论文推荐｜西安交通大学王学斌教授：燃煤电厂协同处置生活垃圾及二噁英排放试验
首次进行燃煤机组无氧热解耦合处置生活垃圾的工业化试验
首次针对某2×55MW燃煤机组提出一种新的生活垃圾无氧热解灵活性耦合处置的技术方案，并开展了垃圾无氧热解产物耦合协同处置的工业化试验，对该燃煤机组的二噁英生成排放特性进行了测试实验，最终结果表明采用垃圾无氧热解耦合处置工艺，控制垃圾耦合的比例不超过4%，烟气中二噁英浓度最大为0.0107 ng/m3，远低于上海市《燃煤耦合污泥电厂大气污染物排放标准》中的0.02 ng /m3。
燃煤电厂协同处置生活垃圾及二噁英排放试验
王学斌1，周 澳1，马江东2，王 璟3，王凤琴2，王建军4，张 兰2，戴高峰1
1.西安交通大学 能源与动力工程学院
2.河南省锅炉压力容器安全检测研究院
3.中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司
4.招远市汇潮新能源科技有限公司
1）提出了一种新的生活垃圾无氧热解灵活性耦合处置的技术方案，该工艺方案不仅可实现生活垃圾协同处置，同时当燃煤机组停炉检修时，仍能保证系统自平衡正常运行。2）首次针对某2×55 MW燃煤机组开展了垃圾无氧热解产物耦合协同处置的工业化试验，并对该燃煤机组的二噁英生成排放特性进行了测试。3）利用本工艺路线处理垃圾产生的二噁英含量远低于垃圾直接焚烧产生的二噁英含量；控制垃圾耦合的比例不超过4%，燃煤耦合垃圾烟气中的二噁英排放量远低于上海市《燃煤耦合污泥电厂大气污染物排放标准》中的0.02 ng/m3。
研究背景
当前我国城市生活垃圾的产量正在飞速增加，常规的垃圾焚烧发电机组由于机组容量小、蒸汽参数低、回热循环不完善等，发电效率较低。利用现有煤电机组煤粉锅炉耦合协同处理垃圾，既能提高垃圾处理能力，还能降低垃圾发电成本，但目前尚未见到大型燃煤电站锅炉（煤粉炉）耦合生活垃圾发电的实例。
研究内容
针对某2×55 MW燃煤机组提出了一种新的生活垃圾无氧热解灵活性耦合处置的技术方案，并在此基础上开展了垃圾无氧热解产物耦合协同处置的工业化试验，重点对该燃煤机组的二噁英生成排放特性进行了测试。
研究结论
1）针对县域生活垃圾处理，提出了一种新的生活垃圾无氧热解灵活性耦合协同处置工艺方案，并在云南某地完成现场工艺示范，结果表明利用该工艺可实现生活垃圾无氧热解处置自平衡运行。2）利用现有煤电机组煤粉锅炉与生活垃圾无氧热解系统耦合可以实现生活垃圾的协同处置，同时当燃煤机组停炉检修时，仍然可解耦处置生活垃圾，灵活性大大提高。3）利用本工艺路线处理垃圾产生的二噁英含量远低于垃圾直接焚烧产生的二噁英含量。当煤粉纯烧烟气中二噁英最大总浓度（0.011 5 ng/m3）与垃圾掺烧比为4%时烟气中的二噁英最大总浓度（0.010 7 ng /m3）差别不大，远低于上海市《燃煤耦合污泥电厂大气污染物排放标准》中的0.02 ng/m3。
图1 燃煤火电机组耦合生活垃圾无氧热解灵活性处置工艺路线王学斌，周澳，马江东，等.燃煤电厂协同处置生活垃圾及二噁英排放试验[J].洁净煤技术，2023,29(1):161-168.WANG Xuebin,ZHOU Ao,MA Jiangdong，et al.Experiment of co-disposal of domestic waste and dioxins emission in coal-fired power plants[J].Clean Coal Technology，2023,29(1):161-168.王学斌，西安交通大学 能源与动力工程学院 教授/博导，陕西省杰出青年基金获得者，西安交通大学青年拔尖人才（A类），国家重点研发计划青年科学家项目负责人，美国加州大学伯克利分校联合培养博士、美国圣路易斯华盛顿大学博士后。研究方向为清洁低碳燃烧与有机固废资源化处置，以第一和通讯作者发表高水平期刊论文100余篇，授权发明专利20余项，主持国家和省部级课题20余项，获得省部级科技奖励和荣誉5项。担任《洁净煤技术》编委、《煤炭学报》青年编委、中国工程院院刊Engineering青年通讯专家。
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