城市废固垃圾快速气化发电集成技术的开发和产业化 当前位置:首页成果转化

方案详述(T2016100163)


一、技术背景

目前中国城市垃圾处理的技术对策是:以卫生填埋和高温堆肥技术为主,提倡有条件的城市特别是沿海经济发达地区发展焚烧技术。但是填埋和堆肥都会对土壤及水源造成巨大的污染,并且占用大量土地;而焚烧技术由于受到国内垃圾成分的限制(国内垃圾没有分类,各种物质混杂),无法真正实现将垃圾转化为无毒无害绿色能源的目的。现阶段唯有垃圾气化技术可以适应中国国情,即处理复杂成分的生活垃圾。

垃圾气化过程由于其反应温度较低,且所需空气量较小,所以产生的有毒有害物质会大幅减少,配合先进的过滤清洗设备,可以将有害物质的含量控制在很低的水平。

由于垃圾气化过程中能量转换次数少,所以最终转化得到的能量会大幅超越垃圾焚烧技术,并且在气化过程中无需添加任何的助燃物,使其更具有商业运营价值。

二、技术原理

城市废固垃圾快速气化发电集成技术以城市废固有机垃圾工业有机废弃物,农林废弃物或剩余物为原料,通过先进、高效、清洁的集成转化技术来生产清洁燃气与绿色电力集成工艺。

它集高度的灵活性,有效性,与环境兼容性于一体,是基于成熟先进的石油炼制与洁净煤中快速流化技术、新型高效气化技术、气体净化技术等十大核心技术创造性集成开发而成。将废固垃圾等低值有机原料借助一种或多种外部氧化气化介质原料的参与,如空气、氧气、水蒸气、二氧化碳或混合物等,在先进高效快速流化床反应器内,在新型高效活性催化剂或载体的作用下,高效、清洁地解决废固有机质气化过程中焦油生成和气体净化的技术瓶颈,并同时显着地提高合成气的热值,实现有机质完全降解的效果,生成富含氢的燃气进行发电,类似天然气发电技术。

三、应用影响

该项技术是目前城市垃圾净化处理发电领域的最前沿技术,代表了有机废固垃圾处理技术的发展方向。它不仅在国内尚处于空白阶段,而且在国际上也处在中试的前期阶段,被国际能源署(IEA)称为未来新型能源体系中最具前途的技术之一。

技术优势


本技术的优势如下:

  1. 先进高效的快速流化床反应器;
  2. 新型高效活性催化剂或载体的作用;
  3. 高效、清洁地解决废固有机质气化过程中焦油生成和气体净化的技术瓶颈;
  4. 显着地提高合成气的热值,实现有机质完全降解的效果;
  5. 生成富含氢的燃气进行发电。

技术效果与指标


目前,本技术已进入中试阶段,即将进入生试阶段;另外,该技术的使用效果如下:

以城市有机垃圾为原料, 发电效率30%以上,碳转化率约90%以上,气化效率约75%,产生燃气热值6-14 MJ/Nm3(取决于原料与气化介质),1公斤原料能产生1.0-2.0立方米燃气,单位原料消耗量约1公斤/度电,运行成本约0.40元/度电。

适用对象


本技术适用于城市生活垃圾处理或工业有机废弃物处置。