北斗地图_
报告人：王树众 教授
内容概要
1、背景
1.1 我国城市生活垃圾总量 2.5亿吨 万吨
2020年
我国每年城市生活垃圾清运量约为1.6亿吨
我国人均年城市生活垃圾产生量达257kg/(人·年)
北京 《垃圾围城》
首都北京
1.2 垃圾处理面临的问题——占用土地 ? 目前全国城市生活垃圾填埋堆放占用土地80多万亩 ? 全国已有三分之二的大中城市陷入垃圾的包围 ? 全国四分之一的城市已没有合适的场所堆放垃圾 ? 新的垃圾场选址和建设都面临困难
1.2垃圾处理面临的问题——环境污染
（
1.2垃圾处理面临的问题——环境污染
1.2垃圾处理面临的问题——资源浪费
*
1.3 政策压力
2010 年, 国家环境保护部、住房城乡建设部、国家发展改革委 《关于加强生活垃圾处理和污染综合治理工作的意见》
1.3 政策压力
要求： ①到2015年，每个省（区）建成一个以上生活垃圾分类示范城市 ②到2015年，城市生活垃圾资源化利用
比例达到30%（目前为13.7%） ③到2015年，直辖市、省会城市和计划
单列市达到50% ④到2030年 全国城市生活垃圾基本实现无害化处理
1.4 法律保障
截止2010年12月，我国共发布生活垃圾处理相关法规35部
《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》1995年颁布 2004年修订 ①
县级以上人民政府应当统筹安排建设城乡生活垃圾收集、运输、处置设施 ②提高生活垃圾的利用率和无害化处置率 ③促进生活垃圾收集、处置的产业化发展 ④逐步建立和完善生活垃圾污染环境防治的社会服务体系
1.4法律保障
2007年《城市生活垃圾管理办法》 颁布并施行 产生城市生活垃圾的单位和
个人，应当按照城市人民政府确定的生活垃圾处理收费标准和有关规定缴纳城市生活垃圾处理费
1.5生活垃圾常规处理方式及其问题
2011
1.5生活垃圾常规处理方式及其问题-焚烧法
垃圾焚烧技术面临的问题 2008
1.5生活垃圾常规处理方式及其问题-焚烧法
垃圾焚烧技术面临的问题
①无色无味的脂溶性物质，非常容易在生物体内积累
②二噁英迄今为止化合物中毒性最大且含有多种毒性的物质之一 ③无二噁英在线实时监测手段且处理技术昂贵（总投资1/3）
1.5生活垃圾常规处理方式及其问题-焚烧法
垃圾焚烧技术面临的问题
1.5生活垃圾常规处理方式及其问题-焚烧法
垃圾焚烧技术面临的问题
1.5 小结
2、生活垃圾气化熔融技术
2.1垃圾气化熔融技术原理及优势
气化熔融技术两大优势——①控制二恶英
气化熔融技术两大优势——②控制重金属
2.2垃圾气化熔融技术现状
2.2垃圾气化熔融技术现状
2.2垃圾气化熔融技术现状
2.3 西安交通大学垃圾气化熔融技术简介
2.3.1技术工艺路线
2.3.1技术工艺路线
2.3.2 关键技术及创新点
2.3.2 关键技术及创新点
2.3.2 关键技术及创新点
2.3.2 关键技术及创新点
1-可有效的控制二噁英污染
<0.05~0.005 ng-teq/nm3=""><1 ng-teq/nm3="" ，=""><0.1 ng-teq/nm3="">
2.3.3 环保性能分析
2-可有效控制重金属污染
松散、多孔、不规则的无定型态
图 硅氧原子包裹重金属原子
致密、光洁、平整
2.3.4 运行收入计算
序号 项目 单位 中西部城市 东部城市 1 处理后每吨垃圾产生蒸汽量 吨/吨 2.57 2.57
2 3
吨蒸汽售价 每吨垃圾处理政府补贴
元/吨 元/吨
210 70
230 200
4 每吨垃圾毛收入 元/吨 610 791
运行费用计算
序号 1 4 5
项目 辅机运行费 设备折旧费（10年） 每吨垃圾总运行费用
单位 元/吨 元/吨 元/吨
数值 285 94 379
2.3.4
序号 1 2 3
项目 投资额 毛收入 运行费用
单位 万元 元/吨 元/吨
中西部城市东部城市 3450 610 379
3430 791 379
4 5 6
净收入 年利润 投资回收期
元/吨 万元/年 年
231 692 5
412 1237 2.8
*数据说明：①具体毛收入和当地政府政策有关
②运行费用主要包含人工费、材料费、电费、折旧费（按10年计）等 ③年利润按设备一年运行300天计算
2.3.4 经济性分析
运行收入计算
序号 项目
1 处理后每吨垃圾发电量
单位 度/吨
中西部城市 东部城市
840 840
2 4
电价 每吨垃圾毛收入
元/度 元/吨
0.65 70
0.65 200
3 每吨垃圾处理政府补贴
元/吨 616 746
运行费用计算
序号
1 4 5
项目 辅机运行费 设备折旧费（10年） 每吨垃圾总运行费用
单位 元/吨 元/吨 元/吨
数值 300 109 409
2.3.4 经济性分析
序号 1 2 3
项目 投资额 毛收入 运行费用
单位 万元 元/吨 元/吨
中西部城市东部城市 3970 616 409
3970 746 409
4 5 6
净收入 年利润 投资回收期
元/吨 万元/年 年
207 622 6.4
337 1012 3.9
*数据说明：①具体毛收入和当地政府政策有关
②运行费用主要包含人工费、材料费、电费、折旧费（按10年计）等 ③年利润按设备一年运行300天计算
3. 总结及展望 《关于进一步加强城市生活垃圾处理工作意见的通知》
2015年
>80%
城市生活垃圾
50%
初步实现餐厨垃圾 分类收运城市比例
30%
城市生活垃圾 资源化利用比例
无害化处理率
3. 总结及展望-垃圾气化熔融技术 环保性优势
二恶英近零排放 重金属熔融固化
经济性优势
结合垃圾前处理工艺 充分利用垃圾余热、余渣、余能 设备投资收益率高
社会效益
发展循环经济 消除民众对垃圾处理设施抵触情绪 带动相关产业发展
硫、氯、氮多种污染物脱除
该技术产业化前景良好，发展潜力巨大！
谢谢
处理生活垃圾热解设备技术
生活垃圾热解设备
生活垃圾，餐厨垃圾，医疗垃圾，固体废物，废塑料，废轮胎，废橡胶，亚克力，各种油泥，各种废电缆皮，废鞋底等
生活垃圾热解设备价格
生活垃圾热解设备多少钱一台呢，主要看客户用的材质，和机器的大小，卓功机械的生产的大中小，高、低温热解炭化机，详情可咨询焦工电话在上方
生活垃圾热解设备能炭化/热解的物料
