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城市废弃物循环流化床气化—焚烧技术研究的开题报告一、研究背景和意义随着城市化进程的加速，城市产生的废弃物量不断增加，给城市环境带来了严重的污染和资源浪费问题。
传统的废弃物处理方式，如垃圾填埋和焚烧，存在着环境污染、资源浪费等问题。
因此，在城市废弃物处理中，采用资源化、无害化、减量化的处理技术势在必行。
循环流化床气化—焚烧技术是一种能够实现城市废弃物无害化、减量化和资源化的新型处理技术，具有很大的发展前景和应用价值。
二、研究目的和方法本项目旨在开展城市废弃物循环流化床气化—焚烧技术研究，以提高城市废弃物无害化、减量化和资源化的处理效果。
具体研究内容包括：气化炉的设计和优化、基于循环流化床技术的气化反应特性研究、多组分混合废弃物的处理技术研究、环境污染控制技术研究等方面。
在研究方法上，本项目将采用实验室试验和数值模拟相结合的方法，通过对样品进行物理性质、热力学特性、燃烧和气化反应性能等方面的分析研究，来探究城市废弃物循环流化床气化—焚烧技术的处理效果和机制。
三、研究预期成果本项目的研究成果主要包括：1.建立城市废弃物循环流化床气化—焚烧处理技术流程和工艺参数，并制定实践应用指南。
2.设计并制造出具有较高效率和环保水平的循环流化床气化炉。
3.对多组分混合废弃物进行处理技术研究，提出具有实际应用价值的废弃物分选和分类处理方法。
4.研究城市废弃物气化反应的特性和机制，探索循环流化床技术的优化方案。
5.探究城市废弃物循环流化床气化—焚烧技术的环境污染控制技术。
四、预期应用前景该研究成果可以为城市废弃物处理提供一种新的可行性技术，具有很大的市场潜力和经济效益。
本项目研究成果的应用领域包括：城市垃圾处理厂、工业废弃物处理厂、生活垃圾处理厂等。
因此，该技术将对促进工业化进程、提高城市垃圾处理的环境保护和经济效益产生积极的推动作用，具有广阔的应用前景。
生活垃圾热解技术本期目录综述• ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1 政策、标准•国外相关法律法规 ---------------------------------------------------------------------------------- 13 新闻动态• ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1 院内信息•科技管理 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 18•标准管理 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 19综述定义热解(Pyrolysis)就是指生活垃圾在没有氧化剂(空气、氧气、水蒸气等)存在或只提供有限氧的条件下,加热到逾500℃,通过热化学反应将生物质大分子物质(木质素、纤维素与半纤维素)分解成较小分子的燃料物质(固态炭、可燃气、生物油)的热化学转化技术方法。
通式有机固体废物(H2、CH4、CO、CO2等)气体＋(有机酸、焦油等)有机液体＋碳黑＋炉渣产物热解的产物主要有可燃气、生物油与固体黑炭。
可燃气(合成气)可用于民用炊事与取暖,烘干谷物、木材、果品、炒茶,发电,区域供热,工业企业用蒸汽等。
在生物质能开发水平较高的国家,还用气化燃气作化工原料,如合成甲醇、氨等,甚至考虑作燃料电池的燃料。
浙江大学城市生活垃圾流化床焚烧技术严建华能源清洁利用国家重点实验室，浙江大学热能工程研究所，杭州，3100271．前言到2005年底，全国城市生活垃圾的年产生量已超过1.5亿吨，相当于2000万吨标准煤。
城市生活垃圾产生的环境与社会问题，已成为制约我国城市发展的瓶颈问题之一。
如何有效地处理这些城市垃圾，使之资源化、减量化和无害化，成为在城市化发展过程中十分关注的问题。
要从根本上解决城市生活垃圾对环境造成的严重破坏，从国民经济可持续发展的角度，对垃圾处理的目标是实现无害化、资源化和减量化。
