摘要: 基于流化—悬浮燃烧的冷凝式生物质煤浆锅炉系统技术,既可实现垃圾资源化利用,又能提高劣质煤的燃烧效率,并大大降低各种污染物排放,同时又是可实现污水循环利用的清洁生产运行模式,进而达到既节约资源又保护环境的双重目的,正在成为加速城市资源/能源/生态一体化发展的重要推动力。1 概述以煤为主的能源资源结构和消费结构,是我国能源发展的重要特点,但直接使用煤炭是造成能源利用技术落后以及能源效率较低的主要原因。而煤的洁净利用当中的水煤浆技术,其综合优势经历了实践的确认,产业化势头发展强劲。生物质煤浆是对水煤浆技术的一种创新发展,既可实现高水分可燃垃圾、污泥或残油渣的资源化利用,又可以提高劣质煤的燃烧效率,降低燃煤过程污染的排放量,这对解决日趋严重的能源和环境问题有着重要的意义。随着对环境保护的日益重视以及正在出现的全球性的资源危机,人们开始尽可能地利用垃圾处置过程中的能量和物质,以实现经济效益和节约能源的效果,实现其资源价值。
摘要: 基于流化—悬浮燃烧的冷凝式生物质煤浆锅炉系统技术,既可实现垃圾资源化利用,又能提高劣质煤的燃烧效率,并大大降低各种污染物排放,同时又是可实现污水循环利用的清洁生产运行模式,进而达到既节约资源又保护环境的双重目的,正在成为加速城市资源/能源/生态一体化发展的重要推动力。
1 概述
以煤为主的能源资源结构和消费结构,是我国能源发展的重要特点,但直接使用煤炭是造成能源利用技术落后以及能源效率较低的主要原因。而煤的洁净利用当中的水煤浆技术,其综合优势经历了实践的确认,产业化势头发展强劲。生物质煤浆是对水煤浆技术的一种创新发展,既可实现高水分可燃垃圾、污泥或残油渣的资源化利用,又可以提高劣质煤的燃烧效率,降低燃煤过程污染的排放量,这对解决日趋严重的能源和环境问题有着重要的意义。随着对环境保护的日益重视以及正在出现的全球性的资源危机,人们开始尽可能地利用垃圾处置过程中的能量和物质,以实现经济效益和节约能源的效果,实现其资源价值。
2 垃圾的资源化形式
从垃圾中取得能源有几种形式:
Œ把垃圾投入焚烧炉直接燃烧,产生蒸汽发电或对热用户直接供热;
把高水分可燃垃圾、污泥或残油渣与煤掺合成浆体燃料燃烧。其中,浆体燃料被称作生物质煤浆;
Ž把可燃性垃圾经过发酵、机械粉碎、压块成型后燃烧;
把有机垃圾在隔绝空气或缺氧条件下高温加热,热解后制成燃料气(氢、一氧化碳等)和燃料油(液态焦油);
把有机垃圾中有机质通过微生物消化转化为沼气
之所以称作生物质煤浆,是因为高水分可燃性垃圾、污泥或残油渣中的有机质作为能源载体同属生物质范畴。故此,生物质煤浆是利用高水分可燃性垃圾或城市污泥的高水分特性连同煤炭通过制浆技术加工而成的浆体燃料,是将高水分可燃性垃圾、污泥或残油渣中的有机质作为能源充分利用的燃料形式。根据高水分可燃性垃圾或污泥高水分特性,将之直接用做煤浆原料,正是恰到好处。由于水煤浆中的“水”被高水分可燃性垃圾、污泥或残油渣所替代,在高水分可燃性垃圾、污泥或残油渣被充分利用的同时,还节约了大量的清水与部分煤炭,从而实现高水分可燃性垃圾、污泥或残油渣的资源化利用,即实现其资源价值。
[
本帖最后由 zyz0501 于 2010-10-30 10:40 编辑 ]
2楼
城镇社区生产什么?其中有可燃垃圾、污水等。城镇社区需要什么?其中,夏季需要供冷,冬季需要供热,全年需要生活热水等。正如图1所示,生物质煤浆技术作为一条主线,把看似不相干的可燃垃圾、污水与供冷供热联系起来。利用制浆技术把可燃垃圾、污泥制成生物质型煤、生物质煤浆并用做锅炉燃料加热热媒水。夏季,热媒水通过溴化锂机组制冷;冬季,热媒水直接供热或经热交换生产生活热水。之所以能够能源化利用,是由于可燃垃圾自身含有一定的发热量,可以替代部分煤炭。城镇垃圾是当今惟一增长性资源,可持续利用。目前,可燃垃圾能源化利用一方面解决了城镇社区可燃垃圾的处理,再一方面产生了热能,是被世界各国普遍接受的方式。
基于生物质煤浆锅炉热源技术,针对现阶段城镇供热中的诸多弊端,和小城镇环境污染严重的存在,而推出了“城镇社区冷热源模式”——一种专业化、规模化、以服务为核心的局域集中冷热联供模式。为城镇社区提供环保、节能、高效、和谐的整体方案,使城镇冷热联供走上良性循环、可持续发展的轨道。
