城市垃圾热解气化方案说明

WORD整理版分享城市垃圾热解气化方案前言：垃圾无时无刻不伴随着人类社会生活而存在，垃圾处理也是一个随之不断变革、持续发展的行业。从另一个角度讲，在技术条件足够完善的情况下，垃圾是一有效克服目前国垃圾处理技术的环保缺陷，还能够同时获得几倍于前者的经济效益，真正实现变废为宝，引领未来垃圾处理行业发展方向。一、国垃圾现状与亟待解决的问题1.伴随着城市化进程加快，全国各地垃圾产生量急剧增加。根据2009年中国城市建设统计年鉴报告，全国655个设市城市生活垃圾清运量由1980年的3132万吨增加到2008年底的1.52圾年产量占全球比重已经超过2.城市垃圾的处理水平偏低。很多地方采取露天堆放、自然填沟和填坑等原始方式消纳城市垃圾,部分河流沿岸成为天然垃圾堆放场。该种处理方式对土壤、河流、地下水、大气等都造成了严重的影响和危害。3.国城市垃圾无害化处理设施极度缺乏,已建成的垃圾处理设施又有相当部分达不到国家环保标准，大多数城市的垃圾对环境的污染日趋严重。5亿多平方米的城市地面被垃圾侵占，每天向大气释放多达100多种有害、致癌气体。以北京市为例，目前全市日产垃圾18400吨，其中90%为填埋处理，每年约占全市日产垃圾近2理能力，到2020年，全市混合垃圾处理能力及资源化处理能力缺口总计将扩大到约11700量化、无害化、资源化已成为保障国计民生的重大问题。日前住房和城乡建设部、环保部等152011容。二、国垃圾处理技术简介目前国垃圾处理主要使用以下几种技术：1.卫生填埋处理：这种方法是大量消纳城市垃圾的有效措施。但占地面积大，使范文范例参考指导WORD整理版分享气、土壤和地下、地表水产生污染。大城市周边由于土地资源紧，更限制了此类方法的应用。2.堆肥处理：该方法通过微生物的生化作用，将垃圾中的有机质分解腐烂，转换成肥料。但该法对垃圾成分有较高要求，产品肥效低、制造期长，不适应城市生活垃圾的迅速增长。堆肥法对塑料、金属等减量程度不高，后续处理量大，运行费及垃圾转运费用高。由于国未能实现有效垃圾分拣，垃圾中含有重金属和有毒化合物等污染物，导致此种肥料不能进入食物链，因此堆肥产品尚面临销路问题。3.垃圾焚烧发电：该法是指使用特殊的垃圾焚烧设备,以城市工业和生活垃圾为燃烧介质,在对垃圾进行焚烧处理的同时,利用其产生的能量发电的一种新型发电方式。直接焚烧法可实现城市生活垃圾的减容化和资源化。但其致命缺陷是其焚烧产物中的SOX、NOX、HCl、粉尘和残渣中的重金属。特别是氧化反应产生的剧毒有机物二噁英含量较大。点。但其面临的主要问题表现为：直接引进国外成熟的垃圾焚烧处理技术价格昂贵，从投资经济性的角度来看，国典型的引进日处理量1000吨的垃圾焚烧电厂总投资将达5-7亿元人民币，普通城市很难承受。同时垃圾厂运行成本也较高，需要高额的政府补贴。中国的生活垃圾大多为没有经过分拣含水量高的厨余垃圾，不同的地方垃圾的组成与特性也呈现较大差异。而国外成熟技术主要针对当地热值较高、含水率较低的生活垃圾而言处理效果好，在面对中国生活垃圾的焚烧处理效果却不尽理想。无法实现真正的“清洁”焚烧。国垃圾焚烧厂燃烧温度标准在850度焚烧排放的烟气中含有SO2、HCl、HF、Hg、Pb、Cd、NOx、二噁英和重金属等多种有害有毒物质，会造成严重的二次污染。生活垃圾焚烧发电效率有待提高。中国垃圾焚烧厂普遍都在掺煤燃烧。国家规定允许的掺煤量为20%以下，而实际很多厂子都超过30%，甚至有的达到40%以上，以这种方式发电再去享受国家的补贴电价，严重降低了垃圾处理厂的经济效益和社会效益。三、垃圾热解制气技术简介1.“热解”说明热解在英文中使用“Pyrolysis”一词，在工业上也称为干馏。它是将有机物范文范例参考指导WORD整理版分享在无氧或缺氧状态下加热，使之分解为：a)以氢气、一氧化碳、甲烷等低分子碳氢化合物为主的可燃性气体；b)在常温下为液态的包括乙酸、丙酮、甲醇等化合物在的可燃油；c)纯碳与玻璃、金属、土砂等混合形成的炭黑的化学分解过程。