因此，利用垃圾焚烧发电（供热）是目前有发展前景的资源综合利用项目，特别针对国内严重缺电、缺乏能源资源的情况下，大力发展可再生能源利用，具有现实意义，一方面可改善我国能源供应结构的多样化，另一方面又为区域污染物治理，保持生态环境质量，提供一个可持续发展的新模式。
推广城市生活垃圾的焚烧发电技术，也符合我国政府关于发展资源综合利用产业的鼓励政策。
浙江大学近年来在国家自然科学基金重点项目、国家重点基础研究发展规划项目、国家计委重大高新技术产业化项目和浙江省重大高新技术产业化项目等项目的支持下，根据我国城市生活垃圾所具有的垃圾混合收集、垃圾组成复杂、水分高、热值低等特点，深入研究了垃圾焚烧、预处理、给料、烟气处理等，并对相关技术进行综合集成。
成功开发出异重度流化床城市生活垃圾焚烧技术。
2．浙江大学生活垃圾流化床焚烧发电集成技术2.1 流化床燃烧技术背景焚烧是目前世界各国广泛采用的城市生活垃圾处理技术，国外工业发达国家，特别是日本和西欧，普遍致力于推进垃圾焚烧技术的应用。
国外焚烧技术的广泛应用，主要得益于经济发达、投资力强、垃圾热值高及具有较为先进且成熟的焚烧工艺和设备。
目前应用的焚烧炉型主要有机械炉排焚烧炉、热解焚烧炉、注：本文作者还有：池涌，李晓东，蒋旭光，马增益，金余其，王飞，陆胜勇，杨家林，倪明江，岑可法回转窑焚烧炉和流化床焚烧炉等。
生活垃圾流化床焚烧工程技术导则
生活垃圾流化床焚烧工程技术导则是指在生活垃圾焚烧工程中，对流化床焚烧技术的应用和操作进行规范的技术指导文件。
它的主要目的是确保生活垃圾焚烧工程的安全、高效、环保运行，最大限度地减少对环境的污染和对人体健康的影响。
生活垃圾流化床焚烧工程技术导则包括以下方面的内容：
1. 设计和选址要求：明确了生活垃圾流化床焚烧设施的设计要求，包括废气处理系统、废水处理系统、噪声控制、粉尘控制等。
2. 设备和工艺选择：介绍了生活垃圾流化床焚烧工程所需的设备和工艺选择，包括焚烧炉、燃烧器、再热器、换热器等。
同时，指导文件还要求对工艺过程进行合理的能量回收利用。
3. 操作和维护：明确了生活垃圾流化床焚烧设施的操作和维护要求，包括操作人员的培训和证书要求、日常巡检和检修要求、运行记录和汇报要求等。
4. 应急处理和事故排查：规定了生活垃圾流化床焚烧设施发生事故时的应急处理措施和事故排查要求，保障人员和环境的安全。
5. 监测和评估：要求对生活垃圾流化床焚烧设施的排放物进行监测和评估，包括废气排放、废水排放、噪声等方面的监测。
生活垃圾流化床焚烧工程技术导则是指导生活垃圾焚烧工程的关键文件，有效地规范了焚烧工程的设计、建设、运行和管理，确保了焚烧设施的安全性和环保性。
第24卷第4期电站系统工程V ol.24 No.4 2008年7月Power System Engineering 13文章编号：1005-006X(2008)04-0013-03含油污泥流化床焚烧试验研究浙江大学能源清洁利用国家重点实验室唐昊渊金余其*严建华摘要：含油污泥是石油开采、运输和石油化工行业中常见的废弃物。
对某油田油泥的物化特性进行了分析，并在流化床中试炉上进行了焚烧试验。
试验结果表明：油泥可以在不添加辅助燃料的情况下稳定燃烧，燃烧效率达到了96.8%；二恶英的原始排放为0.07 ng/Nm3，NO2的原始排放为387.45 mg/Nm3，SO2原始排放为778.05 mg/Nm3，在添加一定的脱酸设备下，含油污泥流化床焚烧污染物排放可以达到国家危险废物焚烧污染控制标准；飞灰中重金属Cd含量高于《土壤环境质量标准》三级标准中的限值，建议对飞灰按危险废物固化填埋处理。
从试验结果分析，用流化床焚烧技术来处理油泥是一种较为可行的方法。
关键词：燃烧学；流化床；焚烧；含油污泥中图分类号：X701.7 文献标识码：AExperimental Research on Oil Sludge Fluidized Bed IncinerationTANG Hao-yuan, JIN Yu-qi, YAN Jian-huaAbstract: Oil Sludge is a common waste in petroleum exploitation, transportation and petrochemical industry. Physical and chemical characteristics of oil