Gasification and Incineration Technology for Waste
admin
2022-09-18
垃圾气化焚烧技术
Gasification and Incineration Technology for Waste
技术编号
TJ-016
提供单位
天津大学
技术大类
资源能源利用技术
联系人
陈冠益
技术类型
其他资源能源利用技术
电话
13512208049
邮箱
chenguanyi@tju.edu.cn
适用范围
可再生能源及固废废弃物处理行业
推荐单位
天津市科学技术局
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技术简要说明两步法垃圾气化焚烧技术是先将生活垃圾置于气化炉中,在还原性气氛与温度为450℃~600℃条件下气化,形成易燃烧的可燃气体和易于铁、铝等金属回收的残留物,此过程可抑制二噁英前驱体合成并保证重金属不会氧化,降低重金属向烟气与飞灰的迁移;再将产生的可燃气体与气化残留物置于二燃室中进行熔融焚烧,焚烧烟气进入余热锅炉进行发电。关键设备:生活垃圾气化燃烧炉、二次燃烧室、余热锅炉、脱硝反应塔等。
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技术提供方天津大学
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技术主要指标信息占地面积57000平方米,设计垃圾处理总量为1000t/d,装机容量10MW,预计年发电量达到10000万kW/h。
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商业应用情况0
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希望在技术转移过程中得到的帮助/支持
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商业应用单位联系人/电话/邮箱
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设备投资垃圾气化焚烧发电技术的主要设备包括气化炉、涡轮机、等离子体炬、余热锅炉及配套设备。以1000 t/d规模的垃圾气化发电厂为例,其气化炉造价约为4300万元,涡轮机造价约为26200万元,等离子体炬造价约为1000万元,余热锅炉造价约为1500万元,其余配套设施造价约为3300万元,项目总投资约为36000万元。
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年运行维护费用以1000t/d规模的垃圾气化焚烧发电项目为例,其运行维护费用主要包括:(1)焦炭费用。年消耗焦炭成本约为1200万元;(2)水成本。年用水量为80万t,工业水价为2元/m³,成本约为160万元;(3)电费。项目耗电量约为430kWh/t,故年电费成本为9200万元;(4)工资成本。项目年人均工资6.5万元,劳动定员约为90人,工资成本为585万元/年;(5)管理费、维修费、设备折旧费。管理费约为160万元/年,维修费以设备投资0.8%计算,约为560万元/年,折旧费以固定资产1.5%计算,约为1000万元/年,总计约1720万元/年。 项目总计年运行费用为12865万元。
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投资回收期以1000t/d规模项目为例测算,项目运行周期包括2年建设期,23运行周期,项目总投资91736.79万元,静态投资回收期为9.4年,内部收益率为14%,净现值为11780.6万元。
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附加效益垃圾气化焚烧发电技术的主要附加效益为产电售电、金属与炉渣回收利用,计算如下: 每吨垃圾经气化焚烧后综合产电量为920kW/h,减去耗电量430kW/h,最终每吨垃圾可产电490kW/h。按照电价0.65元/ kW/h计算,最终每吨垃圾带来的售电收入为318.5元。年售电效益为10510.5万元。 因气化焚烧处理垃圾后炉渣毒性低可直接利用,同时炉渣与重金属分离,金属可回收,每吨垃圾的炉渣、金属总收入约为79.8元,年收益约为2633.4万元。
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综合效益城市化脚步逐渐推进的今天,城市生活垃圾的产量逐年递增。同时,人类日益要求经济发展与生态环境相协调,这对生活垃圾的处理技术提出了更高的要求。垃圾气化焚烧技术在具备良好的减量化、无害化和资源化的基础上,解决了垃圾焚烧处理过程中二噁英类毒性物质产生与排放的问题,符合科学发展观和循环经济的理念,可更高效地回收生活垃圾中的能源及满足更严格的排放标准。 以垃圾处理量规模为300t/d的垃圾气化焚烧工程为例,其装机容量4MW,年发电量可达3200万 kWh。每吨生活垃圾的综合热利用可节约标准煤约0.17t,减少二氧化碳排放1.4 t,二氧化硫排放0.014t及烟尘0.01t,其二噁英的分解率可达99.77%。
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障碍对技术转移影响等级0
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提交日期2020/12/22
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技术成熟度垃圾气化焚烧技术是世界各国特别是发达国家致力于面向二十一世纪的新一代生活垃圾焚烧工艺。我国最早于1988年开始对垃圾气化进行研究,目前在国内还未被广泛应用,其研究规模也较小。由于我国城市生活垃圾并未进行垃圾分类,导致垃圾热值较低、成分混杂,无法直接将国外研究垃圾气化焚烧技术直接应用于我国,对生活垃圾的种类、组成在气化焚烧炉内的气化产物特性需要进一步深入。然而,该技术因处理生活垃圾无害化、资源化程度很高而十分具备市场潜力。垃圾气化焚烧技术的主要异同表现在主题焚烧炉结构设计的差异,将该技术应用于我国主要需针对未分类垃圾组分的适用性进行技术调整。
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技术适用性与使用条件该技术适用于城市生化垃圾处理、生活垃圾气化以及电力生产领域。技术使用过程中的主要条件限制为:为保证气化焚烧过程中的炉内温度维持在高温水平,需要垃圾热值较高,否则需要添加助燃剂而增加运营成本。该技术因地域因素受上游垃圾收运过程限制,上游垃圾分类技术可有效提高垃圾热值从而极大降低运营成本;同时该技术能保证下游污染排放少,熔融炉渣可直接利用,环境影响极低。该技术受规模、环境、资源能源等因素影响较小。
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技术稳定性在生活垃圾组分稳定条件下,该技术可保持长期稳定高效运行,其污染物排放可长期维持在较低水平,满足各地污染物排放控制标准。
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技术安全性该技术首先将垃圾气化,而后气化产生可燃气和气化炉排渣在高温炉内反应,其温度超过1300℃,此温度不仅能将垃圾中的二噁英与二噁英前驱体摧毁,同时将绝大部分飞灰熔融,将重金属固化,形成灰渣可直接利用。该技术同时解决了焚烧过程二噁英和重金属的二次污染风险问题。同时其配套的烟气处理设施等配套设施研究应用技术成熟。存在问题主要为上游生活垃圾组分限制了垃圾热值,进而影响运营成本,可通过垃圾分类处理提高热值。
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技术转移推广障碍0
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知识产权转让垃圾气化焚烧技术拥有方性质为高校,是天津大学环境学院自主研发的技术。本技术可提供部分预制设备,运输至实地进行组装,引进技术需与当地生活垃圾清运系统结合,需要进行垃圾分类预处理。国内目前已有成功运行3年以上垃圾气化项目,国产化运行稳定。根据我国“一带一路”相关政策,技术拥有方拥簇国家政策方向,同意进行技术转让,并根据《知识产权对外转让有关工作办法(试行)》进行相应手续申办。