垃圾衍生燃料技术及研究现状

本文简要介绍了垃圾衍生燃料(RDF)的分类、组成和特性，并重点介绍了RDF的制备、应用及研究现状。最后结合中国垃圾的具体特点，提出了中国发展RDF技术的思路。     

垃圾衍生燃料RDF作为替代燃料在水泥窑中的应用探讨

<正>0引言RDF是指垃圾衍生燃料（Refuse Derived Fuel,简称RDF）。近段时间,广东东莞、佛山、梅州等地出现20多家以碎布条为主要原料的RDF生产厂家,为发电厂、水泥厂和造纸厂等生产固废替代燃料,垃圾衍生燃料RDF市场可以说是风起云涌。对于水泥行业来说,煤炭价格的高涨,双碳目标的确立和碳交易实施时间的临近迫使生产企业寻求节能减排之路,各大水泥厂开始探索替代燃料的应用。秸秆、桉树皮、废木材、蘑菇渣等生物质替代燃料以及碎布条、生活垃圾、RDF燃料棒、废旧轮胎胶等固废替代燃料的应用价值逐步展现出来。     

关于垃圾衍生燃料标准的研究现状

目前国外垃圾衍生燃料(RDF)技术基本成熟,并制订了技术标准,尤其美、日的RDF标准经实践修订后已相当完备;意大利、芬兰等国家根据组成RDF的元素及含量制订了通用及专用标准。我国RDF技术起步较晚,且尚未制订任何RDF标准。为解决标准滞后性带来的负效应,迫切需要结合垃圾特性并借鉴国外经验和方法,研制出符合我国国情的RDF标准。     

湿法回转窑使用废弃物作为替代燃料

<正>World Cement(《世界水泥》)杂志介绍了俄罗斯Belgorodsskiy水泥厂使用垃圾和废轮胎作为替代燃料的情况。湿法回转窑的主要问题是料浆水分蒸发而使得烧成成本增加,降低了燃料效率。该厂使用废弃物和废轮胎之后降低了生产成本。垃圾等固体废弃物作为替代燃料(RDF),在燃烧前要进行预处理工作,除去有害物质并进行破碎。RDF用卡车运输到预储存装置内并经螺旋输送系统供给回转窑,回转窑采用可燃烧天然气及替代燃料的FLEXIFLAME燃烧     

垃圾衍生燃料燃烧历程的试验研究*

采用热重、质谱和红外测试等热分析技术,对垃圾衍生燃料(RDF)在不同气氛、不同升温速率、不同氧化钙和无烟煤掺量条件下燃烧过程的失重特性进行了研究。结果表明:(1)垃圾衍生燃料的燃烧过程包含四个阶段,第一阶段为自由水的蒸发过程;第二和第三失重段在空气气氛下表现为纤维类和橡胶等物质的裂解与燃烧,在氮气条件下体现为裂解;第四阶段为固定碳的燃烧及燃烧中间产物的分解过程。(2)空气气氛下的失重速率高于氮气气氛。(3)氧化钙和无烟煤的掺入可以提高RDF的着火温度、延缓燃尽时间。     

对“垃圾衍生燃料”RDF之探析

当前,我国水泥工业在可燃废弃物应用技术方面都还处于一家一户、自制自用、效率极低的初级阶段。发达国家的替代燃料:“垃圾衍生燃料”RDF、“固体回收燃料”SRF、“次煤”Subcoal和“纸塑垃圾衍生燃料”RPF制成的原材料都是可燃废弃物,只是处理工艺技术不同或者由垃圾中分拣出的可燃废弃物不同,制成颗粒状衍生燃料的品质不同,这些都可以替代部分甚或替代全部化石燃料在水泥窑炉中应用。我国大力发展“替代燃料”产业,有助于水泥工业消纳更多的“可燃废弃物”,为改善环境尤其是城镇环境和面貌,为我国的节能减排和绿色高质量发展发挥更大的作用。     