连续炭化机能炭化的物料极广范围大连续炭化机能将木屑、环保锯末、花生壳、植物、树皮、，垃圾、有机物，炭化等含碳的木质物料（直径在15mm以下颗粒状）在在炭化机内高温条件下进行干馏、无氧炭化并且炭化率高的理想设备。同时可高温热解垃圾、动物尸体、废旧轮胎，氧化镁、氧化钠等化学品。本炭化机合理采用了物料在炭化过程中，产生的一氧化碳、甲烷、氧气等可燃气体回收、净化，循环燃烧的先进技术。即解决了普通炭化炉在炭化工程中产生的浓烟对环境的污染问题，又解决了设备所需的热能问题，充分做到了自供自给，提高了设备的连续性、经济性，充分利用农林剩余物，使其变废为宝，减轻了我国林业资源供求紧张的矛盾，为绿化环境多做贡献 生活垃圾热解设备工作原理
热解设备是将物料先经过气化炉燃烧，产生烟气，经过烟气净化系统顾虑出木焦油烟等气杂质后，将烟气传输进炭化机进行燃烧，达到一定温度时，炭化机添加需要炭化的物料，经过管道的传输，使
物料在炭化机内燃烧，有机物燃烧需要满足三点：热量、氧气和有机物，因为炭化机内几乎是密闭空间，满足不了氧气的需求，使物料在炭化机内部800度高温下，经过对炭化机内部输送装置快慢的调整不会燃烧成灰，只会燃烧成炭。在炭化机内燃烧的物料所产生的烟气经过烟气净化的处理后，重新回到炭化机内进行燃烧，使机器的热能连续运转，达到无烟、环保、连续的效果。最后炭经过冷却机的输送，进行降温，使炭出来时温度只有50-80度，炭在出来后进行输送的过程中，因为炭充分接触空气，如果物料密度大，比较厚，虽然表面无明火，在物料内芯可能会有火星，也有可能会自燃。需要加装雾状喷淋设备，对出来的炭进行二次降温，达到完全杜绝火源。 生活垃圾热解设备厂家：
郑州卓功机械设备有限公司，厂址位于河南省巩义市康店镇工业区 生活垃圾热裂解设备使用的燃料：
垃圾裂解设备的适用燃料有：煤、油（轮胎油、塑料油、柴油、燃料油等），天然气，炭黑颗粒（设备产生的炭黑加上重油通过颗粒机做成颗粒）
连续生活垃圾热解设备优点
1. 此设备采用了智能控制系统节约了劳动力，迈向了高效/
自动化/智能化发展
2 突破传统碳化设备不能连续碳化的难题智能连续上料|碳
化|连续出碳新工艺
3 实现了碳/气/油/肥联产的生产工艺，解决了传统高能耗/
污染大/效率低缺陷
4 碳化过程中可自动收集焦油/木醋液及可燃气体等，实现
再生能源高效利用
5 环保：不砍伐树木，利用有机质废料生产，变废为宝。而
生产普通木炭要砍伐树木，破坏生态环境。
6 清洁卫生：易燃、无烟、无炭头、燃烧无火花、燃烧期间
残灰自然落下不飘起来、灰份3%或6%左右燃烧后残灰
少。
7 高能：固定炭含量80%以上，热值7500-8000kcal/kg,
而木炭的固定炭含量低，热值6500kcal/kg左右.
8
9 含水量低，在5%以内：普通木炭含水量大。 产品不含化学物质，无毒无异味，无污染，燃烧时间长
等优点。
生活垃圾热解设备组成部分：
通过可燃气管道连接的炉体和可燃气处理部分组成，前者包括上层裂解室、中层半裂解半煅烧室、下层煅烧室及底层燃烧器等部件，后者则包括环保无烟气化炉、烟尘处理器、可燃气净化器、可燃气冷凝器及引风机等部件。环保无烟炭化炉主要针对环保无烟的处理彻底且速度快；设备的制炭效果好。
生活垃圾热解设备是一种新型高效节能环保型制炭设备，该设备适用于环保无烟、环保无烟、环保无烟、环保无烟、垃圾等细
小粉末状的炭化，不易用于炭化较大的材料，运用先进的炭化技术，是整个流程不产生有害气体，不污染环境。
生活垃圾热解设备的正常操作
1、炭化机刚开始启动（先进行上料）加温时，需要热源加温炭化炉。
①一种是采用反射炉产生的热气流来进行燃烧炭化，达到升温炭化的目的。
②另一种是采用气化炉装置，把环保无烟通过气化炉点燃，气化产生的可燃气体来燃烧炭化，达到升温炭化的目的（气化过的环保无烟经过本炭化的炭粉输出装置成为炭化过的炭粉，另外把可燃气体通过木焦油回收装置回收）
2、炭化温度到一定温度时，里面产生的可燃气体通过粉尘分离器来进行粉尘分离，粉尘分离后的可燃气体再通过木焦油回收装置回收。
3、待炭化加温自产气体后，这时候的反射炉加温或气化炉产气装置停止工作，初步加温设备工作结束。
4、炭化大概2-3小时（时间温度不同）后炭粉从炭化徐徐流入炭化炭粉冷却器并从冷却器流出，设备生产正常可连续不间断下料。
5、木焦油是一种重要的化工原料，木焦油内所含有300余种化学元素，本设备会自动的排放木焦油。
生活垃圾热解设备的特点：
独特的设计无需烘干原料，原料会自动烘干并自动排除
水分，大大提高了炭化的效率，无论从炭化质量还是效率，都满足了不同客户的需求，得到大家的认可，其节能环保的特性，更得到政府的大力支持。
炭化物料的成品市场：
此设备可使用在活性炭制作的炭化部分，由于活性炭的用途广，市场需求量大，利润高，所以很多客户热衷于制作活性炭，活性炭的生产工艺中少不了炭化部分，环保无烟炭化炉炭化原料可使含碳量大大提高。
垃圾-热解
作者马润田 致 项友谦先生
城市垃圾资源化
---移动床和循环流化床热解工艺---
清华大学 热能工程系 马润田 丁艳军
摘要：本文叙述了城市垃圾资源化的意义, 以及可行性。并介绍了城市垃圾热解的特点; 垃圾热解的两种工艺/移动床和循环流化床热解工艺; 热解原理和有关的技术参数; 产生的可燃气体的成分; 以及反应器结构的特点。并简单介绍了垃圾热解的辅助系统/ 气体净化; 原料预处理及控制系统的要点。所产生的可燃气体可作为居民生活燃气和工业窑炉的燃料。
关键词：垃圾 热解
1. 前言
城市垃圾主要来自住宅，商店，医院，学校，企业单位及一些公共场所。其主要成分为：厨余、纸张、布屑、树木枝叶、少量金属、玻璃、塑料、陶瓷、废旧家具等。
城市垃圾具有产量大、成分不稳定、分布地区广且有臭味等特点，对环境有严重影响。及时清除和妥善处理城市垃圾是建设优美、整洁和文明的现代化城市必不可少的手段; 也是减轻城市污染，保障城市居民生活、工作条件和身体健康的重要措施。
城市垃圾处理的目的是要达到减量化，无害化和资源化。通常经过分选（手选或技术设备分选），回收部分资源后，主要的处理方法是填埋，堆肥，焚烧和热解。以上处理方法各有优缺点, 见表1。对于含有高热值可燃物（如废纸，塑料及其他有机物）的垃圾可采用热解方法进行处理，以减少二次污染并达到再生资源的充分利用, 再生能源不但可以储存还可以输送.