化合物：气态的氢气、甲烷、一氧化碳；液态的甲醇、丙酮、醋酸、乙醛等有机物稳定性，在对其进行加热蒸馏，使有机物产生裂解，经冷凝后形成各种新的气体、液体和固体，从中提取燃料油、可燃气的过程。垃圾热解气化是将含有有机可燃物的垃圾在缺氧的条件下利用热能使化合物的化合键断裂，由大分子量的有机物转变为小分子量的CO、H2、CH4等可燃气体。其抑制二噁英的途径主要有：减少了二噁英前体物的生成垃圾中的有价金属没有被氧化，垃圾中的Cu、Fe等金属不易生成促进二噁英生成的催化剂。同时垃圾的热解气化还有其优点：制备出可燃气体。热解气体燃烧时空气过剩系数较低，NOx理费。研究方向，实现了热解装置工业化首次运行。2.城市垃圾分级热解气化处理技术简介在充分分析中国垃圾品质和生物质快速热解设备的基础上,针对城市垃圾与生特殊的进料和排渣系统,并从源头上对二噁英的污染进行了有效地控制，从而实现垃圾资源化利用。范文范例参考指导WORD整理版分享城市垃圾循环流化床分级热解气化工艺流程框图经粉碎机粉碎后提升到上部料仓的城市垃圾经星型进料器进入旋筒干燥器与的热灰和高温燃气迅速实现掺混；较细颗粒垃圾向上流动，升温、温度700℃左右CH4等小分子；较粗颗粒垃圾向下落入炉底，在沸腾状炉料中，气、固两相发生剧烈传质和传热，并发生燃烧反应和水煤气反应生成等，石灰石作为脱硫剂脱除了燃气中的硫，反应温度为900—1100℃。一级旋风分离器分离得到的半粉经返料装置被水蒸气和空气切向带入气流床，螺旋式斜向下流动发生高温焦无氯存在，因此也不会生成二噁英。3.我们的技术特点a)一个设备同时具有气流床和循环流化床两部分，实现了垃圾的分级热解和气化；通过设置分级分离器，使夹带半焦按粒度的不同进入不同的床层。范文范例参考指导WORD整理版分享b)气流床为切线进料，液体排渣；气流床中生成的高温气和液态灰渣同时为循环热解或气化的飞灰重金属污染。c)从源头上避免生成二噁英，实现了反应器部分脱硫，简化了净化过程；生成气中含有大量甲烷，热值高，适合于做燃气。d)液无害化处理的难题。e)气化强度大，设备体积小，钢材耗量低，固定投资大大降低；操作简单，开停车方便，连续性好，垃圾适应性强。f)垃圾灰中残碳含量低，固体灰渣排出，排灰过程简单。下图为公司投资建设位于的城市垃圾热解气化工业化示装置范文范例参考指导WORD整理版分享城市垃圾热解气化工业化示装置四、国垃圾处理行业市场、产业运营环境与政策政策可参考相近的垃圾焚烧发电的进行说明。范文范例参考指导WORD整理版分享在过去20GDP的7%到危机后以其特有的生命力成为新的经济增长点，并成为摆脱经济危机的根本力量。3.1万亿，未来5年复合增长率为15%-20%，环保产值到2015年有望达到GDP的2100亿，年均增速业投资将达到80004-8个百分点。2009年4月28日，中共北京市委、市政府印发《关于全面推进生活垃圾处理工作的意见》的通知，要求调整处理结构，积极推进生活垃圾焚烧处理。2012年垃圾焚烧、生化处理和填埋比例为2：3：5；2015年比例为4：3：3。2012年前，3个垃圾焚烧处理项目；2015年前，将再建设六里屯焚烧厂、北天堂焚烧厂、南宫焚烧厂等，梁家务焚烧厂也将择机建成。2015年前将建成9座大型垃圾焚烧厂，垃圾焚烧处理总能力可达到每天8200吨。1.市场总容量按照2010年已建及在建项目统计，现有城市生活垃圾焚烧处理能力约为7.4万吨/日，占全国城市生活垃圾清运量的11％。据此对未来垃圾焚烧技术市场做估算的话：基本假设1：2020年城市生活垃圾焚烧处理率达30％。范文范例参考指导WORD整理版分享源丰富，焚烧处理率约为25％；如英国，地质的特殊结构形成了天然的填埋防漏66％。考虑到城市生活垃圾的产生及处理有一定的半径限制，处理厂通常建在城市周边，国2020年城市生活垃圾焚烧率为30％是比较合理的。基本假设2：假设未来（至2020年）垃圾年产生量与现在持平。按照国家统计年年至2008年我国城市垃圾清运总量基本维持不变。我们认为不妨将此假设作为低值情景考虑。基于以上2个假设，可估算出2020年底我国生活垃圾焚烧处理能力应达到20.57.4年间应新增生活垃圾焚烧处理能力13.2万吨/日。2.国家级优惠政策a)目可以享受企业所得税优惠政策。