sludge from certain oil field was analyzed and incinerated on the pilot scale fluidized bed .The results shows that oil sludge can combust steadily without auxiliary fuel and the combusting efficiency reaches96.8%. The original emission is 0.07ng/Nm3for PCDD/F, 387.45mg/Nm3for NO2 and 778.05mg/Nm3for SO2respectively. The gas pollutants emission of oil sludge incineration in the fluidized bed can satisfy the requirement of the standard of national hazardous waste pollution control while deacidification system is set up. The heavy metal - Cd content in fly ash is higher than the third degree limitation in ‘Environmental quality standard for soils’, stabilization and land filling of fly ash as hazardous waste is suggested. According to the results, oil sludge fluidized bed incineration is a feasible method.Key words: combustion theory; fluidized bed; incineration; oil sludge在石油勘探开发、开采过程以及石油化工行业的生产过程中，会产生大量的含油污泥。
浙江大学城市生活垃圾流化床焚烧技术．前言到2005年底，全国城市生活垃圾的年产生量已超过1.5亿吨，相当于2000万吨标准煤。
城市生活垃圾产生的环境与社会问题，已成为制约我国城市发展的瓶颈问题之一。
如何有效地处理这些城市垃圾，使之资源化、减量化和无害化，成为在城市化发展过程中十分关注的问题。
要从根本上解决城市生活垃圾对环境造成的严重破坏，从国民经济可持续发展的角度，对垃圾处理的目标是实现无害化、资源化和减量化。
因此，利用垃圾焚烧发电（供热）是目前有发展前景的资源综合利用项目，特别针对国内严重缺电、缺乏能源资源的情况下，大力发展可再生能源利用，具有现实意义，一方面可改善我国能源供应结构的多样化，另一方面又为区域污染物治理，保持生态环境质量，提供一个可持续发展的新模式。
推广城市生活垃圾的焚烧发电技术，也符合我国政府关于发展资源综合利用产业的鼓励政策。
浙江大学近年来在国家自然科学基金重点项目、国家重点基础研究发展规划项目、国家计委重大高新技术产业化项目和浙江省重大高新技术产业化项目等项目的支持下，根据我国城市生活垃圾所具有的垃圾混合收集、垃圾组成复杂、水分高、热值低等特点，深入研究了垃圾焚烧、预处理、给料、烟气处理等，并对相关技术进行综合集成。
成功开发出异重度流化床城市生活垃圾焚烧技术。
2．浙江大学生活垃圾流化床焚烧发电集成技术2.1 流化床燃烧技术背景焚烧是目前世界各国广泛采用的城市生活垃圾处理技术，国外工业发达国家，特别是日本和西欧，普遍致力于推进垃圾焚烧技术的应用。
国外焚烧技术的广泛应用，主要得益于经济发达、投资力强、垃圾热值高及具有较为先进且成熟的焚烧工艺和设备。
目前应用的焚烧炉型主要有机械炉排焚烧炉、热解焚烧炉、注：本文作者还有：池涌，李晓东，蒋旭光，马增益，金余其，王飞，陆胜勇，杨家林，倪明江，岑可法回转窑焚烧炉和流化床焚烧炉等。
常用的有马丁炉排、滚筒炉排焚烧炉及流化床焚烧炉等。
在这些技术中流化床具有燃烧效率高，负荷调节范围宽，污染物排放低，炉内燃烧强度高，适合燃用低热值燃料等优点，因此被认为是一种综合环保性能优越的焚烧方式。