二十世纪90年代后期, 国内一些大城市的垃圾成分见表2。只有垃圾中的有机物和塑料重量成分达到 70%以上, 经过分选破碎等预处理后, 才有可能采用热解方法进行处理。在二十世纪80年代, 北京和上海垃圾中的有机物分别只有56.2%和45.2%，而到90年代后期则分别达到71.09%和93.69%（见表2注）, 可见城市垃圾成分越来越趋于适于采用热解方法进行处理。
注: 原表出处只说明是%, 实际应该为 wt %。且有些数值偏高。 作者
⒉ 垃圾资源化过程中的二次污染物
除与通常燃料燃烧和热解时产生类似的有害气体外, 还有可能产生有害气体二恶英。二恶英的生成主要有以下原因：
① 拉圾中原有的痕量二恶英；
②垃圾中含有聚氯乙烯（PCB ）、氯代苯、五氯苯酚等带有氯元素的物质，当燃烧时经过分子的重新排列则生成二恶英；
③ 燃烧时C 、H 、O 、Cl 等在飞灰表面通过基元反应可以生成二恶英。 除此之外，还有可能产生HCl 、SO 2 等。
二恶英在灰渣、飞灰和烟气中均可能存在, 根据垃圾的种类不同分布的比例各异。在燃烧过程中, 一般采取高温(>8500C ) 和延长烟气的停留时间(>2s)来减少二恶英的生成。而在热解过程中对上述条件均可满足，且热解部分无烟尘外排。
二恶英的物理化学性质见表3。
⒊ 热解工艺过程原理
热解技术是在无氧或缺氧条件下，高温加热有机物使其分解, 其间使有机物的大分子裂解成为小分子直到变为气体（同时也可能有小分子经聚合变为大分子），从而获得可燃气体以及少量油品的技术。其过程为吸热过程。单纯热解有机物的方法一般是不被采用的。但由于垃圾分解后所剩余固体物（半焦；灰分和无机物）中的可燃物质不多，故不适于进一步气化，而作为燃料处理，从而也进一步减少了二次污染物。与煤炭热解不同，煤炭热解后所剩余的焦炭可作为原料供钢铁厂使用或进一步气化。
对垃圾热解处理的方法，按装备的设臵来分可有单器、双器之分。所谓单器装臵实际上是热解和燃烧在一个反应器内进行, 如图1所示，一般为移动床（也有流化床）。双器为循环流化床，如图2所示, 热解和燃烧在不同反应器内进行。
热解方法较其他处理方法更为复杂，特别是城市垃圾成分的不稳定性，又给热解方法达到稳定生产带来了一定的困难。热解方法目前尚处于开发研究阶段。日本最大的热解反应器日处理垃圾150吨，欧美最大的热解反应器日处理垃圾也在200吨左右。但垃圾热解所回收的能量可以储存和输送。对垃圾成分的适应能力强，热值有波动时也能适应, 最重要的是几乎不会造成二次污染。
⒋ 移动床热解工艺
如图1所示，经适当分选后的垃圾经反应器顶部的锁气阀送入器内, 由于垃圾的热值低, 为了在反应器内能提供足够的热解和气化所需要的热量, 需在垃圾内混入适当的煤炭。物料缓慢向下移动，与上升的热气体相遇，经过预热，干燥，热解，而逐渐生成半焦，半焦与上升的烟气和水蒸汽反应后进入燃烧层，在燃烧层中将剩余的碳基本燃尽，所剩余的灰经过灰层用灰盘通过水封被送出器外。
由反应器底部进入的空气和水蒸气经过灰层预热后，逐渐上升，除提供燃烧层所需要的氧气外，与燃烧层的烟气一起也作为气化层的气化剂。气化后的热气体继续上升为物料的热解提供了热源。最终混合的燃气将物料预热并干燥后从出口逸出反应器进入净化系统。
单器热解工艺的特点是，热解；气化和燃烧过程在一个反应器内进行, 故其气化效率和热效率低, 由于在可燃气体中混有大量的氮气，其热值也不高。垃圾中加入辅助煤量的多少依赖于垃圾的处理量和成分而定。可燃气体的成分和热值也依赖垃圾的成分有较大的变动。
所产生的可燃气体含有焦油和其他有害物质，作为冷气体使用时, 必须经过冷却净化处理; 作为热气
体使用时, 也可以不经过冷却, 直接供工业窑炉作为燃料, 这就更进一步减少了造成二次污染的可能性。
5. 循环流化床热解工艺
见图2，该装臵由热解器和燃烧器组成。热解器以蒸汽作为流化介质，燃烧器以空气作为流化介质 并兼作为助燃剂。该装臵以河砂为热载体，粒径约为0.1─1.5mm, 通过输送装臵和两器间适当的压差使其在两器之间进行循环。
经过预处理，达到一定粒度的垃圾经供料器进入热解器，被来自燃烧器的热载体快速加热到850℃并迅速热解，热解气体由器顶逸出，进入后处理系统。所剩余的半焦和热载体一起经输送装臵进入燃烧器。在燃烧器中, 由于所供给的辅助燃料的燃烧使热载体的温度提高到1000℃左右，烟气由器顶逸出进入蒸发器产生蒸汽。
由于燃烧器采取了较高的操作速度（一般>5m/s）, 部分热载体被带至气化器顶部经旋风分离器和输送装臵进入热解器。如此，周而复始地热载体在两器之间构成循环。热解器连续进料，两器维持一定的料层高度，当燃烧器料层增高时由器底部放料。
正是由于燃烧器需要采取较高的操作速度, 如果按照正常流态化燃烧情况设计其结构, 势必导致过量的空气系数，对后处理系统不利。因此，在结构设计时要考虑物料输送的因素，提升段的固体物料的重量流量与烟气的重量流量之比不能太小，最好采用密相输送。且两器之间要有足够的料封，以防两器之间蹿气。
热解气可进入后续处理系统进行处理，处理后储存备用，或在热态下直接供给工业窑炉作为燃料。 在热解中物料随着停留时间的延长垃圾的转化率增加，产气量上升，而液态产物减少。由于液态产物的二次分解，会有少量的碳析出，碳又会与水蒸气发生反应，所以只要物料在热解器内有足够的停留时间，所产生半焦的量就不有所变化。
由于垃圾不具有粘结性，与粘结性煤进行混合热解时，垃圾具有破粘结性作用。垃圾与煤的重量比在1.5／1以上时，粘结性煤几乎不出现粘结；当达到1/1时会出现少量的粘结。 垃圾可热解的一般成分如下 (wt %):
有机质(厨余、纸张、纤维) 70%； 塑料 5%； 水分 10%； 无机物 15% 原料的工业分析见表 4。
循环流化床热解工艺参数和产气成分以及两器的热平衡分别见表5，表6和表7。 操作速度和带出速度的选择可参考表8。
6. 垃圾热解的辅助系统6.1 原料预处理系统
原料预处理可采用半湿式分选系统，它设有分级的滚动筛并装有转速不同的刮板, 分别由各自的传动机构带动。经过调湿的垃圾经过刮板冲击由不同的筛网筛出。该分选系统可以将90%左右的玻璃陶土和厨余分离出来，并分离出80%左右的塑料和全部的金属，以及60%左右的纸张，更软的和更硬的纸张分别随厨余和皮革或塑料薄膜分离出来。为垃圾热解创造了提供优质的原料的条件。其系统如图3所示。
分选后将可热解物质经剪切和滚压破碎，使其粒度达到3--5mm ，送入储槽备用。 6.2 热解气体净化系统
其净化系统大体可参照煤的热解气净化系统设臵，如水洗，除焦油、轻油，脱除酸性气体等. 洗涤 水中可能含有HCl, 应另行处理。
误差 1.8%
36.3 热解工艺过程的控制