“城镇社区冷热源模式” 是基于欧美各国普遍采用的、成熟的“冷热联供设施服务管理”的理念设计的。其中,包含技术管理、运行管理和服务管理等诸多方面。
回复
3楼
——我国城镇燃煤供热锅炉房的发展与探索
作者:刘世义
摘要:我国的国情决定了紧凑型的城市形态和“三高(高容积率、高密度、高层)”的建筑形态。社区供冷供热是现代高密度城市的市政基础设施之一,有其存在的合理性与必要性。“紧凑型城镇社区冷热源模式,即分布式能源综合加工模式”将紧凑型的城镇社区看作需要冷热联供的独立单元,其冷热源和管网都独立运行,社区的生活垃圾和污泥可独立实施分类能源化利用。这是一种社会化、专业化、一体化、人性化、规模化的高质量冷热联供服务模式,使仅作为单一热源的既有燃煤供热锅炉房拓展成可供建筑利用的分布式能源综合加工中心。
1 城镇社区供热供冷与环保现状
目前,我国城镇供热的形式主要有三种:
第一种,集中供热模式。在住房福利制度下,这种大一统的系统很有优势。但在城市房产所有制形式发生巨大变化的今天,同一个供热管网涉及的用户面很广,用户群体的供热需求不同、收费难易程度不同,这就需要集中供热系统具有灵活调节的能力。实际上,热力管网是一个高度非线性的水力系统,很难达到上述调节要求,经常出现供热不均的现象,从而影响到热费收缴。
第二种,社区独立供热模式。物业管理公司可以根据社区用户需求,灵活调节供热参数,解决了集中供热的某些弊端。由于供热主体是社区物业管理公司,没有形成专业化的供热公司,在燃料采购、质量监控、供热方式、自动化程度以及司炉工技术管理等方面都存在问题。
第三种,分户供暖模式,彻底解决了收费难问题。但是微型锅炉的效率低下,造成供热费用高昂,用户苦不堪言。其次,虽然每一户的废气污染较小。但因为烟囱数量多,总体的污染严重。另外,将锅炉这种特种设备安装在各家各户,让众多毫无相关知识的用户来操作、管理,即便自动化程度再高、安全保护措施再多,也还是存在着诸多安全隐患。
再有就是城镇社区供冷及环保的现状不容乐观。随着全球气候变化和经济发展,空调已经成为公共建筑建设中重要的基础设施。我国城市中越来越大的空调用电负荷是城市管理中无法回避的现实问题。同时随着紧凑型城市形态而出现的生活垃圾以及生活污水的大程度地集中所形成的环保压力是社区物业管理亟待解决的首要问题,诸如垃圾分类处理、生活污水处理,尤其是污泥处置等难题影响着社区的可持续发展。
回复
4楼
2 生物质煤浆技术利用及其冷热源
& 社区垃圾分类之所以成为难题,究其原因,一是居民为垃圾分类所付出的劳动没有得到相应的报酬,政府与社会对垃圾分类的一些提倡只是表现在道德层面,没有涉及到居民的直接利益;二是对诸如厨余垃圾之类的高水分生活垃圾至今尚无专业化公司进行收购,更无从谈及能源/资源化利用;三是社区污水处理的副产品—污泥,如果不做彻底处置,其污染程度比污水更严重。现阶段这种将污染源从“水”转移到“泥”的做法,其弊端已引起人们的高度忧虑。
当今科技进步呈整体化或跳跃性趋势。整体化趋势表现为,在不同的科学技术之间出现一种将它们联系起来的“中间技术或综合性技术”。就像把煤炭同管道输送、雾化燃烧等技术联系起来,水煤浆技术的“中间或综合”作用可将高水分、多成分且热值波动的生活垃圾,分类加工成质量稳定、燃烧充分的高品质的生物质煤浆、生物质型煤等新型燃料,变垃圾直接焚烧为垃圾分类加工利用,如同散煤燃烧向洁净煤技术发展一样,促使垃圾供热燃料结构的改变和用能方式的改进。
& 社区供热的特点是供热负荷随室外温度的变化较大,致使锅炉负荷变化频繁且幅度较大。以生物质煤浆锅炉作为热源可以满足城镇局部集中供热的频繁启动和压火的需要,其中的技术措施是可基于热源控制得以实现的。所谓锅炉制冷,就是利用生物质煤浆锅炉为吸收式制冷机提供其发生器所需要的热媒水。热媒水的温度越高,则制冷机的性能系数(亦称COP)越高,空调系统的制冷效率就越高。上述基本思想可用图1表达,并以此来构建紧凑型城镇社区的冷热源。
