高温气化发电系统

新一代高效环保的城市生活垃圾及农业废弃物处理设备---二级高温气化炉，是中国科学院力学研究所盛宏至教授与义乌发电设备有限公司通力合作，克服了重重困难研发成功的，该设备单炉处理能力从50吨/天到300吨/天，经一系列的排放测试，效果十分显著。

新型气化系统采用二级高温气化工艺。第一气化段在约200Pa的微负压下工作，通入少量空气使原料部分氧化放热，减少电能消耗，同时降低底渣中的残碳含量，工作温度700℃左右；第二气化段采用电加热，温度达到1100℃左右，合成气在高温下停留时间达到8至10秒，确保二噁英类等有害有机物的破坏，并同时加入一定水蒸汽，将“焦油”等大分子有机物彻底分解，避免腐蚀下游设备，并将细小的炭颗粒气化，产出物为以H2和CO为主的合成气。合成气经换热器降温到200℃以下，经脱酸除尘，洁净的合成气进入燃气式内燃机发电机组发电。

由于气化过程中，气体没有经过燃烧，总量仅为燃烧后的烟气量的十分之一左右，容易做到足够高的温度和足够长的高温下停留时间，因此该工艺二噁英、多环芳烃、醛类、呋喃等污染物的控制可以达到等离子体气化工艺的水平。而产生的可燃性合成气通过燃气机发电，从根本上控制了二次污染物的生成，即使不采用活性炭吸附等手段，二噁英的排放也优于最好的垃圾焚烧炉，仅为世界上最严格的垃圾焚烧标准（欧盟2000和2014年新国标）的十四分之一。

因该技术路线不会出现“焦油”这个困扰气化工艺的难题，每吨含水率小于20%的城市生活垃圾筛上物可产热值为每立方标米热值       2700-3000kcal的可燃气体900-1000立方标米，可发电1100-1200kW/h。如以秸秆为原料，每吨干燥的秸秆加20%左右的水份可产生1200-1300立方标米可燃气，可发电1400-1500kW/h，高于目前大量使用的直燃和内燃方式。尽管采用电加热作为二级高温气化的热源需要消耗一定的电能，但此种方式可上网出售的电能仍高于传统气化的“内燃”方式。

由于二级高温气化产生的合成气成分十分接近等离子体气化工艺产生的合成气，目前虽仅用于直接发电，但由于其H2和CO含量能达到合成液体燃料和甲醇等的要求，发电示范完成后可以配套合成汽柴油或甲醇的生产设备，生产液体燃料和化工原料，大幅度提高产品附加值，剩余的少量甲烷用于燃气机发电。

下表为合成气成份的检测结果：

可燃气体含量表:

采用二级高温气化，没有通入空气，有机物在还原气氛下裂解，加上气化温度高达1100-1200℃，因此，大有机分子裂解成小分子的过程比较彻底，二噁英、多环芳烃、醛类、呋喃等污染物的生成量极少，比一般焚烧少几个数量级，因此环保效益远优于焚烧。

二级高温气化出来的合成气，由于热值高，因而气量较少，只有传统气化工艺的一半左右，相当焚烧工艺的尾气量15%左右。如气体中含有的氯、硫等酸性气体元素和重金属总量相同的话，由于浓度较高，因此易于脱除，所需要的尾气处理设备容量也小很多，运行费用也因而比较低廉。而且如果处理后气体中的有害气体浓度相同，气化法有害气体的总量则不到燃烧法的五分之一。洁净后的气体在内燃机中燃烧后，排气洁净，所以此方法的环保指标能满足当前最严格的标准。因此说，气化法比燃烧（焚烧）对二次污染的控制要好得多，做到在低成本下更好的环保控制。

该技术平台还可用于垃圾污水处理厂产生的污泥一起处理，特别是靠近农村的中小城市，对于缓解生活垃圾处理和污泥处理的压力有重要意义。