(1)移动床热解工艺过程控制:移动床热解工艺过程相对比较简单, 可以通过灰盘的转速控制料在热解器内的停留时间, 从而使热解气满足外界负荷的变化, 但有一定的调节范围限制; 由器内料位探测的信号
控制锁气阀的开启频率; 通过蒸汽的给入量控制反应器内的温度, 鼓风温度则由混入的空气量得到调节。 (2)循环流化床热解工艺过程控制：循环流化床热解工艺过程控制实际是由热解器控制和燃烧器控制两部分组成。热解器的热解速度通过剩余半焦和热载体的输送速度得到调节，从而使热解气满足外界负荷的变化； 热解器通入的蒸汽量用以保证热解器的流化质量。 燃烧器的控制与一般流化床锅炉的控制相似， 通过添加辅助燃料控制燃烧器内的温度；通过送风控制载热体的提升量和烟气的含氧量； 由引
风机控制燃烧器内的负压；由料层的高度来控制排渣次数。在实际控制系统的设计中，应充分考虑到热解器和燃烧器在运行中的相互关联性，两者是相互耦合的，比如热解器的热解速度控制必然影响到燃烧器温度的控制和料层高度的控制。
7. 垃圾热解的评价
① 与堆肥, 填埋, 焚烧等方法相比, 热解法具有资源回收率高, 二次污染小, 占地面积少, 综合经济效益好等优点。
②由于所产生的气体热值较高，可燃气体可供工业或民用燃料，副产品焦油和其他有机油可以作为化工产品。所获得的再生能源可以储存和运输。
③我国垃圾中的纸张，木质纤维，塑料，等有机物日益增多，越来越适于采用热解进行处理。 综上所述，可以看到，垃圾热解处理的前景会与日俱增。
参考文献
[1] 徐志毅. 环境保护技术和设备. 上海:上海交通大学出版社,1999. [2] 李国鼎等. 固体废物处理与资源化 北京:清华大学出版社,1990. [3] 周仕学. 煤与生物质热解化学. 江苏:中国矿业大学出版社,2000 [4] 马润田等. 循环流化床煤气/蒸汽联产工艺. 煤气与热力. 1996,(3).
[5] Ma Run-Tian & others. Analogue Calculation & Experimental Result from a Two Stage Fluidized Pyrolyzer/ Gasifier . 5th Pittsburgh Coal Conference, Proceeding, 1988 , P.1106 .
垃圾, 辅助燃料
垃圾（
空气
图 1 移动床热解装臵 图 2 循环流化床热解装臵
图 3 半湿式分选系统
Exploit Urban Waste's Resources
Thermal Energy Engineering Dept.
Tsinghua University
Ma Run Tian & Ding Yan Jun
Abstract: This paper expound significance exploiting urban waste's resource, characteristic and principle for pyrolyzed urban waste, composition of produced gas and introduce two pyrolyzed processes / fixed bed and circulating fluidized bed, their feature and introduce simply their auxiliary system required for pretreatment of urban waste, purification of gas and control. The produced gas is great use for civil live and industry kiln and furnace.
Key words: urban waste, pyrolysis
马润田（1934年生），性别：男，民族：汉，籍贯：北京，职称：教授，大学毕业。从事传热学；能源工程；化学工程的教学及研究工作。
联系人：马润田 清华大学 热能工程系 邮编：100084
电话：（010）62784428 E-mail ：maruntian@263.net
农村生活垃圾热解焚烧炉设计计算书
设计课题;农村生活垃圾热解焚烧炉
日 期:2008.4.18—2008. .
1
设计计算书
一、 设计题目:农村生活垃圾热解焚烧炉
二、 设计概况:
三、 原始资料:
1、水质资料
2、气象资料
冬季采暖室外计算温度 -1? 冬季通风室外计算温度 4?
冬季地面水计算温度 5? 主导风向 偏北风 3、用热项目
四、热负荷计算及锅炉选型
1、热负荷计算
(1)空调用热负荷
(2)地板辐射采暖
(3)淋浴热水系统
4)游泳池循环水加热 (
? 总的热负荷为:
4 278640+22291+45279+826000+241336=1413546千卡/小时=141.4×10 kcal/h
2、锅炉型号及台数选择
4根据最大计算热负荷141.4×10 kcal/h，本设计选用2台锅炉，型号为CWNS 0.92/0.81-95/70 。 该型号锅炉基本参数如下表
锅炉型号 CWNS 0.92/0.81-95/70
发热量10kcal/h 80/70
散热片 ? 95/70 供暖 风机盘管 ? 65/50
炉 体 卫生热水 ? 65
工作压力MPa 0
240/35 传热面积 m
水容量 L 1500/1400
机体重量 t2.6/2.4
控制系统 自动控制
燃烧系统 压力雾化、微正压燃烧
燃 烧 系 统 点火系统 高压点火
燃烧检查系统 感光电眼
电功率 Kw 1.4
电源 V 220/380
重油 kg/h 88.7/77.6
燃 料 消 耗 柴油kg/h 84.3/73.8
3天然气Nm/h 100.6/88
2
3城市煤气Nm/h 215/188.2
油管口径 DN 15
冷热水出入口径 DN 100
辅 助 系 统 烟气出口 φ 350
排污口 DN 80
减压水箱 mm 1000×720×850
长x宽x高
日用油箱 mm φ860×1200
CWNS 0.92/0.81-95/70型锅炉外形尺寸表(外型图如下)
A B C D E H I J K M N O V
2020 1268 1435 510 950 480 180 750 200 100 170 1080 600
五、水处理设备计算选型
根据原水水质指标，其硬度不符合锅炉给水要求，需进行软化处理。本设计拟采用钠离子交换软化给
水。采用低速逆流再生钠离子交换器进行软化。
1、锅炉给水量的计算及给水泵的选择
(1)给水量的计算
max查《锅炉习题实验及课程设计》，计算公式为G=KD(1+P)t/h ; pw
式中 K——给水管网漏损系数，取1.03;
max D ——锅炉房蒸发量，t/h;
P——锅炉排污率，本设计根据水质计算，取10%。 pw