生物质煤浆及其冷热源技术优势之一,社区居民相对集中,有利于就地提供足够数量的污泥与生活垃圾保证锅炉的连续运行。优势之二,需求淡季可将生物质煤浆制成固态浆燃料,像常规袋装品一样封闭贮存,以备需求旺季之用。
负责冷热联供的专业化公司可按垃圾热值定价收购:一则,有利于以家庭为基本单位,积极地实施垃圾分类。因为家庭既是生活垃圾产生的源头,又是热、冷、热水的用户。其行为直接关系到切身利益,有利于垃圾在源头直接分类。居民获得一定实惠,促进了垃圾分类的积极性与主动性;二则,燃前、燃中、燃后可能产生有害成分的生活垃圾或可再生利用的生活垃圾,在专业化公司指导下,可由居民直接分类,并由专业化公司(或公司联合体)按协商价收购后,做逆向物流管理;三则,锅炉直接利用,燃料成本降低。专业化公司以各冷热源站或锅炉房为网点,实现就近收集,就地加工。这种经专业化公司途径的技术节能环保,经居民家庭途径的行为节能环保,经社区物业途径的管理节能环保的技术路线,突破了单纯通过技术手段实现节能环保的思维定势,力求节能环保技术支撑体系的完备性、整体性和系统性,极大地丰富了我们的节能环保方式,进而促进新型的节能环保技术路线的形成,走出一条具有鲜明中国特色的紧凑型城镇社区节能环保的可持续发展之路。
回复
5楼
含有机物多的污泥可以在干化后进行焚烧,作为能源!而且身边有的污水处理厂用城市污水的污泥(AB法)进行养花、作为农田堆肥。
回复
6楼
含有机物多的污泥可以在干化后进行焚烧,作为能源!而且身边有的污水处理厂用城市污水的污泥(AB法)进行养花、作为农田堆肥。
关键是污泥含水率是否太高——如果还是80%左右,干化能耗太高了!我们提供吸附分离机可以达到65%。
[
本帖最后由 i020329 于 2012-7-14 12:29 编辑 ]
回复
7楼
污泥为什么非要进行干化?直接作成生物质煤浆不可以吗?
污泥作农家肥,其中,重金属对农田的污染如何解决?
回复
8楼
因为其中的水是不能燃烧的,更重要的是水分蒸发需要大量的能量(汽化热+温度升高至沸点需要的热能)还要除以燃烧器的总热效率!当然,干化也是要耗费大量的热能,但我们可以考虑在脱水阶段就减少污泥水分含量,可提供吸附分离机专利技术及产品
[
本帖最后由 i020329 于 2012-7-14 12:30 编辑 ]
回复
9楼
您了解水煤浆的燃烧原理吗?烟气冷凝热回收,您了解吗?
回复
10楼
任何能量都是可以转化的,可惜我们还是没办法造出永动机(包括热机)。水就是水,水变成水蒸气还是水,但它作为水煤浆的组成部分,并不产生热能,反而要用去大量的热量,水蒸气冷凝放出的能量不可能没有热损失。按照您的思路,只要污泥或其他高含水浆状物质中有可燃成分,都可以作为水煤浆直接燃烧,其中的水分多少根本不必考虑——烟气可以冷凝回收热能嘛——我们国家以致全世界都不缺能源了;又让人想到柴油掺水············
回复
11楼
3 生物质煤浆技术影响城镇社区环境的对策
以煤炭为主的能源资源结构和消费结构,是我国能源发展的重要特点。而煤的洁净利用当中的水煤浆技术,其综合优势经历了实践的确认,产业化势头发展强劲。生物质煤浆是对水煤浆技术的一种创新发展,是以生物质(生活垃圾或污泥)和煤为主,并含有30~35%水分的浆体燃料。生物质煤浆锅炉是利用循环(异重)流化床燃烧技术,以床料中的石灰石作为主要脱硫剂,采用流化—悬浮燃烧释放生物质煤浆的热能加热给水,从而获得规定参数(压力、温度等)和品质的热水或蒸汽的成套设备。冷凝式生物质煤浆锅炉就是在锅炉本体烟气出口之后加装辅助受热面(如空气预热器、烟气冷凝热回收器等),以充分回收高温湿烟气的显热和潜热。高湿烟气的可利用优势在于提高烟气露点,实现烟气在较高温度下冷凝,使锅炉热效率更高。同时,水汽与烟气中的有害物质进行水合作用。在冷凝过程中,水汽附着在烟尘上形成水滴。冷凝水、排污水及其它污水,经过滤吸附处理后,集中回用。从而达到“安全、效益、环保、节能”之目的。
生物质煤浆技术诞生于城镇社区,又服务于城镇社区。除对烟尘、污水采取有效的治理措施外,还在降噪、除嗅、消毒、闭环作业、卫生防疫等关键环节,杜绝冷热源站或锅炉房的“扰民”。
回复