随着我国城市生活垃圾的逐年增长,生活垃圾的减量化无害化处理变得越来越迫切.相比于填埋、焚烧等传统垃圾处理方式,热解法处理生活垃圾具有二噁英排放量少、二次污染小等优势,近年来受到了越来越多的关注.针对我国县镇级别的垃圾处理需求,提出了一种新的生活垃圾热解耦合燃煤电厂协同处置的工艺路线,并结合现场实验数据,针对某55 MW燃煤机组耦合200 t/d垃圾的实际案例,利用Aspen plus软件对该工艺流程进行了验证和模拟.试验和模拟结果表明:在不抽取燃煤锅炉烟气的条件下,可以通过燃烧部分垃圾无氧热解产生的油气作为垃圾干化和热解过程所需的热源,并且还有部分富余的高热值热解油气可送入燃煤机组燃烧.当抽取部分燃煤锅炉中高温烟气用于垃圾干燥和热解过程时,垃圾无氧热解可富余更多的高热值油气用于燃煤锅炉助燃调峰;同时,垃圾热解产生的高氯垃圾炭可以直接送进锅炉燃烧.对55 MW燃煤机组耦合垃圾炭产生的二噁英进行了现场检测,试验发现:当不掺烧垃圾炭时,烟气中二噁英总含量为0.006 1 ngTEQ/m3;当垃圾炭掺烧比为1％时,烟气中二噁英总含量为0.005 3 ng TEQ/m3,二噁英含量在掺烧前后没有显著的变化,且远低于地方排放标准.干燥过程的高湿烟气再循环后进入油气燃烧热风炉,有利于提高耦合系统的富余热解油气.考虑到烟气输送安全,实际抽取锅炉烟气温度低于热解油气燃烧温度,故对本案例(55 MW机组耦合200 t/d垃圾)实际的最大锅炉烟气抽取量不超过锅炉总烟气量的2％,对锅炉总体性能的影响不显著.

垃圾耦合;无氧热解;燃煤电厂;Aspen plus;烟气再循环

西安交通大学能源与动力工程学院,陕西西安 710049;中广核研究院有限公司,广东深圳 518000;中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司,陕西西安 710054;招远市汇潮新能源科技有限公司,山东烟台 264000;陕西新元发电有限公司,陕西渭南 715600

[1]王学斌;周澳;杨明辉;王璟;戴高峰;范美军;王建军;冯旭明-.燃煤电厂200 t/d生活垃圾无氧热解耦合协同处置优化)[J].煤炭学报,2022(11):3897-3905

ngTEQ,垃圾耦合

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