?给水量为G =1.03×11.67(1+0.10)= 13.22 t/h (2)给水泵的选择
本锅炉房拟选用四台给水泵，其中一台备用。采暖季三台启用，其总流量应大于1.1×13.22 t/h，现选
用上海东方泵业制造有限公司的普通卧式离心泵，参数如下:
型号 DFW40-200/2/4
3 流量 6.3 m/h
扬程 50 m
效率 33%
电机功率 4 KW
转速 2900 r/min
进水管DN40，出水管DN40
(泵外型尺寸见:上海东方泵业制造有限公司出版的《清水单级离心泵系统》P55) 2、软化水量的计算
锅炉房采暖季的最大给水量即为本锅炉房所需补充的软化水量:
maxG==1.03×11.67(1+0.10)=13.22 t/h KD(1，P)rs1pw
3、钠离子交换器的选择计算(下表)
序单名 称 符号 计算公式或数据来源 数 值 号 位
软化水量 1 G t/h 先前计算 13.22 rs
3
'v软化速度 2 m/h 根据原水H=4.5me/L 18 0rs
'v所需交换器截面积 /=13.22/18 G3 F’ ? 0.73 rsrs实际交换器截面积 4 F ? 0.785 选用?1000交换器2台 交换剂层高度 5 h m 交换器产品规格 2
运行时实际软化速6 v m/h G/F=13.22/0.785 16.84 rs度
3交换剂体积 7 V m hF=2×0.785 1.57
ge/ #交换剂工作能力 8 E 732树脂1100~1500 1100 03m
交换器工作容量 9 E ge V E=1.57×1100 1727 0
En1727，1 ,运行延续工作时间 10 T h 31.9 G(H,H)13.22，(4.5,0.04)rs0
小反洗时间 , 11 min 取用 10 1
v小反洗水流速度 12 m/h 取用 9 1
3小反洗耗水量 ,v=0.785×10×9/60 F13 V m 1.18 111
,静置时间 交换剂回落、压脂平整，取用 14 min 4 2
, 再生剂纯度 15 % 工业用盐，取用 95
g/g再生剂单耗 16 q 逆流再生 90 e
再生一次所需再生,=1727×90/(1000×0.95) Eq/1000G 17 Kg 163.6 Y剂量
C 再生液浓度 18 % 取用 5 y
再生一次稀盐液体3CG/1000=163.6/(1000×0.05) V 19 m 3.27 yYzs积
3VV 近似等于再生一次耗水量 20 m 3.27 3zs
v 再生速度 21 m/h 低速逆流再生，取用 1.8 3
,Vv 60/F=60×3027/0.785×1.8 再生时间 22 min 139 333
,逆流冲洗时间 23 min 低速将再生液全部顶出交换器 75 4
3v,F/60=1.8×0.785×75/60 V逆流冲洗耗水量 24 m 1.77 344
, 小正洗时间 25 min 取用 8 5
4
v 小正洗速度 26 m/h 取用 8 5
3V v,/60=0.785×8×8/60 F小正洗耗水量 27 m 0.84 555
, 正洗时间 28 min 取用 10 6
v 正洗速度 29 m/h 取用 10 6
3V,v /60=0.785×10×10/60 F正洗耗水量 30 m 1.3 666
,,,,+,++,++=10+4+139再生过程所需总时356124 ,31 min 246 间 +75+8+10
再生需用自来水耗3VVV V++=1.18+0.84+1.3 32 m 3.32 SL561量
VV+V=3.27+1.77 再生需用软水耗量 33 5.04 rs34
3V+=3.32+5.04 V再生一次总耗水量 V 34 m 8.36 SLrsz
、再生液(盐液)的配制和贮存设备 4
1)、浓盐液池体积计算
本锅炉房钠离子交换器运行周期为29+246/60=33小时，每再生一次需耗盐163.6KG，如按照储存10天的食盐用量计算，则浓盐液(浓度26%)池体积为:
10，24，163.634.75 m ,33，0.26，1000
2)、稀盐液池体积计算
33再生一次所需的稀盐液(浓度5%)的体积为3.27 m，若按有效容积系数0.8计算，稀盐液池体积为4 m。本设计拟用混凝土砌筑一个尺寸为3000×2000×1500盐池，浓、稀盐池各为一半。
5、盐液泵的选择
盐液泵的作用:其一是将浓盐液提升至稀盐液池;其二是输送稀盐液至离子交换器，过量的部分稀盐液流回稀盐液池进行扰动，使之浓度均匀。
盐液泵运转时间短，不需设置备用泵。为防盐液腐蚀，选用102型塑料离心泵一台:
流量6t/h，扬程196KPa;电动功率1.7KW，转速2900r/min，进口管径Dg40，出口管径Dg40
6、原水加压泵的选择
有时自来水水压偏低，为了确保再生时所需的反洗水压和软化过程所需克服交换器阻力的水压，特设
3原水加压泵1台:型号IS65-40-250，流量12 m/h，扬程196KPa，电机Y100L1-4，功率2.2KW，转速1450r/min，进口管径Dg40，出口管径Dg40。
六、换热设备计算选型
本系统应采用板式换热器将锅炉出水温度交换到空调供暖、地板辐射采暖和游泳池循环水热所要求的出水温度;应采用容积式换热器将锅炉出水温度交换到淋浴热水系统所要求出水温度。
1、淋浴热水容积式换热器计算选型
本系统选用特富容积式换热器RV-03，设计选型:
Q=960KW t=5? t=60? hcr
5
贮水容积Ve
SQ，1000hVe= 1.163(t,t)rc
=0.5×960×1000/1.163(60-5)=7504(L)
式中S=0.5h为贮热时间，查自《建筑给水排水设计规范》GB15-88选取 (2)总容积
V=1.15Ve
=1.15×7504=8630 L
(3)初选2个单罐容积为Vi=5000(L)的罐，实际贮水容积
Ve’=4930×2=9860>V
式中:4930为总容积V=5000L罐的贮水容积 (4)计算传热面积
? 总传热面积F
1.15Q，1000hF, 0.8k,t
1.15，960，1000 = (90，60),(5，60)0.8，1000，22 =32.5m
? 单罐传热面积Fi
2 Fi=F/2=32.5/2=16.2 m
2? 查换热器参数表，-5H中的传热面积B Fi’=16.4 m
? 实际总换热面积F’为
22 F’=2 Fi’=2*16.4=32.8 m>32.5 m
2(5)确定选型:RV-03-5H型罐2个 单罐传热面积为16.4 m 2、板式换热器计算选型
板式换热器利用清华3E暖通论坛的在线计算工具进行计算: (1)地板辐射采暖用的换热器为:
产品名称 板式换热器
生产厂商 北京市华都换热设备厂
产品型号 BR0.35?
