10t/d生活垃圾热解处理系统技术方案
编号：2024-015
一、概述
随着我国城镇建设和新农村建设的高速发展，生活垃圾的产量日趋增长，特别是农村和乡镇垃圾集中到城市固废处理系统处理，要耗费大量的中转设备和运输费用，在运转过程中还带来了次生污染。所以分散式就地处理乡镇、农村的垃圾才是出路。目前，乡镇垃圾有些采用简易就地填埋和焚烧处理，这样既不环保也浪费了大量的土地资源。有些采用低温裂解（闷烧）和简易焚烧炉，这类设备工艺过于简单，烟气燃烧不充分剩余焦油多，环保不达标且效率低下，后期维护成本大。
为解决上叙难题，我公司多年来潜心技术与创新，以环保人高度的责任心，踏实干、实在干，本着减量化、无害化、资源化的能源循环经济的原则，研发出高温热解气化炉+二燃室+能源利用系统，在全国多地应用并得到好评。
独创的专利炉体结构技术和独创专利二燃室技术，使设备效率高，在源头控制污染。热解气在二燃室能够充分稳定的燃烧，最高温度达到1300℃，污染物充分高温裂解。热解气化与二次燃烧不需要任何燃料和能源，达到了环保、高效、安全、稳定的能源利用。灰渣可直接填埋，能耗低，不需任何燃料，烟气排放达到国家标准。
热解气化原理：
本项目采用热解气化技术。垃圾热解气化是指在无氧或缺氧的条件下，垃圾中有机组分的大分子发生断裂，产生小分子气体/焦油和残渣的过程。垃圾热解气化技术不仅实现垃圾无害化/减量化和资源化，而且还能有效克服垃圾焚烧产生的二噁英污染问题。
垃圾热解气化可分为两个阶段：
初次反应阶段：在受热条件下，可燃固废首先发生一次裂解，析出挥发分/焦油/和甲烷等气体产物。初次反应阶段是造成初始反应失重的主要原因。
二次反应阶段： 随着温度的升高，大分子物质再次裂解，生成复杂的气体及甲烷、氧气。二次反应阶段可分为小分子物质二次反应和大分子二次反应。小分子二次反应是指乙烯、乙烷等再次分解为甲烷、氢气等。大分子二次热解反应是指含聚乙环的化合物，有机化合物、氨基化合物等再次裂解，分解为甲烷、苯、水、碳等小分子物质的过程。随着温度的升高， 二次裂解加剧， 使得气体产量快速增加。
与垃圾直接焚烧相比，热解气化技术具有以下优点：
（1）垃坡热解气化过程中，废弃物中的有机物成分能转化为可燃气体、焦油等不同的可利用能量形式， 其经济性更好；
（2）垃圾气化时空气系数较低，大大降低排烟量，提高能量利用率、降低氨氧化物的排放量，减少烟气处理设备投资及运行费；
（3）还原气氛下，金属未被氧化，便于回收利用． 同时Cu 、Fe 等金属不易生成促进二噁英形成的催化剂；
（4）热解气化法产生的烟气中，重金属、二噁英类等污染物的含量较少，二次污染小，污染控制问题得到简化，对环境更加安全。
我公司热解炉工作稳定后，内部垃圾从上到下分为四个阶段：干燥层，气化层，红炭层，灰烬层。
红炭层（燃烧层）：缺氧或少氧环境，无明火产生，稳定的红炭层约500mm厚，温度600℃，为上层气化和干燥提供稳定的热能。
热解气化层：干燥后的垃圾经过吸收红炭层的热能，气化产生H2/CO/CH4/C2H6等碳氢类可燃气体，在缺氧条件下，温度在500℃到600℃时，可燃气体浓度即达到最好条件。C+CO2=2CO H2O+C=H2+CO C+2H2=CH4 CO+H2O=CO2+H2
干燥层：干燥腔在炉体上部，烟气从顶部抽出，加快物料干燥。
灰烬层：红炭层的物料充分燃尽后形成灰渣，经过高温无害化处理可用于路基填料或定点填埋，正常使用后每天定时出一定灰渣。
炉腔热解气化原理示意图