熱解氣化是指利用大分子有機物的熱不穩(wěn)定性,控制反應(yīng)環(huán)境內(nèi)空氣供應(yīng)量在理論空氣量之下、保持一定溫度范圍內(nèi)使垃圾吸熱,垃圾中的大分子有機化合物裂解成小分子量物質(zhì)的物理化學(xué)反應(yīng)過程。熱解后的殘留物進行高溫燃燒能達到大量減容、無害化目的;熱解氣化產(chǎn)生的混合煙氣進行富氧燃燒。高溫燃氣進入余熱鍋爐換熱后,蒸汽可另作它用。此種技術(shù)已成為環(huán)保部主推的醫(yī)廢處理技術(shù)。 VPG立式連續(xù)熱解氣化焚燒系統(tǒng)是深圳市漢環(huán)科技有限公司技術(shù)人員經(jīng)多年研制開發(fā)出的高效垃圾處理設(shè)備,由自動進料系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)、尾氣處理系統(tǒng)、自動檢測與控制系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)等構(gòu)成。該系統(tǒng)具有技術(shù)先進、性能穩(wěn)定可靠、焚燒效果好、運行成本低等優(yōu)勢。
一、適應(yīng)對象 適合于中小規(guī)模的城鎮(zhèn)生活垃圾; 特別適合于醫(yī)療廢物等特種垃圾; 部分可燃工業(yè)廢棄物。 二、VPG立式連續(xù)熱解氣化焚燒爐主要運行參數(shù) 垃圾熱值:1500-5500KCal/Kg 垃圾含水率:<50% 焚燒效率:>99.9% 焚毀去除率:>99.99% 殘渣熱灼減率:<3% 垃圾減容率:90%-95% 煙氣在二燃室停留時間:>2s 二惡英濃度:<0.1TEQng/Nm3 三、VPG立式旋轉(zhuǎn)熱解氣化焚燒爐焚燒機理 熱解氣化爐(一燃室)從上往下,依次為干燥段、熱解段、燃燒段、燃燼段和冷卻段。 垃圾首先在干燥段由熱解段上升的煙氣干燥,其中的水分揮發(fā)。在熱分解段和氣化燃燒段分解為一氧化碳、氫、氣態(tài)烴類(甲烷等)等可燃物進入混合煙氣中。 熱解氣化后的殘留物(液態(tài)焦油、油的化合物(醋酸、丙酮、復(fù)合碳氫化合物)、較純的固定碳以及垃圾本身含有的無機灰土和惰性物質(zhì))進入燃燒段充分燃燒,燃燒溫度達到1100~1300℃。燃燒段產(chǎn)生的熱量用來提供熱解段和干燥段所需的熱量。燃燒段產(chǎn)生的殘渣經(jīng)過燃燼段繼續(xù)燃燒后,進入冷卻段。由爐底的一次供風(fēng)冷卻(同時達到預(yù)熱一次風(fēng)之目的),經(jīng)爐排機械擠壓、破碎后,由排渣系統(tǒng)排出爐外。熱解氣化爐產(chǎn)生的混合煙氣進入二燃室燃燒。 由熱解氣化爐底部送入的一次風(fēng)穿過殘渣層,給燃燼段、燃燒段及熱解氣化燃燒段提供充分的助燃氧。空氣在上行燃燒過程中消耗了大量氧,經(jīng)過燃燼段、燃燒段及熱解氣化燃燒段這幾段燃燒區(qū)域后,氧含量大大降低,從而形成貧氧(亦稱欠氧)環(huán)境,滿足了熱解氣化工況。立式爐型和底部送風(fēng)方式滿足了垃圾在關(guān)鍵的熱分解氣化階段溫度和反應(yīng)空氣量(欠氧和無氧)的條件,并能使參與反應(yīng)的垃圾維持在這個環(huán)境下足夠的時間。 由此可以看出,垃圾在熱解氣化爐內(nèi)經(jīng)熱解后實現(xiàn)了能量的兩級分配,熱解氣體成分進入二燃室焚燒,熱解后的殘留物在熱解氣化爐的燃燒段焚燒;垃圾的熱分解、氣化、燃燒形成了沿向下運動方向的動態(tài)平衡,在投料和排渣系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運行的外部條件下,爐內(nèi)各反應(yīng)段的物理化學(xué)過程也連續(xù)、穩(wěn)定地進行,因此熱解氣化爐可以連續(xù)地、正常地運轉(zhuǎn)。 煙氣進入二燃室采用切向進口,增加二燃室湍動程度;二燃室進口處采用二次補風(fēng),補充煙氣中的氧氣,通過燃燒器的助燃,使熱解過程產(chǎn)生的可燃物在二燃室的富氧、高溫條件下充分燃燒。煙氣在二燃室的停留時間超過2秒,焚燒溫度達到1100℃以上。二燃室煙氣螺旋流動狀況同時起到了旋風(fēng)除塵的作用,煙氣夾帶的粉塵很大一部分在二燃室的底部收集起來,由排灰裝置排出二燃室。 四、爐型特點 ①垃圾的焚燒徹底、無遺漏。一燃室爐膛中部高溫燃燒區(qū)域的溫度達1100℃以上。垃圾中的有機物與病原體焚毀徹底,焚燒后全部形成結(jié)焦?fàn)顨執(zhí)?,熱灼減量可達<3%。 ②一燃室的熱解氣化還原性工況,爐壓低,空氣擾動小,因此煙氣中塵含量低。煙氣中飛灰和顆粒物少,大大減輕了飛灰對余熱鍋爐管束的沖刷磨損和煙塵凈化系統(tǒng)的負荷,大大降低了運行和維護保養(yǎng)費用。 ③垃圾熱解和分段燃燒使一燃室形成還原性的熱解環(huán)境,熱解反應(yīng)產(chǎn)生的大量CO將燃料生成的氮氧化物(NOx)再次還原為N,因而在還原性氣氛中降低了生成NOx的反應(yīng)率,抑制了NOx在這一燃燒區(qū)中的生成量,實現(xiàn)了空氣分級低NOx燃燒,系統(tǒng)的NOx排量小于200mg/m3,尾氣處理不必設(shè)置脫硝環(huán)節(jié)。另外由于爐內(nèi)的還原性工況使得爐內(nèi)污染物觸媒的生成量大大降低,加之通過控制二燃室的溫度和助燃空氣過剩系數(shù),從而使得二噁英、CH4等污染物質(zhì)的生成得到很大程度抑制。 ④豎式爐內(nèi)物料的向下移動和氣體的相對向上移動,使?fàn)t內(nèi)的能量分布合理,熱解氣化區(qū)利用了焚燒段的高溫缺氧氣體,熱分解產(chǎn)生的產(chǎn)物殘?zhí)冀褂偷扔謪⑴c焚燒段的富氧燃燒反應(yīng),殘渣被一次風(fēng)冷卻,排灰過程熱損失量小,整個過程對垃圾自身熱能的利用效率最高。 ⑤系統(tǒng)很好地實現(xiàn)了氣密封性操作,無漏風(fēng),因而鼓引風(fēng)機的功率消耗大大降低,運行和投資成本低。 ⑥灰渣在爐內(nèi)熔融后冷卻破碎成塊狀物排出,重金屬等有害物質(zhì)被固定在固相中。殘渣經(jīng)過浸出毒性檢測合格后可用作建筑材料。殘渣在水封槽里浸濕后排出,工作現(xiàn)場絕無粉塵飛揚,真正實現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。 |
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