换热器的一次水流量(t,h): 1.8094
换热器的二次水流量(t,h): 1.0052
一次水流程数: 1
二次水流程数: 1
换热器的一次水流速(m,s): 0.3866
换热器的二次水流速(m,s): 0.2148
换热器的计算传热系数(w,m2?): 2926.3184
实际传热面积(m2): 0.3500
换热片总片数(片): 3
实际换热量(kw) : 0.0000
一次水实际出口水温: 70
二次水实际出口水温: 50
6
一次水阻力损失(MPa): 0.0000 二次水阻力损失(MPa): 0.0000
传热系数迭代次数: 2
传热量迭代次数: 0
(2)空调供暖用的换热器为:
产品名称 板式换热器
生产厂商 北京市华都换热设备厂
产品型号` BR0.5? 换热器的一次水流量(t,h): 14.1012 换热器的二次水流量(t,h): 6.4097
一次水流程数: 1
二次水流程数: 1 换热器的一次水流速(m,s): 0.8704 换热器的二次水流速(m,s): 0.3957 换热器的计算传热系数(w,m2?): 3307.0387
实际传热面积(m2): 2.5000
换热片总片数(片): 7
实际换热量(kw) : 0.0000
一次水实际出口水温: 70 二次水实际出口水温: 60 一次水阻力损失(MPa): 0.0000 二次水阻力损失(MPa): 0.0000
传热系数迭代次数: 2
传热量迭代次数: 0
(4)游泳池循环水用热的换热器:
产品名称 板式换热器
生产厂商 北京市京海换热设备厂
产品型号 FBR03 换热器的一次水流量(t,h): 9.6526 换热器的二次水流量(t,h): 10.9689
一次水流程数: 1
二次水流程数: 1 换热器的一次水流速(m,s): 0.8674 换热器的二次水流速(m,s): 0.4928 换热器的计算传热系数(w,m2?): 3854.6688
实际传热面积(m2): 0.9540
换热片总片数(片): 5
实际换热量(kw) : 0.0000
一次水实际出口水温: 70 二次水实际出口水温: 27 一次水阻力损失(MPa): 0.0000 二次水阻力损失(MPa): 0.0000
传热系数迭代次数: 2
传热量迭代次数: 0
7
七、水系统计算
1、空调热水循环泵
由上选的板式换热器得流量G = 6.4097 t,h
查《供热工程》第三版P333附录9-1得:
管径:DN70 流速:0.48m/s 比摩阻:r=54.6 Pa/m
空调热水循环的最不利环路长:l = 200M
?泵的扬程为:H = rl = 54.6×200×1.2 = 13104 Pa =13.1 m
泵型号:DFW50-100/2/1.1
(其规格参数查:上海东方泵业制造有限公司出版的《清水单级离心泵系统》P56) 其一次侧流量G = 14.1012 t / h
查《供热工程》第三版P333附录9-1得:
管径为DN80
2、 暖热水循环泵
由上选的板式换热器得流量G=1.0052 t,h
查《供热工程》第三版P333附录9-1得:
管径:DN32 流速:0.34m/s 比摩阻:r=73.1 Pa/m
空调热水循环的最不利环路长:l=350M
?泵的扬程为:rl=73.1×350×1.2=30702 Pa=30.7m
泵型号:DFW40-160-2/2.2
(其规格参数查:上海东方泵业制造有限公司出版的《清水单级离心泵系统》P55) 其一次侧流量G=1.8094 t / h
查《供热工程》第三版P333附录9-1得:
管径为DN40
3、 泳池热水循环
由上选的板式换热器得流量G=10.9689 t,h
查《供热工程》第三版P333附录9-1得:
管径:DN80 流速:0.6m/s 比摩阻:r=68.6 Pa/m 其一次侧流量G=9.6526 t / h
查《供热工程》第三版P333附录9-1得:
管径为DN80
八、排烟系统计算
3根据宗大锅炉排气系统设计施工中:锅炉排气量为每燃烧1万大卡的燃料，排出18Nm气体。 本系统锅炉使用燃料为:柴油 其燃值为:10200kcal/kg
?每小时排出的气体量为:
3 V=84.3kg/h×10200 kcal/kg=859860 kcal/h=859860×18/10000=1548 Nm/h yz
根据《锅炉及锅炉房设备》P212
烟囱出口内径
Vyzd,0.0188 m 2w2
w=10m/s 2
8
1548?d=0.0188=0.234m 210
烟囱底部(进口直径)d为: 1
d= d+2iH 12yz
=0.234+2×0.03×6.68=0.635 m
锅炉排风管道的路线为:从锅炉延伸到日用油箱间，经过烟道向上伸出屋顶(相对标高4.0M)排
放。
九、锅炉房布置
本锅炉房是位于一新建游泳池的地下室，朝南偏西，由锅炉间和日用油箱间组成。详见设计施工图纸。
锅炉间东西向长9米，南北向长18.78米，日用油箱间在南侧。
本锅炉房布置有两台CWNS 0.92/0.81-95/70燃油锅炉，锅炉、锅炉热水循环泵、钠离子交换器、空调供暖板换、地暖板换、空调供暖循环泵、地暖板换循环泵等设备均布置在锅炉房内。淋浴热水容积式换热器和，游泳池循环水板式换热器就近放在一层设备房，不在锅炉房。
进行锅炉房水系统布置时，合理连接设备及相关附件;空调热水循环系统、地暖热水循环系统及锅炉热水循环系统只表示在锅炉房内的部分。具体详见设计施工图纸。
9
城市生活垃圾热解气化研究进展
２０１１年７月
绦色幸斗伎
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｒｃ℃ｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
第７期
城市生活垃圾热解气化研究进展
方少曼，李娟，文琛
（深圳市环境科学研究院，广东深圳５１８００１）
摘要：指出了城市生活垃圾的热解气化是新型的垃圾处理技术，具有高效的能源利用率和良好的环保特性，综述了城市生活垃圾的热裂解技术和气化技术的原理以及国内外发展现状，并结合我国城市垃圾的
特点。将垃圾热解和气化结合。提出了一种利用生物质粉体外热式热解气化的新工艺。
关键词：城市生活垃圾；热解；气化；生物质粉体燃料
中图分类号：Ｆ３２４．３
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７４—９９４４（２０１１）０７—００９０—０３
１
引言
近年来，中国一些主要城市的生活垃圾产生率
２．２城市生活垃圾裂解技术的研究进展
裂解技术用于手工业已有很长的历史，木材和煤的干馏、重油裂解生产各种燃料油等早为人们所知。但将裂解技术应用到固体废弃物制造燃料，还
是近几十年的事，并被认为是一种很有前途的垃圾处理方式。
一直在增加，而且有２００多个城市被垃圾所包围。
我国大中城市年产垃圾１亿ｔ以上，绝大部分堆积在城郊，未经处理，垃圾堆存量逾７０多亿ｔ，侵占土地面积达５亿ｍ２［１］。生活垃圾不仅仅是一种废弃物，垃圾里的有机物质也是一种主要的可再生资源。垃圾的处理不仅是一个重要的环境问题，同样也是资源再利用的问题。
目前，我国的城市生活垃圾处理处置技术最常用
的是卫生填埋和露天堆放，占总处理量的７９．２％，其次是堆肥化，占总处理量的１８．８％，少量的采用焚烧技
Ｗ．Ｋ．ＢｕａｈＥ朝等在同定床中裂解由城市生活垃圾制备的垃圾衍生燃料（ＲＩ）Ｆ），在４００～７００℃裂解，气体产品高位热值（ＨＨＶ）达５．１～１６．７ＭＪ／Ｎｍ３，裂解油热值和轻质燃油接近；Ｓ．Ｇａｌｖａｇｎｏ［６］等研究了废旧轮胎在其它参数不变、裂解温度在５５０～６８０℃之间变化时裂解产物的变化规律。结果表明，在研究范围内，温度对挥发物总产量影响不大，但对挥发分形态的比率影响较大；ＭＮ．ＩｓｌａｍＬ７１等研究了利用生物质燃烧供热的
