哈尔滨市生活垃圾焚烧发电项目 方案技术设计
部分为850~1000℃）。二噁英等有机物不能彻底裂解，而且还会发生再组合。
4、必须在炉外脱除SO2、SO3、HF、HCL才能达到排放标准要求。
5、焚烧炉出口烟气含尘量较大，后续烟气处理负荷大，运行费用高。一般炉排型焚烧炉含尘量15~20g/m3，循环流化床焚烧炉含尘量20~30 g/m3。
6、垃圾处理范围较小。只能处理生活垃圾以及一般性的固体废弃物，不能处理危险废弃物如医疗垃圾等。
7、引进的炉排型焚烧炉或者流化床焚烧炉水土不服！因为中国的垃圾热值约为国外的1/2甚至1/3，不适应国情！由于焚烧炉自身结构的原因，加上运行管理不善，导致处理效果很不理想：飞灰二噁英含量高、炉渣重金属超标多；焚烧间恶臭气味重、烟气中有害物质多。
8、国内自己研发的循环流化床焚烧炉，虽然可燃烧适合国情的低热值、高水分的生活垃圾，但需要掺烧煤，在某些地区成为变相的小火电。
1.2.2 热解气化技术
20世纪90年代美国、德国、日本等发达国家相继开发垃圾热解气化技术。垃圾气化的工作原理：城市垃圾在贫氧条件下气化，生产可燃气体，还原重金属使其不具有剧毒性。
国外研究表明，熔融过程二噁英分解率高达99.9%，不低于98.4%；有的研究者认为在1100℃时为99.968%，在1460℃时100%、且不易再组合。
高温熔融的液态渣不仅彻底分解二噁英，而且能将重金属稳定在晶相中（包裹在玻璃体中），即固溶在硅酸盐网状基体中，不易被酸碱浸出，稳定性很好。符合垃圾处理的资源化、无害化、减量化、稳定化的要求。
成熟的热解气化+熔融工艺有：
1、回转窑气化+熔融工艺（间接外部加热，热解气化温度450~500℃，燃烧温度1300℃）
2、流化床气化+熔融工艺（热解气化温度＞600℃，燃烧温度1300℃） 成熟的直接气化熔融工艺
1、高炉型直接高温气化熔融工艺（热解气化温度＞1000℃，燃烧温度1500~1800℃，液态排渣）
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2、等离子体直接气化熔融（热解气化温度＞1000℃，燃烧温度1500~2000℃，液态排渣）
1.2.3 垃圾热解气化与直接焚烧比较
比较项目 工作温度 反应机理 直接焚烧 热解气化 850~1000℃（最高1100℃） 1300℃（最高1500~2000℃） 氧化 还原 C+O→CO2 CO2+C→2CO↑ H2+O→H2O H2O+C→H2+CO↑ Fe+O→FeO FeO+C→Fe↓+CO↑ Zn+O→ZnO ZnO+C→Zn↓+CO↑ Pb+O→PbO FbO+C→Pb↓+CO↑ ...... ...... ＞2秒 很长 15~30 g/Nm3 <5g/Nm3 排放量高 排放量低；几乎为零 炉外 炉内 被还原， 被氧化， 溶于水，易吸收，极有害 熔化铁与重金属形成铁合金 含量高 含量低；熔融后几乎为零 易产生；易合成 大量分解、难以合成 熔融处理可不外排 固化；外排 填埋、制铺路砖等 生物质（流化床可掺烧煤） 熔融渣玻璃化，可作建筑材料、保温耐火材料等，或拉制无机纤维 反应方程 炉内停留时间 出口粉尘量 酸性物 脱酸方式 重金属 灰渣内重金属 二噁英 飞灰处理 炉渣处理 可掺烧物 整体运行费 发电量 初投资
焦或煤、生物质 高 高(比焚烧高20%~30%) 高 低 低 低 1.2.4 垃圾处理工艺推荐
垃圾无论采用哪种直接焚烧方式，重金属、二噁英无法彻底消除。只有采用热解气化技术（或者1500℃以上超高温焚烧），才能达到理想的效果。
无论采用哪种气化技术，其基本热化学原理相同，只是气化温度不同、加热方式不同、床型不同、排渣方式不同而已。
实际应用时可根据垃圾性质、成分、发热量、含水量以及地区资源状况、财政状况，采用不同的热解气化工艺。
垃圾气化焚烧或熔融是对飞灰、炉渣不同的处理方式。但投资和运行费用差别较
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大。
考虑到目前生活垃圾焚烧的财政补贴，可以只考虑熔融含50%~80%二噁英的飞灰。典型的工艺流程如下：
也可以采用高炉型直接高温气化熔融工艺。典型的工艺流程如下图：
1.2.5 高温热解气化熔融
在高温热解气化熔融工艺中，由于氧的供给受到严格控制，不会发生通常意义上的焚烧。气化发生在还原的条件下，不会产生诸如灰分和烟尘等典型的燃烧污染物。有很大比例的碳氢化合物在热解气化反应器内已经裂变。入口废物中所含的诸如二恶英和呋喃等污染物完全裂变成了无害或有用的化合物，并不像其它焚烧技术产生粉尘或有害气体以及再组合。
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高温热解气化熔融技术的实质是将固体废弃物用反应器进行高温气体处理，该反应器是一种不加压的直立热解气化反应炉，按照移动床的原理工作。
本工艺采用液态排渣方式。
气化熔融炉在部分氧化期间达到高温，导致所有矿物和金属成分完全熔化。 废物中矿物和金属的量决定了熔渣的质量，熔渣在重力作用下在气化反应器内向下移动。
两种熔渣（矿渣和金属熔渣）聚集在反应器底部，它们由于其自身密度不同而自行分离（类似于钢铁生产）。
熔化的矿渣不断被排出，矿渣中重金属氧化物
含量极低，几乎为零，是玻璃化颗粒或完全玻璃化的矿渣等，视添加物的性质和添加量，玻璃化的渣经过再加工可以制成用于建筑业的绝缘材料、或其他建筑材料、或者拉制成无机纤维（甚至可制纸）；由于灰
渣中含有硅、铝、极少量的铁等元素，灰渣的活性很高。可以制作成聚合氯化铝和二氧化硅。以及生
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产耐火原材料--堇青石和莫来石。
熔渣中所含的熔化还原铁与重金属形成了合金。它被单独倒出，经过再加工可用于钢铁和铸造业。
本技术其它主要特点：
1）入炉垃圾不需要破碎。垃圾直径小于500mm即可入炉。
2）本技术特别适用于医疗垃圾、电子垃圾以及其它危险废弃物的处理。 3）二噁英生产量极低，在0.01～0.05 ng/m3之间；
4）还原区提取出的可燃气体含尘量小于60 mg/m3；飞灰收集返回热解气化熔融炉再进行熔融处理。
5）采用炉内加石灰石脱酸，其气体中酸（尤其是SO2）的含量也极低，几乎为零。
6）当采用纯氧作为气化剂时，煤气热值可达8400~12500kj/m3，可采用联合循环发电方式。
此外，还有德国WES公司的HTCW高温热解气化熔融炉。如下图所示 目前，日本熔融炉已经运行30年有余，其单炉日处理垃圾量从95t/d到360t/d不等，共有约50座投入使用。德国的熔融炉目前有25t/d、50t/d的两种，2016年计划有120t/d的投产。
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