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    4年才知不可行?一座熱解項目改為垃圾焚燒發電

    分類:行業熱點 > 國內資訊    發布時間:2024年3月4日 10:18    作者:環聯資訊    文章來源:

    2月23日,錫林郭勒盟生態環境局網站公布的一份環評受理公示顯示,一座原計劃采用熱解工藝的生活垃圾處理項目發生變更,決定改用爐排爐工藝,并配置1臺1.2MW發電機,從而成為一座標準的200t/d小型生活垃圾焚燒發電項目。


    環境局網站上的公開資料顯示,這座生活垃圾處理項目位于西烏珠穆沁旗巴拉嘎爾高勒鎮西南側5.5km處,原計劃采用熱解工藝,主要建設一座“生活垃圾資源化處理廠及其附屬設施工程,購置生活垃圾處理設備”,建成后可日處理生活垃圾200噸,主要產品為碳化裂解爐熱解產生的熱解氣467.2萬m3/a和生活垃圾有機土(常溫)32850t/a。項目總投資6860萬元,資金來源為地方債券和上級專項資金。其中,環保投資398萬元,占總投資的5.80%。計劃于2020年8月開建,2021年12月投產。
    但至今,項目也只是進行了場地平整,尚未建設投產。
    關于變更生活垃圾處理工藝的原因,環評文件表示,這是根據“EPC承包單位多年運行經驗及項目區域生活垃圾成分復雜、水分含量高等特點,高溫熱解工藝尚無法有效處理當地生活垃圾,主要體現在熱解爐運行不穩定、排渣不順暢、產生的可燃氣體成分復雜、難以有效利用”。因此,建設單位根據需求及同類型企業實際生產情況,擬將原有生活垃圾熱解工藝變更為生活垃圾焚燒工藝并配套汽輪發電機組。
    變更后,項目將配置1臺200t/d機械爐排爐+1臺14t/h中溫低壓(400℃,2.5MPa)余熱鍋爐+1臺額定1.2MW的凝汽式汽輪機+1臺1.2MW發電機,年運行時間8000小時,年平均發電量960×10^4kWh/a,所發電量全部用于廠內自用。項目總投資仍為6860萬元,但環保投資增至872.05萬元,占總投資的12.71%。
    從2020年至今,時隔4年依舊未動工,最終卻由EPC承包單位指出工藝不可行,那這個胎死腹中的“高溫熱解”項目究竟是一個什么樣的處理流程呢?環評文件顯示,變更之前,項目生活垃圾綜合利用處理系統由生活垃圾收運系統、生活垃圾分選系統、可燃垃圾熱解系統和有機質堆肥發酵系統四部分組成。其中的垃圾收運、垃圾分選和垃圾堆肥基本沒什么好說,我們忽略,重點看垃圾熱解這個核心工藝。
    環評報告顯示,項目原計劃配置一臺碳化裂解爐,該碳化裂解爐可實現對含水量不超過30%、規格在50-100mm之間的物料進行熱解氣化。
    生活垃圾碳化裂解系統主要包括:干燥脫水系統、碳化裂解系統、出料系統、熱解氣凈化和管網系統,其中干燥脫水系統包括:干燥器上料機、干燥器、干物料儲倉等;碳化裂解系統包括:提斗式上料機、爐頂儲倉、密封裝置、螺旋進料裝置、高溫密封裝置、反應釜、爐體加熱裝置、爐內攪拌裝置、攪拌高溫密封裝置、攪拌動力裝置、爐內余熱回收裝置等;出料系統包括:出料螺旋裝置、出料高溫密封裝置、熱解渣集中出料裝置、熱解氣出氣裝置等;熱解氣凈化和管網系統包括:熱解氣除塵裝置、熱解氣冷卻裝置、真空裝置、水氣分離裝置、木醋液與裂解油分離裝置等。
    根據廠家前期測試數據,一噸可燃垃圾可產氣200m3,產渣30kg,產木醋液40kg,產焦油2kg,垃圾熱解率為3%。本裝置將物料一次性或連續性加入反應釜內進行熱解氣化,生成可燃氣體為混合氣體,主要含有一氧化碳、氫氣、甲烷等。在反應釜內由上向下通過羅茨鼓風機將氣體輸送至管網。鑒于生物質氣所含的主要雜質是焦油和灰塵,本項目采用“旋風除塵器”、“熱交換器”、“氣液分離器”等對熱解氣進行凈化處理,除掉灰塵和焦油等物質。
    基本生產流程是:可燃垃圾→干燥脫水→碳化裂解→旋風除塵→冷卻→氣液分離→阻火→管網→阻火→供氣。
    熱解產生的熱解氣中約1/3直接用作碳化裂解爐作燃料,剩余約2/3通過地下輸配系統輸送到各用氣設備,多余燃氣進入火炬燃燒系統。
    變更前項目生活垃圾處理工程工藝流程如圖1。



    自從2022年12月,國家發改委、住建部、生態環境部等五部委聯合印發《關于加強縣級地區生活垃圾焚燒處理設施建設的指導意見》,明確要求“以中西部和東北地區、邊境地區為重點,選取人口密度較低、垃圾產生量較少的部分縣級地區積極開展小型焚燒試點”之后,國內一度出現一股使用熱解工藝的“小型垃圾焚燒項目”,但對此工藝的爭議卻一直頗多,焦點就在于熱解到底是否適于處理生活垃圾?
    熱解,作為一個誕生于19世紀的技術,最初是用于煤化工,缺乏油氣資源的德國人采用熱解工藝處理煤炭,獲取燃油、燃氣等產品。后來,人們在處理廢舊塑料、廢輪胎等橡膠制品、醫療廢物及農林生物質等固廢時,也采用了熱解技術,效果良好。于是又試圖將熱解技術引入生活垃圾處理領域,但卻遇到了麻煩,因為“生活垃圾”這個特殊物料遠沒有煤、廢塑料、橡膠那么“單純”。
    一是生活垃圾含水率高,水分蒸發會大量吸收熱能,失溫會導致熱解過程難以為繼;
    二是生活垃圾成分復雜,即使是高質量的城市生活垃圾中也包含不少不可燃物,如金屬、玻璃、塵土等,熱解要處理的往往又是不可燃物成分更高的農村生活垃圾,產灰量大,熱解處理效率低;
    三是垃圾熱解項目規模小,爐體微小,熱量容易散失,會加劇失溫,導致工況不穩定。
    這三大問題導致熱解爐難以實現穩定的連續生產。
    實際上,EPC施工單位提出的意見主要也是圍繞這幾大問題,這才有了近日的工藝變更。
    然而,令筆者不解的是,所有的類似項目在落地前都需要進行可研、環評等前期工作的,當初選擇熱解工藝時,為何沒人意識到這些問題呢?至少4年后才由施工單位提出疑問……,當地的生活垃圾可不會等你4年!
    截至目前,據環衛科技網的不完全統計,國內采用熱解工藝的幾座較有代表性的小型生活垃圾熱處理項目主要有:80t/d的若爾蓋縣生活垃圾焚燒項目、100t/d的阿壩縣垃圾資源化處置項目、120t/d的長白山池北區生活垃圾無害化處理項目、200t/d的瀘定縣生活垃圾無害化處理項目、100t/d的夏河縣城鄉垃圾無害化綜合處理項目等。內蒙古這座熱解項目回歸焚燒發電爐排爐工藝,會給小型垃圾焚燒這個細分領域產生何種影響?還須“讓子彈再飛一會兒”!

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