外加热式固定床裂解城市生活垃圾（碎轮胎、废塑料和
术，约占总处理量的２％［２］。在垃圾处理的这些方法中，填埋处置操作简单、适应性广，但浪费土地资源，而且存在潜在的二次污染；堆肥处理周期长，处理量小，产品难销。焚烧技术有其显著的减量减容特点及热能回收利用的优势，但焚烧过程中会产生大量的酸性气体、重金属和二噫英等。而垃圾热裂解气化处理方法可以杜绝二噫英类物质的产生，并且具有减容量大、无害化彻底、资源化充分、二次污染小等特点，正日益受
到关注和重视Ｌ３“ｊ。
废纸）的丁艺，主要产物为裂解油，实验采用数种检测方法表征裂解油的燃料特性如粘度、ｐＨ值、闪点、倾点和高位热值，其性能类似于石油衍生产品，主要是烷烃、烯烃和芳香烃，裂解油未检测到氮氯元素，可以用作碳氢燃料。
国内许多学者对城市生活垃圾裂解也进行了大量的研究。包向军［８１等利用自行开发的蓄热式燃烧技术，提出一种新型垃圾处理技术；多室蓄热式垃圾裂解工艺，其特点是采用问壁式加热设备裂解垃圾，可以产生高热值的裂解气；宋玉银凹１等利用回转窑研究了城市垃圾裂解产气规律，有机质转化率达８０％以上，转炉在６００℃时工况最佳，所产燃气的热值一般都在１３８００ｋＪ／Ｎｍ３以上，可以作为民用和
工业用燃料。
２城市生活垃圾裂解技术
３城市生活垃圾气化技术
ｒ半焦（炭黑、炉渣）
有机固体热解１高、中分子有机液体（焦油、芳香烃、废弃物
有机酸等）
Ｌ气体（ＣＨ。、Ｈ２、ＣＯ、Ｃ０２等）
收稿日期：２０１１－０６—２８
３．１城市生活垃圾气化技术的原理
城市生活垃圾气化是将垃圾中有机成分在还原气氛下与气化剂（空气、Ｏ。、水蒸气等）反应生成燃
作者简介：方少曼（１９８４一），女，广东人，助理工程师，主要从事城市环境保护方面的研究。９０
万方数据
方少曼等：城市生活垃圾热解气化研究进展
环境与安全
２７％～４０％和３６％～４０％，由于高温和急冷却处理，气相和液相中二嗯英和呋喃等多氯化合物被有
效去除，浓度仅仅为０．０３ｎｇ—ＴＥ／ＮＩＴｌ３，远低于韩国排放标准０．１ｎｇ～ＴＥ／Ｎｍ３。熊祖鸿ｎ４１等进行了以空气为气化剂的下吸式气化炉处理城市生活垃圾
气（Ｈ。、ＣＯ、ＣＨ。等）焦油和灰渣的过程。通过部分燃烧反应放热或外加热提供气化所需的热量，在常压或加压情况下，使垃圾中有机物转化成燃气，剩下
的焦油和灰渣排出。上面所讲的垃圾热解技术是垃
圾气化技术的一种特殊情况，即不存在气化剂的条
件下所进行的垃圾处理。
气化过程主要发生以下化学反应［１卜１３］：
的研究。实验结果表明，在７５０～９００℃条件下进行气化，效果最佳，所得的可燃气体热值为４６００ｋＪ／
ｋｇ，燃气焦油含量为２．０９／ｍ３，其中ＣＯ和Ｈ。浓度可分别达到９％～１２％和１４％～１８％。吴家正、闻望［１５’吲等对城市垃圾流化床气化制气进行了小实
Ｃ＋０２一Ｃ０２＋３９３．１ｋＪ／ｍｏｌ，２Ｃ＋０２—２Ｃ０２＋２２０．８ｋＪ／ｍｏｌ，２Ｃ０＋０２—２Ｃ０２＋１７２．３ｋＪ／ｍｏｌ，Ｃ＋０２—２Ｃ０＋１７１．５ｋＪ／ｍｏｌ，Ｃ＋２Ｈ２０—Ｃ０２＋２Ｈ２＋７５．１ｋＪ／ｍｏｌ，Ｃ＋２Ｈ２一ＣＨ４—７４．ＯｋＪ／ｍｏｌ，
ＣＨ。＋Ｈ２０—Ｃ０＋３Ｈ２＋２０６．３ｋＪ／ｍｏｌ。以上反应均为可逆反应，气体产物中可燃组分
（ＣＯ、Ｈ：、ＣＨ。）的含量取决于反应温度、压力及反
验阶段的研究，并对上海市生活垃圾气化处理法综合利用的前景进行了技术经济分析，提出了将垃圾中的有机物制气和无机物制砖的方法。
４城市生活垃圾热解气化新工艺
目前国内对垃圾的热解研究主要采用内热式热解气化，由于内热式热解气化过程中大量空气进入炉内，和垃圾焚烧一样容易产生二嗯英污染。同时，其热解燃气中含有氮气和ＣＯ。，其燃气热值低，利用的局限性大。另一方面垃圾热解是强吸热反应，需要外加热源对垃圾进行加热，如采用煤加热，则易产生二次污染污染；采用电和煤气加热，则成本较高。
所以，生活垃圾外热式热解的外加热源是难题。
对此，笔者开发了一套基于城市生活垃圾的生
应物的浓度。通常情况下，Ｃ与（）。的放热反应提供生活垃圾气化过程所需的能量。
城市生活垃圾气化采用的技术路线种类繁多，可从不同的角度对其进行分类［１２｜。按照气化剂种类的不同可分为空气气化、氧气气化、水蒸气气化、水蒸气一氧气混合气化和水蒸气一空气混合气化、氢气气化等；根据采用的气化反应器的不同又可分为同定床气化、流化床气化和旋转床气化等；根据供热方式的不同可分为直接加热法和间接加热法；另
外，还可以根据气化规模的大小、气化反应压力的不
物质粉体燃烧的外热式生活垃圾热解气化一体系
统。该系统利用了生物质粉体为燃料，采用外加热
同对气化技术进行分类。
３．２城市生活垃圾气化处理技术现状
城市生活垃圾气化技术的研究开始于２０世纪７０年代，当时的目的是为了解决世界性石油危机，希望找到新的能替代石油的能源。但由于成本高昂，故停滞了研究和开发。随着当前化石能源逐渐
的枯竭，寻找新的能源途径再次受到关注。
Ｔ．Ｈ．Ｋｗａｋ［１３３等基于Ｔｈｅｒｍｏｓｅｌｅｃｔ工艺，于
１
的方式提供气化过程所需的热量，并选用水蒸气作为气化剂，生物质粉体燃烧室炉膛温度可控制在
１
１００℃左右，气化所得的可燃气体热值为１３ＭＪ／
Ｎｍ３左右。４．１工艺流程
该生物质粉体供热城市生活垃圾外热式热解工艺包括生活垃圾预处理系统、生物质粉体直接燃烧供热系统、热解装置、热解气体净化系统以及残留碳“水煤气”化系统等５个部分。其工艺流程图见图ｌ。
２００℃温度下，以３ｔ／ｄ的中试规模处理能力空气
气化城市生活垃圾，产生的合成气热值为８．０～１０．２ＭＪ／Ｎｍ３，其中ＣＯ和Ｈ。浓度可分别达到
图１生物质粉体供热城市生活垃圾外热式热解气化新工艺流程
万方数据
９１
２０１１年７月绿色科技第７期
城市垃圾经过初选和破碎，从物料入口进入预热干燥室，在干燥室中依靠从燃烧室上升的烟气余热直接加热干燥，并在振动电机的作用下向下运动。预热干燥后的垃圾由物料推进器横向推入垃圾热解室，与生物质粉体燃烧室产生的高温进行气一固热交换，其热量以间接换热的形式加热生活垃圾，热解室中垃圾的最高温度可升高至ｌ１００℃，而大部分垃圾在７００～８００℃时能绝氧热分解，余热烟气通过烟气总上升管进入垃圾预热室，垃圾受热蒸发的水分从烟气出口排出。垃圾在热解室中受热分解后产生的可燃气体从热解室上部引出，进入旋风除尘器，经过除尘净化后的热解气进入冷却器，在冷却器中得到冷却和净化并与冷凝液分离。经过除尘和冷却净化后的燃气作为燃料向系统外输出。
焦油和污水可以采用萃取分离，焦油可以制作原料油或作为化工原料。热解结束后，垃圾热解残留物由推进器向热解室下部推进，与热解室底部上升的水蒸气在高温下发生“水煤气”化反应生成Ｃ０和氢气，剩下的不能分解的无机物质（炉渣）从炉渣出口排入到水封槽。
该系统在稳定运行的条件下，燃烧室炉膛温度
可控制在１１００℃左右，烟气列管内的温度达８５０～
９５０℃。当烟气列管温度为９５０℃时，通水蒸气气化所得的可燃气体组分为：Ｈ２３６．９８％、ＣＯ２７．３７％、Ｃ０２２０．７８％、ＣＨ。９．９４％、其它４．９３％，热值为
１１．３１ＭＪ／Ｎｍ３。
４．２工艺特点
（１）系统供热采用生物质粉体燃烧技术，解决了垃圾外热式热解外加热源的难题，可以减少对煤或电等常规能源的依赖，向外多供煤气，增加系统的经济效益。
（２）热解过程中没有０：的参与，烟气中不含二嚼英类物质。使用水蒸气为气化剂，生成的燃气中不含来源于空气的氮气，燃气热值高，而且能与热解残留下来的固定碳进一步反应生成ＣＯ和氢气，提高垃圾热解气化率。
