余式正 生物质新能源与煤制气的新技术
发表光阴 >2019-05-23 14:40 来源 网络

  ━━渣滓干馏焚烧炉的扩大应用

  创造专利ZL 200510085232.2,201210242049.9,

  201410393458.8和适用新型专利 201420451889.0

  国际创造专利国际申请号:PCT/CN2015/085006

  一、既处理渣滓还可再扩大应用

  最近中国禁止外洋的"洋渣滓"入口,在外洋引起强烈的反响。因为这些“洋渣滓”含有大批的废塑料,焚烧就会发生二恶英,必要投入弘大的资金,还会净化环境。曩昔它咱咱们被随意倾倒到宁靖洋,构成为了两个驰名的“宁靖洋渣滓大板块”。


宁靖洋渣滓大板块

  后来大批入口到中国,既赚了大钱,又把环境净化转移到了中国,咱咱咱们当然说不!我国也有含塑料的渣滓,也必要处理。

  咱咱咱们第三代渣滓干馏焚烧炉最重要的特色便是干馏。渣滓干馏不发生二噁英,所以是消除塑料白色净化的利器。有人说,20世纪最坏的创造是塑料,它给人类带来可怕的白色净化,很长光阴也不降解。国度已经下达了“禁塑令”,然而禁而不止,没有收到实际效果。正确做法应该是找到含塑料渣滓的处理利用办法,变废为宝。于是,第三代渣滓干馏焚烧炉就有用武之地。

  其次,能源是国度的经济命脉、计谋物资。基辛格说:“谁节制了煤油谁就节制统统的国度”。曩昔的两次世界大战以后,美苏两个超等大国又连续40多年的煤油战争。战争使人咱咱们意识到新能源的重要,于是纷纷开拓新能源。

  美国用玉米制作乙醇作为汽车的能源;巴西用甘蔗临盆乙醇替代了国内50%的汽油。欧洲缺少煤油,采纳非粮生物质临盆沼气,瑞典声称,到2020年将成为世界上第一个不依赖煤油的国度。日本、法国、韩国大力睁开核能。

  跟着工业的疾速睁开,我国成为了能源的最大消费国。因此已经大力睁开风力发电和光伏发电,现如今风电几乎是销声匿迹,光伏也在艰难前行,尚德光伏破产,顺风光伏接盘便是例证。那么我国应该睁开什么新能源呢?咱咱咱们认为,新能源应该具有下列四个条件:1、资源弘大丰富;2、临盆本钱低,临盆工艺简略;3、能大规模临盆;4、可持续睁开、对峙温室气体的零增长。由此观之,应该睁开非粮生物质新能源。

  欧洲采纳非干镏手普气。我国曩昔也采纳生物质制沼气,规模小、效力低,光阴长、占地大是不行克服的技术瓶颈!第三代渣滓干馏焚烧炉的创造,连渣滓都可以或许或许变成燃气,就为生物质制气开拓了新的途径。

  第三,我国煤多、缺油、少气。在相当长的光阴内,能源还离不开煤炭。于是燃煤的干净、高效利用就必不行少。燃煤干净、高效利用便是煤制气,曩昔为了治理雾霾天气,人咱咱们以寄盼望于煤制自然气,试验结果煤制自然气本来是高耗水、高排放、高净化、高能耗、高本钱的技术;还引进外洋气流床制气,实现IGCC发电,也发现外洋气流床采纳高温、高压制气技术并不完全成熟,我国沦为外国的试验,比国内的超超临界发电好处不大;煤制气的另外一种办法是两段式煤气焚烧炉虽然技术成熟,但规模太小无法在煤化工和IGCC发电应用。所以燃煤的干净、高效利用尚待开拓。

  第三代干馏焚烧炉借鉴与两段式煤气发生炉,已经打破大型化的技术瓶颈,完全可以或许或许反过来改良煤气发生炉,在煤制气方面也能发挥感化。

  二、擅于处理含塑料渣滓

  1、面对二噁英的分歧处理办法有人总以为外洋的洋技术比中国先辈,其实也不尽然。就渣滓处理而言,意大利就常常闹渣滓危机,莫斯科也闹渣滓危机。因为渣滓中含有塑料,焚烧起来不行防止会发生二噁英,难以治理。外洋的治理办法是在二噁英发生以后再采取治理措施:一是高温分解,请求渣滓烧到850℃以上。渣滓间接焚烧不容易做到,为此日本有采纳纯氧实现熔融燃烧,但本钱过高;其次,即使二噁英被分解了,在温度低落到350℃阁下时还会再度复合天生二噁英。