基于完全燃烧模型下市政垃圾衍生燃料在水泥窑分解炉内热贡献的研究#br#

基于燃料的完全燃烧模型,对市政垃圾衍生燃料（RDF）的燃烧特性进行了分析,并对其在分解炉内的热贡献进行了模拟计算。结果表明：入窑基RDF完全燃烧时最小燃烧空气量Amin为0.335Nm3/MJ,最小燃烧废气量Vmin为0.463Nm3/MJ,均大于煤粉;对于入炉温度为20℃的入窑基RDF,当助燃空气温度为850℃时,其绝热燃烧火焰温度可达1?595.9℃,对分解炉的热贡献为4.57MJ/kg,热量利用率为72.2%,即分解炉内喂入4.95t（低位热值为6.30MJ/kg）入窑基RDF与1t（低位热值为24.49MJ/kg）煤粉产生的发热量相当,该理论计算替代量与实际生产数据的偏差率仅为3.2%;最后计算了不同水分下的临界灰分以及对应的RDF临界热值,并给出了RDF的热贡献分区用于指导水泥窑协同处置生产实践。     

《水泥窑协同处置生活垃圾实用技术》

本书从生活垃圾的特性出发,针对生活垃圾的组成和理化特性,全面系统地介绍了水泥窑协同处置生活垃圾的关键技术环节,并列举了相关案例。本书旨在通过对生活垃圾的理化特性、干化技术、RDF制备技术、入窑影响等关键技术环节与典型案例的阐述,为水泥窑协同处置生活垃圾的企业提供一些理论知识和指导意见,使其安全环保地处置生活垃圾,减少垃圾处置对水泥窑产生的影响。     

垃圾衍生燃料掺混污泥共热解特性及动力学分析

利用热重-红外联用分析仪(TG-FTIR)研究了垃圾衍生燃料(RDF)、污泥及混合热解的反应动力学和气体产物析出特性。研究结果表明,RDF与污泥混合热解过程存在协同作用。当污泥的掺混比例为50%时,整个热解过程表现为促进作用,且在500~1000℃温度段的促进效果最为明显。采用Coats-Redfern法对热解过程进行动力学分析发现,RDF与污泥混合热解反应在低温段(240~380℃)和高温段(670~740℃)符合2级反应规律,而在中温段(430~540℃)符合1级反应规律;相对于RDF单独热解,RDF掺混污泥共热解的活化能明显降低。FTIR分析发现,RDF掺混污泥共热解对CO_2和CO的析出影响不大,对CH_4的产生有明显促进作用。同时,共热解也导致HCl、NH_3和HCN等污染物析出增加。本研究结果可为RDF和污泥共热解工艺的开发与设计提供数据支撑。     

基于完全燃烧模型下市政垃圾衍生燃料在水泥窑分解炉内热贡献的研究

基于燃料的完全燃烧模型,对市政垃圾衍生燃料(RDF)的燃烧特性进行了分析,并对其在分解炉内的热贡献进行了模拟计算。结果表明:入窑基RDF完全燃烧时最小燃烧空气量A_(min)为0.335 Nm~3/MJ,最小燃烧废气量V_(min)为0.463 Nm~3/MJ,均大于煤粉;对于入炉温度为20℃的入窑基RDF,当助燃空气温度为850℃时,其绝热燃烧火焰温度可达1 595.9℃,对分解炉的热贡献为4.57 MJ/kg,热量利用率为72.2%,即分解炉内喂入4.95 t(低位热值为6.30 MJ/kg)入窑基RDF与1 t(低位热值为24.49 MJ/kg)煤粉产生的发热量相当,该理论计算替代量与实际生产数据的偏差率仅为3.2%;最后计算了不同水分下的临界灰分以及对应的RDF临界热值,并给出了RDF的热贡献分区用于指导水泥窑协同处置生产实践。     

麦渣与制浆废液共混制备成型颗粒燃料及其燃烧特性分析

为研究麦渣与制浆废液共混制备的成型颗粒燃料的燃烧特性,通过热重分析法对其燃烧热力学及燃烧动力学进行了研究。结果表明：制浆废液的添加使颗粒燃料出现固定碳的二次燃烧阶段,有利于降低成型颗粒燃料的挥发分、固定碳燃烧阶段的点火温度及最大燃烧速率温度,对颗粒燃料的燃烧有正向协同作用;制备的颗粒燃料的一阶动力学模型拟合曲线的相关系数在0.95以上,颗粒燃料在挥发分燃烧和固定碳燃烧阶段的活化能和指前因子均随制浆废液的添加而降低。当废液固形物质量分数为53%时制备的成型颗粒燃料,其挥发分燃烧阶段和固定碳燃烧阶段的活化能为72.85和83.52 kJ/mol,指前因子为2.82×10⁶和3.73×10⁵ min^-1。制浆废液的添加使颗粒燃料更易燃烧,且燃烧过程稳定不易爆燃。     

Emission of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH) from Solid Waste Incinerator Equipped with an After-Combustion Chamber

Abstract

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) are typical indicators of incomplete combustion during solid waste incineration. The PAH emissions caused by waste incineration vary according to waste composition and operating parameters such as furnace temperature, after-combustion conditions, excess air, carbon monoxide levels.