在我国虽然流化床燃烧技术的开发应用早在60年代即开始，但主要集中在燃煤领域。
正式开始进行垃圾流化床焚烧处理方面的研究始于八十年代，以浙江大学、中国科学院及清华大学等单位为代表。
由于我国城市生活垃圾具有组份复杂、高水份、低热值(国内原生城市生活垃圾热值目前在4000kJ/kg左右，相对国外发达国家为8374-12561kJ/kg)等特点，垃圾的流动混合、焚烧特性和二次污染特性相当复杂，给流化床焚烧技术的开发应用带来相当的难度。
2.2 浙江大学异重流化床焚烧技术特点浙江大学在长期的焚烧技术研究和技术开发应用中创新性发展了适合于中国国情的城市生活垃圾异重度循环流化床焚烧技术，并以异重度循环流化床焚烧技术为核心，形成了包含垃圾预处理、垃圾给料、冷渣分选、焚烧热工控制、尾气净化处理等垃圾焚烧处理系统集成技术。
单台焚烧炉实际垃圾焚烧能力最大可达400吨以上，已形成了系列化，积累了丰富的研究和工程应用经验。
基于垃圾燃烧特性的评价、概括和预测研究，建立了垃圾燃烧特性数据库，提出采用一定量的煤（不超过20%）和原生混合收集的生活垃圾在异重循环流化床中混烧的工艺路线，并探明垃圾在煤辅助燃烧情况下的燃烧特性和污染排放特性，特别是煤中硫对焚烧过程二恶英的抑制机理等方面取得一定成果；形成了完善的焚烧炉设计方法及思想，提出中等循环倍率流化床垃圾焚烧炉设计思想，强化炉内灰循环和受热面非常规布置，很好解决了焚烧炉高温腐蚀。
过热蒸汽参数在国内于1998年首先达到450℃，首座垃圾焚烧炉过热器已安全可靠运行了近10年，在焚烧技术方面，已完成了单台日处理垃圾从150吨/天到500吨/天容量的垃圾焚烧炉的设计及工业应用工作。
在特殊污染物二恶英控制方面，在长期机理研究基础上，在所开发的固体废物焚烧技术中运用了多种二恶英抑制和控制手段，并已建立起完整的二恶英排放检测系统和拥有先进仪器设备的实验室。
浙江大学通过相关技术的综合集成，形成了一套系统化的城市生活垃圾流化床焚烧新技术，首先提出了垃圾与煤流化床混烧发电集成技术工艺并成功实现垃圾电厂产业化示范应用。
据此完成的科技成果“生活垃圾循环流化床清洁焚烧发电集成技术”，荣获2006年国家科技进步二等奖。
浙江大学异重流化床垃圾焚烧技术特点主要体现在：2.2.1 焚烧技术完全针对中国低热值高水分多组分的生活垃圾开发浙江大学针对城市生活垃圾中纸类、塑料、玻璃、金属、织物、厨余、果皮、竹木、渣石等组成在物理特性、焚烧特性、污染物生成迁移控制特性等方面进行了系统深入的研究，取得了一系列的成果。
2.2.2 异重度流化床的稳定燃烧与床料石英砂相比，原生城市生活垃圾可视为大颗粒低密度物料。
与细颗粒床料相比，在常规条件下大颗粒物料倾向于沉积在流化床底部，从而破坏正常稳定运行。
浙江大学热能工程研究所开发出的异重度流化床是由重度差异较大的不同颗粒(如石英砂与垃圾)组成的流化床系统，研究表明，异重流化床可以防止垃圾大块在床内的沉积和轻粒度垃圾成分的偏浮，从而保证稳定燃烧。
2.2.3 特殊布风结合风帽布置方式，提高截面垃圾处理量通过布风装置及燃烧设备的专门设计，可保证经简易破碎的原生垃圾在炉内充分焚烧。
对燃煤流化床锅炉有一个单位布风板面积处理煤量的极限（即截面热负荷限值）。
尽管垃圾与煤有较大性质上的区别，垃圾比较轻，有相当一部分在空间燃烧，但对某一特定的垃圾床截面处理垃圾仍有一个极限值，超过这一限值将会对燃烧产生不利的影响。
浙江大学通过研究开发及完善，焚烧技术逐步得到发展和提高，自1998年第一台杭州余杭垃圾电厂150吨/天的每平方米布风板上处理的垃圾量为580kg/h.m2，发展到目前焚烧炉单位时间内每平方米布风板上处理的垃圾量可达1500 kg/h.m2（350吨/天至500吨/天）。
2.2.4 分段燃烧方式及二次风旋涡切圆布置方式分段燃烧方式及二次风旋涡切圆布置方式使炉膛悬浮段内燃烧空气充分混合，改善燃烧状况，降低CO排放浓度及控制NOx的排放；并且采用了国际上通行的二恶英抑制方法以有效地抑制二恶英的产生：(a)炉内温度保持均匀，在850~950℃范围内；(b)高温段烟气停留时间大于3秒；(c)燃烧室内充分混合；(d)加强受热面吹灰。