意大利的渣滓危机

  咱咱咱们第三代干馏焚烧炉采取的措施是节制天生二噁英的必要条件。天生二噁英必要两个必要条件:有氯存在和发生氧化反应。原生渣滓有氯存在就让渣滓在隔绝空气的状况下干馏分解,不发生氧化反应就不发生二噁英,把二噁英消灭在发生曩昔,所以也不会再有复合,能力真正地消灭二噁英发生。

  禁止“洋渣滓”入口,也曝露外洋技术落后。咱咱咱们可以或许或许利用第三代渣滓干馏焚烧炉处理咱咱咱们的含有塑料的渣滓,实现雾霾治理的环保攻坚战。

  2、擅于处理含塑料和医疗渣滓

  我国网购盛行,必要大批的包装箱,所以也从日本入口一些废纸渣滓,用作包装资料;另外我国另有大批的塑料制品,应用以后成为渣滓。例如塑料袋、塑料瓶和电子产品的机壳废料等等。采纳一样平常的渣滓焚烧炉焚烧,就不行防止会发生二噁英,构成环境的严重净化。

  其实渣滓另有塑料渣滓热值高,正好利用渣滓的热力资源多发电。渣滓干馏炉不发生二噁英,含有塑料的恰是干馏焚烧的好质料,咱咱咱们正在打造样板工程,胜利以后就可以或许或许解决国内的处理成就,同时还可以或许或许入口设备,帮助外洋解决含塑料渣滓处理成就,造福世界子孙后代,还可以或许或许获得经济效益。

  又如医疗渣滓也还要大批的塑料,曩昔焚烧也不免会发生二噁英。采纳干馏

  焚烧炉就可以或许或许防止发生二噁英,而且医疗渣滓的处理费每吨3000元,利润相当可

  观。另有相干的工业废料,都可以或许或许利用干馏焚烧炉来停止处理。

  三、干馏 生物质能源新的技术

  1、生物质制沼气无法克服的技术瓶颈

  我国生物质新能源起步较晚,末了学习美国用玉米临盆燃料乙醇,但以玉米等食粮作物为质料临盆燃料乙醇,构成“能源与人、畜争食”的矛盾。2006年国度《对增强生物燃料乙醇项目打造办理,增进产业健康睁开的通知》勉励打造木薯、甘薯、甜高粱莳植基地,对以玉米和小麦为质料的燃料乙醇项目暂停核准。2015年国度发改委与农业部结合印发了《2015年农村沼气工程转型进级工作计划》,明白提出了沼气转型进级请求,并支撑日发生物自然气1万立方米以上的工程试点。睁开沼气成为国度的国策。 沼气的成分

  然而,即使采纳非粮生物质临盆沼气,解决“能源与人、畜争食”的矛盾,沼气临盆自己规模小、产量低,光阴长、有废渣废液的特色,是临盆沼气的技术瓶颈,而我国对能源的必要弘大,显然满意不了请求。而更让人难以接受的是沼气中含有25-50的CO2,不只是极大的资源浪费,而且是温室气体,临时封存也不是办法,所以,临盆沼气碰到不行克服的技术瓶颈。

  2、热解气化的兴起

  热解技术在上个世纪已经在渣滓处理领域获得了普遍应用,成为第二代渣滓焚烧技术,同时也用于秸秆等生物质制气发电干净利用,有些生物质还可以或许获得活性炭副产品。

  生物质的热解气化,便是让一部分生物质燃烧,供给热解的热量,大部分生物质受热、分解,热解的结果发生可燃气体和碳化物残渣,有称为生物碳,有的可以或许或许做活性炭,另作利用。

  生物质热解气化的优点是气化的光阴短,所以效力大大提高;其次是节制空气的过量系数,可以或许削减燃气中CO2的含量,削减烟气净化设备的规模及运行用度;