（３）热解气采用管壳式水冷冷却器间接冷却，能大幅度减少废水的产生量，也有利于焦油的分离提取，有利于系统的后续处理。５
结语
垃圾热解处理是垃圾气化处理的一种特殊的情
况，在无氧或绝氧、不存在气化剂的环境下对垃圾进行热处理。城市生活垃圾的热解气化是新型的垃圾处理技术，它具有高效的能源利用率和良好的环保特性。结合垃圾热解气化技术，并利用生物质粉体
万方数据
９２
外热式垃圾热解气化，所获得的可燃气体具有较高的热值。此工艺可以对垃圾进行稳定化无害化处理和资源化利用，有着广阔的发展前景。
参考文献：
［１３蒋剑春．戴伟娣。应浩．城市垃圾气化试验研究初探ＥＪ］．可再
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２０１１年７月
绦色科技
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｒｅｅｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
第７期
污水处理中的管道式流量计选型
廖华，李家顺
（杭州鼎利环保科技有限公司，浙江杭州３１０００３）
摘要：针对污水处理场合的实际特点，在综合考虑了污水流量测量安全性、准确性和经济性等指标后，为
污水处理单位选定了两种管道式流量计，并对其性能进行了综合性比较。关键词：污水处理；管道式流量计；综合指标中图分类号：Ｘ７０１
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７４—９９４４（２０１１）０７—００９３—０３
１
引言
流量计量是计量科学的重要组成部分，同时推动与支持了国民经济的发展，然而流量计却是少数几种使用比制造艰难的仪表之一。因此在针对某一现实工矿场合进行流量计量的时候，应从实际情况出发，综合地考虑测蹙的安全性、准确性和经济性等指标，才能最终实现较好的流量测量。
等。其中有些气体当达到一定浓度时，是存在安全隐患的，所以在选择流量计时，流量计的防爆性应加
以考虑。２．２准确性
为了达到对污水测量的准确性，应全面分析设置在污水处理单位的流量计的工作对象及其特点，从中找到选择流量计的依据，以及使用时的注意事
项。
２针对污水处理单位的实际工况特点
选择管道式流量计
污水处理单位作为接收从污染源排出的污染物
总量或浓度较高、达不到排放标准要求或不适应环
２．２．１被测量的介质
污水处理单位的被处理介质是污水，但是污水的来源不尽相同，各来源污水的各个指标参数也有
所差别，因此首先应考虑污水的来源。
（１）生活污水是人们在日常生活中使用过的，并被生活废料所污染的水。其水质、水量随季节而变化，一般夏季用水相对较多，浓度低；冬季相应量少，
浓度高。生活污水一般不含有毒物质，主要污染物
境容量要求的污（废）水，并对其进行人工强化处理的环节，随时需要流量信息，以确定系统的运行状态，以及污水信息上传。为了达到综合效益的最大化，应从安全性、准确性和经济性等指标，对污水处
理厂污水流量计选型，进行逐一考查。
２．１
有有机物、无机盐类等，且多悬浮物。
（２）工业废水是在Ｔ矿生产活动中产生的废水，工业废水可分为生产污水与生产废水。生产污水是在生产过程中形成、并被生产原料、半成品或成品等原料所污染，也包括热污染（指生产过程中产生的、
水温超过６０℃）的水；生产废水是在生产过程中形
安全性
污水处理厂需要安装流量计的场合，一般不会设有复杂密集的机械装置、电气装置，所以不会发生机械强度或电气回路故障而引起事故。污水处理单位在运行中会产生大量气体，如甲烷、ＣＯ、硫化氢
成，但未直接参与生产工艺、未被生产原料、半成品或成品等原料所污染或只是温度少有上升的水。生
收稿日期：２０１卜０６—２３
基金项目：国家水专项课题“水污染源监测监管技术体系研究”（编号：２００８ＺＸ０７５２７－－０２）资助作者简介：廖华（１９８６一）。男。浙江开化人，助理丁程师．主要从事环境在线监测系统研究丁作。
ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｆ
ＭＳＷ
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ＦａｎｇＳｈａｏｍａｎ，ＬｉＪｕａｎ，ＷａｎＣｈｅｎ
（ＳｈｅｎｚｈｅｎＡｃａｄｅｍｙｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｓｈｅｎｚｈｅｎ５１８００１。Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓｔｈｅｎｅｗｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｆｏｒｗａｓｔｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ＭＳＷｐｙｒｏｌｙｓｉｓａｎｄｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｈａｖｅｈｉｇｈｅｎｅｒｇｙｅｆｆｉ—ｃｉｅｎｃｙａｎｄｇｏｏｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓｔｈｅｂａｓｉｃｔｈｅｏｒｙａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｃｅｓｓｏｆ
ＭＳＷｐｙｒｏｌｙｓｉｓａｎｄｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｂｏｔｈ
ｗａｓｔｅ，ｔｈｅｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｓｇａｓｉｆｙＭＳＷ．
ａ
ａｔ
ｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄ．Ｂａｓｅｄ
ｏｎ
ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＣｈｉｎａ’Ｓｕｒｂａｎ
ｔｏ
ｎｅｗｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｈｉｃｈｕｔｉｌｉｚｅｓｂｉｏｍａｓｓｐｏｗｄｅｒｂｕｒｉｎｇｆｏｒｈｅａｔ
ｐｙｒｏｌｙｓｅａｎｄ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＭＳＷ；ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ；ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｂｉｏｍａｓｓｓｐｏｗｄｅｒｆｕｅｌ
万方数据
９３
城市生活垃圾热解气化研究进展
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
方少曼， 李娟， 文琛， Fang Shaoman， Li Juan， Wen Chen深圳市环境科学研究院,广东深圳,518001绿色科技
LVSE DASHIJIU2011(7)4次
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引用本文格式：方少曼. 李娟. 文琛. Fang Shaoman. Li Juan. Wen Chen 城市生活垃圾热解气化研究进展[期刊论文]-绿色科技 2011(7)
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