项目概况:
城市生活垃圾是全球性问题,现采用的填埋、焚烧等方法因环保问题而遭群众反对,选址困难。采用低温热等离子体技术,环保效果极好,尾气量少,能源回收效率高,经济效益好,占地面积少,将成为新的一代垃圾处理替代技术,近年得到各国政府的充分重视。力学所具有十年以上在等离子体处理危险废物方面的研究积累和工程经验,在国际上处于先进行列,相关的基础研究种类最全,水平得到国际同行的充分认同。
技术创新性:
力学所掌握等离子体处理的全部相关技术,具有完全的知识产权,建设了国内第一条化工废物处理线和第一个危险废物POPs处理示范工程(已经得到运营许可证)。本项目拟在河北省衡水市建成一套等离子体气化处理垃圾中试示范系统,处理规模为15吨/天,其中耐高温耐腐蚀耐热震的反应器、抗HCl腐蚀的合成气余热回收系统、小型一体化合成气脱酸除尘装置等均属首创。设备投资约一千万元,场地及配套六百万元。
尽管受限于投资额,示范项目仅为中试规模,但系统配备和工艺的完整性优于国际上所有建成的项目(全世界仅5个),二次污染排放达到最严格的环保标准,垃圾电耗不高于0.5 kWh/kg,合成气热值不低于5 MJ/Nm3,投资回收期7年左右,设备投资为国外技术的1/3。
技术研发及产业化发展方向:
通过示范工程的建设,组织一支完整的队伍,包括工程建设、等离子体炬、等离子体反应器、尾气净化、热能回收与发电等核心设备制造商,为今后形成产业化队伍打下基础。
同时,研发用于等离子体垃圾气化与发电的专用大功率、长寿命、低成本的等离子体炬。目前国际上国际上专用炬的最大功率仅为300kW,通用炬功率虽可达2.4MW,但是其气体类型、流量、与焓值不匹配,结构也需改变。已与烟台龙源达成研发800-1000kW级专用炬意向。还要研发专用等离子体反应器等。预计2013年完成上述示范工程工作和核心设备研发,完成产业化准备。
社会经济效益:
因城市生活垃圾处理的市场巨大,新的一代技术将能产生重大经济和社会效益,如果在10年实现替代中国10%的垃圾焚烧技术,可以形成年产值数十亿的一支新的高端制造业。关于此点,已经向北京市政府提出了打造高端制造业的建议。