  据清华大学环境学院王凯军传授认为:如今热解气化已经被认为是固废处理第三代处理技术,也是干环烧技术,应用于很多方面。所以他认为:“热解技术将在固废处理各领域大有可为。未来谁节制了热解技术,谁就拥有了先导权与话语权”。

  还,曩昔国内很多生物质发电厂家都陷入亏本的状况。于是把原因归结于国度的补贴不到位:“光伏发电的新能源补贴价钱是0.42元/度,而沼气发电的补贴只要0.25元/度;光伏发电按实际发电量给予补贴,而沼气发电只要上网才享用补贴,前者能充足享用国度上网电价差额政策,后者只要自发自用后,盈余部分上网才享用补贴;光伏发电自发自用电量免收可再生资源电价附加、国度严重水利工程打造基金、大中型水库移民后期搀扶基金、农网还贷基金等政务性基金,包含散布式沼气发电在内的其余散布式电源则不享用这个政策,照征不误。目前沼气发电并网收买价0.646元/度,而农业用电价钱0.496元/度,两者相差0.15元/度。

  说明热解仍有不敷,技术上还需更进一步。

  3、热解气化与干馏制气分歧

  咱咱咱们第三代渣滓干馏焚烧炉与生物质的热解气化分歧。首先,它不是燃烧生物质,而是在隔绝空气的状况下,使全体生物质分解成可燃气体和碳化物残渣,所以生物质转化成燃气的效力提高;其次,咱咱咱们是燃烧碳化物,为生物质干馏分解供给热量,碳化物燃烧发生的CO2被还原为CO利用,生物质几乎全体转化成燃气,转化效力大约提高一倍以上,发电量也将成倍增长,经济效益改良,而且无需考虑消纳生物碳的市场成就;第三,燃气中发生的CO2少,不浪费资源;第四,生物质干馏气化过程完全是封闭的,没有烟气排放,不净化环境;第五、工艺简略、可以或许或许大规模临盆,日产燃气几百亿立方没有任何艰难;第六、生物质处理与渣滓处理可以或许或许兼容,即使存在塑料之类的原生渣滓,也不发生二噁英,可以或许或许无净化处理。

  由此可见,热解气化比生物质制沼气把生物质转化为能源的技术往前推动了一步,因此,今后采纳干馏制气有可能成为生物质制气的主流,除了用它处理渣滓、处理秸秆和各种农业废弃物、林业废弃物以外,还可以或许构成可再生,可持续睁开和温室气体零增长的新能源!只要咱咱咱们从政策方面加以支撑,打造速生林、速生草原资料临盆基地,咱咱咱们就可以或许临盆出干净、廉价平安的新能源,干馏气化的技术就成为生物质能技术的新技术!

  四、燃煤如何干净、高效利用

  1、煤制自然气的经验教训

  我国煤多、缺油、少气,在相当长的光阴内,燃煤还不能不用,因此燃煤的干净、高效利媒腔乇懿了的成就。2013年为了治理雾霾天气,咱咱咱们已经掀起一阵煤制自然气的高潮。煤制自然气的工艺是先用煤、纯氧和水蒸气在鲁奇炉中天生粗煤气,然后利用燃烧粗煤气,把水蒸气还原,天生CO2和H2,末了在触媒的感化下利用粗煤气和氢气合成甲烷,便是人造自然气。在全体工艺过程中必要消耗大批的水;在鲁奇炉中伴跟着发生CO2,在天生氢气的时候也天生大批的CO2,在鲁奇炉中还天生含有很多有害物质的“黑水”。本来,煤制自然气是高耗水、高CO2排放、高净化、高能耗、高本钱的技术。

  2、引进外洋气流床制气支付的价值

  1978年后我国前后从外洋引进各种气流床煤气化技术。气流床煤气化便是让

  气化剂(水蒸气与纯氧)夹带粉煤或水煤浆送入气化炉停止并流气化。重要用于大型IGCC发电和化肥临盆。但是技术还不成熟,必要克服很多技术成就。例如:

 、、随煤气夹带出炉的飞灰中含有未反应完的碳,为了实现反应,必需维持

  很高的反应温度.所以常常采纳纯氧作为气化剂,气化温度高达1500℃,渣以熔融状况排出;虽灰禾熔渣含剂康,排渣布局简略,排渣顺遂,但是炉壁衬里受高温熔渣活动侵蚀,易于损坏,影响寿命。

  ⑵、为了到达1500℃阁下的气化温度,氧气耗量较大,影响经济性。

 、、出炉煤气温度很高,显热丧失大。

  ⑷、不含甲烷CH4,热值不高。

  因此,在IGCC发电方面并不比超超临界发电有优越性,没能履行开来。反而因为我国气流床气化技术重复引进严重,已使我国成为外洋气流床气化技术的“试验场”,世界上只要我国应用如斯浩繁种类的气流床气化技术,而且技术也并不都是完善的,很多盲目和不成熟技术的引进令我国支付了惨重的价值。

  3、两段式煤气焚烧炉的不敷

  另外一种煤制气技术是从上世纪80年月引进了两段式煤气发生炉技术。两段式煤气发生炉以40-60mm的烟煤为质料,煤在煤气发生炉上段停止干馏,发生干馏煤气和半焦,干馏煤气收集利用,半焦进入两段炉的下段停止气化从,天生气化煤气。煤的干馏和气化会合在同一气化炉内实现,天生的干馏煤气和气化煤气经优化设置设备摆设后分离停止除尘、除油、冷却、脱硫等工艺处理后,洁净煤气经加压输送体系供给工业窑炉作为燃料应用。

  两段式段煤气发生炉的不敷之处是:

  (1)、对煤质和颗度有一定请求,应用煤种规模较窄。

  (2)、煤气中含有焦油、酚和灰尘,容易堵塞管路并影响燃烧,危害环境。

  (3)、热效力低和产气率低,规模小不顺应IGCC发电的必要。

  (4)、另有很多必要停止技术进级和更新。

  直到如今燃煤如何干净高效利用还没有更好的办法。

  4、两段式煤气焚烧炉更新换代将是煤制气可行的出路

  诚然,燃煤的干净、高效利用的偏向是煤制气。科技部已经从国燃颇高度,支配推动了我国生物燃气产业的睁开。瞻望今后的能源需要,估计到2030年,中国自然气需要量将从如今不到2000 亿立方米到达4000亿立方米。除国内临盆和入口外,自然气缺口将到达2000亿立方米。科技部长万钢曾提出如下国度能源计谋设想,即此中1500亿立方米的需要量可以或许或许颠末过程煤制气来解决,剩下500亿立方米将由生物燃气弥补。可见煤制气对付我国能源平安的重要性。

  第三代渣滓干馏焚烧炉借鉴于两段式煤气发生炉,停止了很多改良,分外是打破了大型化技术打破,负压燃烧的应用、排气布局、出渣布局的改良等新技术的应用于,都可以或许或许借鉴到两段式煤气发生炉来,就为今后两段式煤气发生炉在煤制

  气的应用开拓了一条新路。

  咱咱咱们如今烧煤,必要把燃煤用嚎笤耸涞礁个用户,吨煤的价值其实不高,据说在新疆也便是一百多元,而运抵用户手里却变成几百元,这是何等不正当的现象,今后如果建成新型的坑口发电厂,把干净的电能送到各个用户,用户用到干净的电能,既节省了运费,又不发生PM2.5的净化,将是大家的期盼。

  五、尾声

  第三代干馏焚烧炉的研发仅仅是开端,它的最终偏向是治理雾霾天气。雾霾天气如何治理?咱咱咱们认为,必要贯彻如下的几项原则:

  1、从泉源治理的原则;

  2、应用干净能源或许能源干净化的原则;

  3、实现充足燃烧的原则,这就必要履行富氧燃烧。以后富氧空气的制备本钱太高,咱咱咱们将努力于低落本钱,才有可能履行;

  4、大力履行节能减排的各项措施。例如如今的会合供热,就存在着30-40%的能源浪费,相当于每一年浪费好几亿吨的燃煤而大家却熟视无睹,今后还原花大钱购买碳排放权,咱咱咱们不能无动于衷。

  如斯偏向任重道远,咱咱咱们盼望和有相同动向的小我、公司睁开合作;更盼望获得国度的支撑。

 

 

 

 

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