超高温热解气化熔融还原炉介绍

1×120t/d煤矸石综合利用项目建议书

同煤朔州煤电宏力再生工业股份有限公司

1×120t/d煤矸石综合利用

项目建议书

北京东方投财务顾问有限公司 2016年07月

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1×120t/d煤矸石综合利用项目建议书 1 项目概述与项目技术经济指标

1.1 工程概述 1.1.1 建设地点

宏力再生工业股份有限公司现有建设地块。 位于山西省怀仁县王坪电厂南侧。 1.1.1 建设规模

额定日处理能力：120t/d；

生产线数量：1条，单线生产能力≥120t/d。

主要设备及技术选择：本项目煤矸石处理技术设备采用日本已经运行近20年、占领市场近三分之一的迷你小高炉——超高温热解气化熔融炉及其二次燃烧室技术。 1.2 煤矸石原料

煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。

通常煤矸石的无机成分主要是硅、铝、钙、镁、铁的氧化物和某些稀有金属（镓、钒、钛、钴）。

煤矸石弃置不用，占用大片土地。煤矸石中的硫化物逸出或浸出会污染大气、农田和水体。矸石山还会自燃发生火灾，或在雨季崩塌，淤塞河流造成灾害。同煤集团宏力再生公司拟利用的当地丰富的煤矸石在怀仁县立项建设煤矸石加工综合利用项目，主要原料是煤矸石并配一部分焦炭，混合物料达到热值3000大卡/kg以上进行熔融炉处理。宏力公司提供的煤矸石分析报告如下：

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1×120t/d煤矸石综合利用项目建议书

1.3 项目技术指标 名称 全厂技术经济指标 矸石低热值煤混合处理量 装置满负荷运行产气量 产生蒸汽量 飞灰掺烧量 运行小时数 1.4 主项表

项目包括的主体装置和应配套工程见下表。 主项名称 气化熔融装置 控制中心 供配电 消防 给排水 化学水站 规模 120t/d ~200kW 补水20t/h 18t/h 备注 熔融炉主体运行设备。 应配套主体装置和公用及系统工程 外部提供用电设备的配电 包括水池、管网配套 配套循环水 配套除盐水 指标 120t/d 7750Nm3/h 13t/h 5t/h 0.15t/h 7200h 备注 5t/h ~1100 Kcal/ Nm3 8MPa饱和蒸汽 0.4MPa饱和蒸汽 P 3

1×120t/d煤矸石综合利用项目建议书 原料堆场 产品堆场 800t 300t 含卸车 含装车 2 工艺技术

2.1 技术简介

热解气化熔融技术属第三代固体废弃物处理技术 。

日本20世纪70年代开发，德国90年代开发，中国是本世纪初开发。

固体废弃物在超高温热解气化熔融反应器中处于还原性气氛，有机成分转变成可燃的气体、无机成分转变成可回收的固体物质。

2009年日本经济产业省将其定位：创新的低碳技术。日本国经济产业省对该设备海外出口给予鼓励推荐，原文详见附件。

高温熔融的液态渣经水淬冷却而形成玻璃体，其活性很高，可以直接回收并利用。

2.2 熔融炉工艺说明

超高温热解气化熔融反应器是一种常压下的固定床直立反应炉。按照移动床的原理工作，在气化熔融炉的内部自上而下依次呈层状分成干燥、氧化分解、还原熔融阶段。 固体废弃物从炉上部加入并与从炉下部上升的气体一边进行热交换一边下降。从气化熔融炉上部排出的合成气体出装置。热分解段固废与焦炭、石灰石一起下降进入还原熔融段，借助从进风口供给的富氧进行可控的熔融还原反应。在超高温条件下所有无机物成分完全熔融，并以液态聚集在反应器底部排出。

常规固废焚烧炉型主要有机械炉排焚烧炉、回转窑式焚烧炉和流化床或循环流化床焚烧炉。这些炉的飞灰中含有大量的重金属（Pb、 Cd、 Hg等）和二恶英，目前国内报道的炉排炉飞灰中二噁英含量有的高达7530ng-TEQ/kg。《国家危险废物名录》已将垃圾焚烧飞灰定性为危险废物。气化熔融炉将固废的碳氢化合物在气化炉中气化，产生的合成气体在二燃室内燃烧达到1000-1300℃以上，使得飞灰中99.9%的二噁英被高温分解，而且熔融炉的注入富氧量严格控制，外界注入气体量及流速很小，所以飞灰的产生量非常少。实测数据二噁英只有0.002ng-TEQ/kg.

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