b)号）规定垃圾焚烧发电项目实行增值税即征即退的政策。c)了垃圾焚烧发电电价补贴政策及实施期限。d)于2010年4月1日开始实施）为垃圾焚烧发电项目的电力并网和收购提供了保障。范文范例参考指导WORD整理版分享针对垃圾焚烧发电项目的约束性政策a)《关于进一步加强生物质发电项目环境影响评价管理工作的通知》（环发〔2008〕82号）规定，现阶段采用流化床焚烧炉处理生活垃圾作为生物质发建的生物质发电项目原则上不得掺烧常规燃料。国家鼓励对常规火电项目进0.1b)157号，2007年）第二十七条规定，城市生活垃圾焚烧厂的注册资本不少于人民币1亿元。c)《关于进一步加强生物质发电项目环境影响评价管理工作的通知》〔2008〕82号）规定，新改扩建项目环境防护距离不得小于300米。4.运行模式（环发2004年3月19点，目前主要采用BOT（建设-经营-转让）和BOO（建设-拥有-运营）两种模式，特许经营期一般在25-30年之间。焚烧发电类项目建设与运营的最重要的三大协议。（1）特许经营协议。特许经营协议是垃圾焚烧发电项目建设最重要的法律授权文垃圾供应覆盖围、供应时间、数量和质量；垃圾处理补贴价格、价格调整方式、支款。结算时的实际垃圾处理量由当地环卫部门出具证明。（2）购售电合同。一般情况下，由物价局审批垃圾焚烧发电项目的优惠电价，运营企业与电网公司签署购售电协议。（3）并网调度协议。指运营企业与电网公司签订的电力并网协议。根据《中华人烧发电项目的电量与其他类型发电项目的电量相比较小，故并网也相对容易。5.收入来源收入项目中，垃圾补贴收入、上网电价和税收优惠为核心收入来源。a)关系密切。其中成本较高的炉排炉，补贴相对较高（最高达到200元/吨，出范文范例参考指导WORD整理版分享50-80元/吨之间。基本对应关系见下表。b)质发电。2007年7月25日，国家电监委发布《电网企业全额收购可再生能源年12月26规定，电网企业应当与按照可再生能源开发利用规划建设，依法取得行政许可合并网技术标准的可再生能源并网发电项目的上网电量。根据以上两条规定，垃圾焚烧发电类项目的发电量和上网具备法律保障。c)价格[2006]7年脱硫燃煤机组标杆上网电价加补贴电价组成。电价补贴标准为0.25元/kWh。发电项目自投产之日起，15年享受电价补贴；运行满15年后，取消电价补贴。自2010设项目的电价补贴递减2%。d)规定的符合条件的环境保护、节能节水项目的所得，自项目取得第一笔生产经营收入所属纳税年度起，第一年至第三年免征企业所得税，第四年至第六年减年12月31力或者热力。垃圾用量占发电燃料的比重不低于80%，并且生产排放达到GB13223-2003第1时段标准或者GB18485-2001焚烧发电项目享受所得税减免和免增值税的优惠政策。范文范例参考指导WORD整理版分享烧由不到5年时间就从垃圾处理份额的2%上升到10%左右就是一个很好的体现。2007-2009年环保行业创投与私募股权投资市场共发生投资案例19起，其中投向垃圾处理业的有12起，所占比例达到63.0％，投资披露的总金额达到2.56亿美元。我国生活垃圾焚烧厂地区分布直辖市其他地区合计10092390100五、垃圾热解与焚烧技术的对比1.技术对比垃圾热解气化和垃圾焚烧的区别和优势垃圾热解气化处理过程中产生大量的含有二噁英，生大量二氧化碳，对环境不利物、二噁英等处理）万∕吨设备投资大(60—70万元∕吨垃圾）设备使用寿命10—15年有大量的国外专利使用费(三菱西格斯等）装置只可以发电现有工艺只能在装置运行期间不断相关主管部门定性为小火电常规焚烧垃圾发电最多也就能达到2000大卡以上热值的燃气2000立方每吨垃圾发电300米，效益是焚烧方式的3倍以上低范文范例参考指导WORD整理版分享2.环保对比从1985年市建成第一座日处理量为300吨的生活垃圾焚烧厂，到2010年11月北京在门头沟区鲁家山开工建设日处理量3000吨的国最大垃圾焚烧厂，垃圾焚定让步，因此频频出现垃圾焚烧发电项目停建现象。2009年国爆发多起反对生活垃圾焚烧发电的群体性事件，北京六里屯、吴江、番禺三地因为民众的强烈反对，已经建成和拟建的垃圾发电厂被迫下马和缓建。