标准实用文案
Bellwether公司利用（Integrated Multifuel Gasification）IMG技术进行垃圾气化发电，工艺流程图如图1所示，其核心技术为等离子体气化技术。
图1 IMG流程图
图2 主要设备示意图
IMG系统主要由进料系统、热解气化炉、等离子气化炉、熔融物处理系统、合成气净化系统、热回收装置及燃气轮机发电系统组成。Bellwether适用于高热值的垃圾，利用垃圾不完全燃烧放出的热量，维持气化炉内高温，熔渣与气化的热量来源于垃圾本身。热解气化炉由干燥室和热解室组成，垃圾通过进料系统进入干燥室，经过高温空气干燥后被被推入气化室，有机物在一次风的作用下被高温热解气化，形成合成气，输送至等离子气化炉在等离子体的作用下，合成气被进一步重整成以CO与H2为主的气体，同时二噁英被分解，飞灰被熔融收集。换热器实现了空气与烟气之间的换热，一部分空气进入等离子室被等离子化，大部分空气进入热解气化炉。低温合成气经过进一步净化，被送至发电厂发电。而无机物则被熔化成玻璃体及金属产物，被收集到处理器中被急冷成固态，金属可回收，玻璃体渣可进一步综合利用。
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在高温等离子体作用下，焦油被裂解气化，合成气较为纯净且以小分子为主，有毒气体经过无害化处理，烟气无毒；为还原性缺氧气氛下，NOX产生量小。
经过长时间运行后烟气监测数据如下表所示，从表中可以看出各项污染物的浓度极低，均能达到排放标准。
pollutant Dust HCl HFHF SOX( as SO2) NOX( as NO295% NO)
NHNH3
Unit Mg/m3 Mg/m3 Mg/m3 Mg/m3 Mg/m3 Mg/m3
concentration
< 3 < 2 < 0 < 25 < 20 < 0
Fuel Gas Composition
CO CO2 H2 H2O N2 Total
Clean/% 19-23,1 7-8,7 13-17,6 5-8,5 46-49,6 100
工程案例
地点:布拉索夫 罗马尼亚 竣工时间：2008.10 建设工期：14月
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炉体占地面积：650平米 换热器高度：14m 调试时间：2008.10
处理量：垃圾13t/h；热值11MJ/kg 效率：气化效率80-85%；发电效率40% 垃圾种类：城市垃圾，工业垃圾，混合垃圾 产气量：188亿方/年，热值4,5Mj/m3 热量：234000000度电/年
能耗：等离子体能耗：400KW，总能耗1.4MW
合成气被用于当地的发电厂，替代了28000t/年的煤，大大缓解了当地的能源危机。 问题1：等离子体发生器寿命问题；零件更换周期，一般800-1000h，即33-41天 问题2：气化室能量来源。
气化系统由干燥室和气化室组成，辅助设备为风机与液压推进装置。干燥室具有储存、干燥的作用；热风来源于预热器回收的热量，将固废干燥同时将水分携带出干燥室；在干燥室中经过充分干燥的固废垃圾被逐级向下推进，直至进入气化室。气化室中进行垃圾的缺氧气化，生成以CO与H2为主的合成气，同时存在未完全分解的大分子有机物。
等离子体反应器：由等离子体发生装置和炉膛主体构成。气化室中的合成气在等离子体的作用下，大分子进一步裂解，合成气更为纯净，同时高温还原气氛破坏二噁英结构和生成条件。飞灰经过等离子体熔融后，成为无毒的玻璃体，被回收利用。
气化系统和等离子体反应器实现了垃圾的减量化、资源化和无害化，是等离子技术的核心设备。
（2）加拿大Enerkem
该公司主要技术路线如图2所示，利用鼓泡流化床将生活垃圾有机成分，经气化、合成气净化、甲醇羰基化生产燃料乙醇的成套技术，固体无机物质制作建筑材料销售。据2017年Enerkem介绍资料显示，采用该公司设备技术，每吨生活垃圾能够生产燃料乙醇300kg，即产燃料效能为30%，乙醇热值:26780kJ/kg，则每吨垃圾发电2232kwh。系统残渣为 10-15% (无机物（陶瓷、玻璃、泥土等）来自垃圾)，系统热电联效率80%左右。
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图3 生物乙醇热技术与工艺流程图
1.垃圾通过进料系统加入鼓泡流化床内，在炉内高温、高混合度下发生有机物气化，无机物形成炉渣作为建筑材料。
2、粗合成气中含有HCl、粉尘、CO2等杂质，通过洗气塔去除杂质并进行残渣分离，废水重新利用，残渣回炉熔融。
3.纯净的CO、H2在催化反应器中合成生物燃料。经过提纯分离，最终成为生物燃料和化学品。
问题1：炉膛出口热量回收方法。
问题2：催化合成，需要控制CO、H2比例，怎么控制？催化剂失活，效果变差，寿命问题，且在催化过程中会产生C3、C4甚至C5有机化合物，不能保证乙醇、甲醇的产量。
问题3：洗气塔将会耗费大量水，水回收利用率？
（3）瑞士热分选技术
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图4热分选技术流程图
先将垃圾放入密闭、留有液体和空气的压力机（氮气保护），通过高压将垃圾气密压紧形成塞子状，并通过气流将其压入脱气通道。在脱气通道中不断加热，垃圾被干燥，有机成分气化挥发，经过】至少1小时的反应处理后，垃圾被送入气化炉高温反应堆。脱气产生的碳和含炭化合物在水蒸汽丰富、温度高达1600℃～2000℃的环境中与氧气发生部分氧化反应而气化生成以CO和H2为主的合成气。合成气在1200℃以上的温度中停留时间大于2秒，能有效将生成的二噁英和呋喃等大分子有机物分解破坏，此后合成气离开气化炉，进行喷水和水浴急冷，将合成气温度迅速降低到90℃以下，在此过程中，可有效避开二噁英的生成区间，同时合成气以CO和H2为主，为还原性气氛，能遏制和减缓二噁英的生成， 从而保证急冷后的合成气中几乎不含二噁英和呋喃。急冷后的合成气 进一步进入洗涤塔，充分洗涤除去合成气中携带的粉尘和卤化物。经洗涤除尘后的合成气用引风机送至下游净化工序进一步净化处理后用于发电或生产化工产品。激冷后的水送至水处理装置进行处理，达标后回用或排放。
此外，垃圾中的无机物在高达1600℃～2000℃的环境中被充分熔融，并在1600℃以上的均质通道中流动和分层，渣中的金属以单质状态存在，且由于其密度大，沉在熔融流体的下层，而其他轻质熔渣则浮在上层。熔融态的金属和渣沿着均质通道流动，在均质通道出口， 熔渣经水淬冷形成稳定的金属和玻璃体渣后流入渣池。此后，捞渣机将金属和渣从渣池中捞出，并用磁分选设备将渣中的金属单质分离出来回收，玻璃体渣则可作为建筑材料，进一步综合利用。
垃圾热解气化总结材料
