾气化发电是将垃圾进行缺氧燃烧,生成可燃性气体,以气体为能源进行发电的技术,可实现垃圾的无害化、减量化、资源化处理”,上海什方电气有限公司总经理张勇在2024(第十八届)固废战略论坛上表示,垃圾清洁能源化解决方案将煤转化成煤气,进入燃机的联合循环发电系统,发电效率高,近零排放,是未来发电行业的重要发展方向。
近十年来,上海什方电气深耕高效清洁能源、垃圾绿色能源化处理两大业务。论坛上,张勇结合企业实践经验和大量成功案例,对当前有机垃圾气化资源化的实际问题做了分析和探讨。
张勇
01垃圾清洁能源化系统潜在成本更低,资源利用广泛
我国每年有超过86%的垃圾被填埋和焚化,给环境带来沉重负担。张勇指出,对比垃圾焚烧发电,垃圾气化发电具备诸多优势,环境污染更小、发电效率高、能源利用率高。
上海什方电气最早从事锅炉和汽轮机的研发制造,包括流化床锅炉、燃煤锅炉、炉排炉。随着产业转型和科技进步,近十年,上海什方电气深耕高效清洁能源、垃圾绿色能源化处理两大业务板块,包括生物质/煤发电技术、煤气化技术、垃圾制气制油技术。
IGCC 发电有限公司265MW气化发电系统运行数据
玖龙纸业重庆有限公司热电厂2*320+2*50MW机组发电主机设备
台州森林造纸有限公司热电厂2*30MW汽轮发电机设备
垃圾气化炉处理垃圾的类别非常广阔,包含食物垃圾(包括餐厨垃圾)、纸制品、塑料垃圾、医疗垃圾、生物质(木材、树枝)、皮革、橡胶、衣物垃圾、其他办公室垃圾、有机物垃圾等等。其中,纸制品、生物垃圾氯含量较低,容易处理,塑料垃圾、皮革橡胶垃圾、医疗垃圾等热值较高,氯含量也比较高,较难处理。
从技术角度,垃圾的气化反应是在缺氧和催化剂的加热条件下,有机垃圾组分发生大分子断裂,产生小分子气体、气化溶液和炭渣的过程。气化是一个复杂且同时发生多种化学反应的过程,包含有机大分子的键断裂,有机分子的异松化和小分子的聚合等反应,最后生成各种较小的分子。反应顺序是垃圾气化脱水分子,垃圾气化其次脱甲基,生成水和架桥部分的分解次甲基链反应,同时醚型结构生成CO。
以聚苯乙烯Ps为例,垃圾气化的过程经历了初始阶段断掉较薄弱的分子链,主要分解阶段是将主要的分子链断掉,深度气化阶段是小分子重组产生一氧化碳和氢气。
垃圾的气化阶段
垃圾汽化炉可以处理厨余垃圾、纸制品、塑料、医疗垃圾等,经过分离净化系统,一系列产物可以进行资源化利用。张勇表示,气化处理与焚烧处理较大不同是进行了欠氧反应,生成了大量的气体式一氧化碳和氢气即“合成气”,可以根据市场情况进行广泛的资源利用,同时生成的燃油可以用于汽油、燃油燃料,水可以用于灌溉等。
02什方气化炉与炉排炉的三个对比分析
什方气化炉的核心工艺区别于常规的气化炉体结构,采用了独特气化炉设计,水平和纵向结构上都进行优化,包括采用什方电气专有的加热技术、独特的搅拌器设计、独特的催化剂、微负压保证系统操作的安全性,以及什方炉体结构和控制系统的配合。
张勇展示了100t/d垃圾清洁能源化装置全貌。图1是什方气化炉,图2是垃圾清洁能源化系统(垃圾库、垃圾处理系统),图3是燃气储存装置。
图1
编辑:李丹
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