垃圾焚烧会产生二噁英危害已广为人知，垃圾焚烧最危险的可能还不是二噁英，而是飞灰中的重金属及其化合物，从低沸点的汞、铅、镉到其他高沸点的重金属，都具有强烈的潜在毒性。汞，具有低熔点39℃、沸点356.58℃的特殊物理化学性质，在垃圾焚烧的过程中，90%以上将随烟气排放到周边的大气中。清华大学性当量的双重危险废物，而且富集了焚烧过程中92%的二噁英排放量。按照住房和城乡建设部的统计，我国2008年74座城市生活垃圾焚烧厂，日处理能力5.16万1570年飞灰的产生量应为78.5万吨。按照环保要求，飞灰由于含有超量有毒有害物质，应按危险废物处置，处置成本高达1800元／t左右，即每吨垃圾处理成本要增加数十元吸入颗粒物PM10、PM2.5（粒径10微米、2.5PM2.5深处甚至进入血液循环，其所携带的污染物直接威胁人体。上述因素，在热解炉后面加装了处理温度在1300℃的气流床很好的解决了上述问重金属熔融固化真正做到了无害化排放。飞灰熔融处理技术是把垃圾焚烧飞灰在以上。飞灰在1300℃进行熔融，各种重金属的分离均达到97％以上,无害化分离效果范文范例参考指导WORD整理版分享解除,达到了无害化处理效果。温熔融分离后的灰渣硬度很高,可作建筑材料或冶金过程添加剂，有很好的经济效益和环境效益。3.运营对比主要收入来源包括垃圾处理补贴、售电收入、税收优惠、供热收入、售渣收入等。根据相关资料测算，日处理垃圾量规模800吨以上的流化床锅炉的上网电价为0.5元，垃圾补贴为50-70元时为盈亏平衡点。最后，从总体看，垃圾发电厂电费收入占8-12年。厂的热效率最高可达到45%，垃圾焚烧厂一般不会高于20%。目前垃圾发电的成本例：2011年底投产的市生活垃圾焚烧发电厂项目采用BOO合作方式，由北京森德环保集团投资2.9亿元进行建设，占地面积108亩，采用流化床焚烧工艺，配备2炉2机(即2台日处理365吨的垃圾焚烧炉和2台7.5处理能力为6008000吨生活垃圾需要掺入20吨的煤进行助燃。8000万度电按照现在国家给的补贴电价0.5元每度计算营业额也就4000万，还要减去100吨/日优质燃煤费用。热解垃圾可以达到热效率在80%以上，主体设备热解炉没有机械传动设备，设备使用安全可靠，寿命大幅增加，同时我们拥有自主知识产权，投资大幅减少。热2—3年(含建设期)回收投资并盈利。2范文范例参考指导WORD整理版分享热，加装一台燃气发电机还可供电。而焚烧方式只能用来供电，还会在运行15年后被政府取消上网电价的补贴，可见两种技术盈利前景差距很大。六、投资回报1.本垃圾热解处理装置每日处理300吨生活垃圾，可产生200000立方米热值约2000大卡/立方米的工业燃气；2.垃圾处理后产生5—8%左右体积的固体无机物，拟用做为生产建筑砌块；B.装置的经济指标（设备每年产生的经济效益分析指标）：300吨装置的全年生活垃圾处理量为33000吨(按330天计算)，可获得19800万m3的可燃气，折合人民币8000万元(按0.4元/m3计)；2.全年垃圾处理政府补贴费用600万元(按60元/吨垃圾计)。每年总计产生经济效益约7000万元。300吨/日城市生活垃圾循环流化床分级热解气化装置投资价格（万元）省略试验调试、运行和设备调整费合计设备价格及运行费用：1.设备寿命约计15年，检修周期约为1年，检修一次总费用约计100万元；范文范例参考指导WORD整理版分享2.设备总电耗约计550kW，需要管理人员24名，每年设备运行管理费用约计338万元(含人工费用和电费等)。总计消耗费用约438万元，估计一至两年运行即可收回成本。七、公司团队与技术研发优势本文介绍的城市垃圾热解气化技术是由北京宝能科技有限公司的专家团队研该成果相继获得第十七届全国发明展览会银奖和第六届中国国际发明展览会银奖。现已在邹城市和茌平建成4万吨/年生物质自混合下行循环流化床热解技术的工业中国科学院许光文研究员等专家一致好评。获专利12项，申报8项，发表相关生物质热解文章3篇。中心在生物质快速热解的研究前后花费资金几千万，并得到了省科技厅，市科技局