In this work, the content of PAH in the fly ashes (sampled upstream the flue gas treatment system) and bottom ashes produced by the combustion of a refuse derived fuel (RDF) in a rotary kiln incinerator equipped with an after-combustion chamber is determined. The emission levels of PAH are correlated with different operating conditions of the incinerator to evaluate the destruction efficiency of the after-combustion chamber for these compounds.     

燃用垃圾衍生燃料、废塑料、废木的锅炉的研发与应用

针对垃圾衍生燃料、废塑料和废木的化学成分特点,将上述废料在四回程立式结构锅炉与链条炉排相结合的锅炉中燃烧,重点介绍了锅炉的结构特点以及燃料的燃烧特性,为炉型的推广应用提供了指导。     

煤与垃圾衍生燃料混烧技术展望

介绍了垃圾衍生燃料的种类、制作方法以及目前研究状况。针对中国城市垃圾的特点，提出将垃圾制成垃圾衍生燃料后掺混到现运行的燃煤锅炉中的建议，以实现资源化利用。统计和分析了该方法在国内外的运行情况，并对该方法的可行性、经济性进行了分析论证。结果表明，该方法所需建设投资少、运行成本低，适合中国目前垃圾处理的国情。     

煤与垃圾衍生燃料的混烧技术

简要分析了我国的城市垃圾处理现状 ,介绍了垃圾衍生燃料的种类、制作方法及国内外研究进展。鉴于我国城市垃圾热值低、灰分高的特点 ,建议将垃圾制成垃圾衍生燃料后掺混到现运行的燃煤锅炉中 ,以实现资源化利用。统计了该方法在国外的运行情况 ,并对我国采取该方法的可行性进行了分析。论证结果表明 ,该方法投资省、污染低 ,对我国的环境卫生建设和经济建设具有重要意义     

糠醛生产工艺研究综述

对国内外糠醛生产工艺的研究进行了综述。催化剂的改进以改良硫酸法、无机盐法或固体酸催化剂为研究方向。生产工艺由一步法向二步法转化,由有机溶剂或临界CO2萃取糠醛替代水蒸汽汽提。通过采用络合萃取、相转移法、膜蒸馏处理技术或粉末活性炭处理工艺等对废水进行处理,回收废水中的有用组分如醋酸等,使废水实现零排放。糠醛渣以用作复合肥料、或用作制取葡萄糖或燃料乙醇的原料或用于制取活性炭等研究方向为主。     

典型替代燃料在水泥窑的应用与探讨

本文通过轮胎碳黑、废纺材、废塑料等典型替代燃料的特性分析,制定了应用方案,分析了节煤效果以及对水泥生产的影响,提出了水泥生产固体替代燃料的使用建议,为提高水泥窑化石燃料替代率、降低碳排放强度和生产成本提供理论基础和应用依据。     

SEM–EDS characterization of inorganic material in refuse-derived fuels

The utilisation of refuse-derived fuel (RDF) in energy production is restricted by their inorganic impurities, such as heavy metals and chlorine. In this contribution, three different types of RDF were studied by SEM–EDS. These materials originated from three locations: construction sites, households, and supermarkets. Several fuel samples of every type of RDF were used in this study. The compositional distributions of the inorganic particles were determined directly from each fuel and the results are presented as quasiternary diagrams. The presentation method makes it possible to identify inorganic particles such as sand, alkali metal chlorides, calcium chloride, gypsum, lime, titanium pigment, iron as an element or oxide, and metallic aluminium from fuel. The results can be used to discuss the origin of different inorganic components in these materials and serve as a base for discussion of the suitability to use each waste material as fuel. It also facilitates the design of appropriate purification steps that are needed.     

化学法处理淀粉生产废水

介绍了用ＤＳＺ、ＰＡＭ、活性等化学处理方法,进行静态、动态处理淀粉废水的实验研究。其结果表明用化学絮凝、活性炭吸附的流程处理淀粉水的方法是可行的;所用的ＤＳＺ 决了ＤＳＺ的综合利用问题,减少了污染,达到了废 治废的目的;絮凝物经压滤脱水后掺在煤中做燃料,无二次污染问题,该方法经济合理。该实验结果在某市淀粉厂实施,取得了较好的效果。