2.2.5 中低循环倍率的焚烧方式由于在流化床中燃烧速率较快，且垃圾焚烧时较燃煤时未燃烬颗粒量要少，因此无须采用太高的循环倍率，同时考虑到高倍率循环流化床单位截面处理原生垃圾的能力有限。
浙江大学采用了中温下排气方型分离器或高温旋风分离器实现中低倍率循环燃烧，循环倍率一般不高于10。
2.2.6 浙江大学异重流化技术采用的防腐蚀措施为防止在焚烧城市生活垃圾时，氯化氢排放导致的高温腐蚀可能会影响到焚烧炉部件的寿命，浙江大学采取的具体的防腐蚀措施：（a）异重流化床垃圾焚烧技术是中温循环流化床焚烧技术，采用床内焚烧温度在850-900℃，较炉排焚烧炉焚烧温度要低，使炉内HCl转化率得到有效地抑制。
（b）采用非常规的过热器布置方式，将低温过热器布置在高温过热器的前面，以降低过热器的壁面温度，根据计算，能有效降低高温腐蚀。
（c）烟气中高浓度的飞灰吹扫效果，使得受热面灰结垢程度大大减轻, 同时有助于减轻HCl 气体对管壁的高温腐蚀程度采取以上措施后，自1998年以来，所有应用浙江大学垃圾焚烧技术的垃圾焚烧炉均未出现因高温腐蚀而导致过热器更换或报废。
通过多年实际机组的运行情况，以及对HCL腐蚀机理的理论试验研究，结合现场挂件试验结果来看，采用浙江大学异重流化床焚烧技术的垃圾处理工程基本没有出现高温腐蚀导致的过热器破裂现象（最长的过热器运行时间已经达到八年）。
3 浙江大学异重流化床垃圾焚烧发电技术成果3.1 基础研究项目及国际影响研究所承担的相关国家和省部级项目主要有：国家自然科学基金重点项目（垃圾洁净燃烧关键基础研究，1999年）、国家自然科学基金面上项目（垃圾焚烧过程二恶英（Dioxins）类有机污染物生成及控制机理研究，1999年、异重流化床污泥洁净焚烧的机理研究，1995年、危险废物在回转窑内的焚烧机理研究，2003年、二恶英与不完全燃烧产物的关联机理及其实时检测新方法，2006年）、国家环保高技术产业化重大专项（国家计委，800吨/日大规模清洁焚烧处理城市生活垃圾，1999年）、浙江省重大高新技术产业化项目（大规模处理城市生活垃圾清洁焚烧技术，2001年）、浙江省科委重点项目（城市生活垃圾内循环异重流化床焚烧新技术及发电示范工程，1998年）、中国工程院咨询项目（中国城市生活垃圾处理技术评价及相应政策建议，2000年）浙江大学热能工程研究所已成为总部设在美国哥伦比亚大学的国际废弃物能源化理事会（Waste To Energy Research and Technology Council）成员，二恶英实验室被联合国环境保护署列入其全球持久性有机污染物监测和分析实验室目录（联合国环境保护署网站.ch/GMNLabs/Cnt-Reg.asp），主办了第三届国际燃烧、焚烧/热解和污染控制会议，它是该领域首次在国内举办的大型系列国际学术会议，参会专家来自17个国家和地区，国外代表150余人（2004年）。
2004年与国家环保总局、美国环保署、加拿大环境部和日本环境省联合举办第一届燃烧过程二恶英控制国际学术会议。
在长期的基础研究和应用实践中，研究所在垃圾焚烧研究方向发表相关论文260余篇，其中SCI/EI收录90余篇。
已累计培养了16名博士生和50名硕士生。
研究组成员在国际学术会议上应邀作大会特邀报告10次。
浙江大学热能工程研究所历年来申请了废弃物流化床焚烧的六项国家发明专利和七实用新型专利，并被列为2000年国家建设部科技成果推广转化指南项目，国家经济贸易委员会、国家发展计划委员会、科学技术部公布为“九五”期间重点节能科技成果。
浙江大学热能工程研究所目前在流化床垃圾焚烧技术方向已获多项国家级和省部级奖励。
主要有：国家科技进步二等奖（生活垃圾循环流化床清洁焚烧发电集成技术，2006年）、浙江省科技进步一等奖（大规模处理城市生活垃圾清洁焚烧发电集成技术，2005年）、中国高校科技进步二等奖（城市生活垃圾清洁焚烧的研究，2001年）、中国专利优秀奖（城市生活垃圾异重流化床焚烧集成处理装置，2006年）。
浙江大学热能工程研究所目前在流化床垃圾焚烧技术方向已获两项省级科技成果鉴定。
3.2. 异重流化床技术应用现状近年来，已投运垃圾焚烧发电厂10座，焚烧锅炉23台，垃圾处理量达6750吨/天，发电机组192兆瓦。
昆明、武汉、南通、绍兴、萧山、乐清、平湖、长兴、宿迁、阜阳等十多座城市的垃圾发电厂处于施工建设中或工程前期。
