城市垃圾气化燃料生产直接还原铁工艺估.doc

垃圾制燃气生产直接还原铁工艺估算苏亚杰1陈寿林2马恩友3（1、山西省焦炭集团公司山西省太原市030024；2、中国日用化学研究院030001；3、山西省环境卫生协会030001）摘要：用垃圾气化低热值燃气供高炉热风炉加热直接还原铁循环还原气，生产直接还原铁（DRI-NHQ）[1]。初步估算热能综合运用效率，可由垃圾发电的20%左右提高到＞40%。在使垃圾减量化、无害化、资源化运用的同时采用清洁生产工艺生产出直接还原铁，工艺能耗只有高炉炼铁工艺的50%左右，CO2排放只有高炉炼铁工艺的17%左右。[2]回收的CO2可以用作日光温室种植饲草的气肥，实现碳元素的循环运用。为建设和完善短流程钢厂、为城郊钢铁公司搬迁或不搬迁都提供了一种选择方案。关键词：垃圾制燃气直接还原铁DRI-NHQ估算EstimationofUsingReducingGasfromGarbagetoProduceDirectReducedIronSUYa-jie1,ChenShou-lin2,MaEn-you3(1.ShanxiCokeGroup,ShanxiTaiyuan030024；2.ChinaResearchInstituteofDailyChemicalIndustry030001;3.ShanxiAssociationofUrbanEnvironmentalSanitation030001)Abstract:Usinglowcalorificvaluegasfromrefusegasificationforblastfurnacehot-blaststovetoheatingDRIreductioncyclegasforproduceDRI.Preliminaryestimatestheefficiencyofenergyutilizationofwaste-to-energybyabout20%improvetomorethan40%.Thisprocesscanreducewaste,eliminatehazards,resourceutilization,andtoproducetheDRIthroughthiscleanerproductiontechnology.Theenergyconsumptionisabout50%comparewiththeblastfurnaceironmaking,theCO2emissionsisabout17%comparewiththeblastfurnacetechnology.TherecoveryCO2canbeusedasairfertilizerforforagegrasscultivationingreenhouse,canachievethecarbonrecyclinguse.It’sprovideaalternativeforbuildandperfecttheshort-processsteel,moveordon’tmovethesuburbsironandsteelenterprisesKeyWords:GarbageProducedGasDirectReducedIronDRI-NHQEstimate中国城市化发展迅速，城市生活垃圾产生量也急速增长，垃圾占用土地、污染环境的状况以及对居民健康影响的问题日益突出，城市化、经济发展与资源环境的矛盾与日俱增。我们在研究城市垃圾资源化运用中发现：城市垃圾气化后的低热值燃气可以用于生产钢铁行业急需的直接还原铁，在使垃圾减量化、无害化、资源化的同时生产出直接还原铁，达成保护环境、发展经济、垃圾资源化运用的多重目的。1城市垃圾生产低热值燃气城市垃圾在大量产生的同时其中的有机物、可燃物也在增长，涉及：塑料、橡胶、纺织物、竹木以及厨余物、动植物。垃圾中所含热值也在逐步增长，使得用垃圾生产可燃气体成为也许。事实上，世界许多国家都在用垃圾发电。1.1垃圾发电存在的问题垃圾发电也存在垃圾成分复杂而不稳、热值低而不稳、含水高而不稳的问题。一些国家通过垃圾分类收集、垃圾预解决分类、解决后的垃圾生产衍生燃料（RDF）等办法提高垃圾热值再作为发电用燃料。中国城市垃圾人工分捡率远高于发达国家，热值普遍低于工业化国家，垃圾发电需要添加煤炭，添加量在20-50%之间。垃圾发电有许多种工艺，一般先将垃圾在焚烧炉（一段炉）内缺氧焚烧，一段垃圾燃烧温度450—1000℃，一段炉温度必须达成850℃，以避免产生二噁英，炉顶气出口温度700-850℃，产出可燃气体再二次供氧充足燃烧，用二次燃烧（二段炉）的850℃左右的高温尾气加热余热锅炉产生水蒸汽，再用水蒸汽驱动汽轮机，汽轮机带动发电机发电。由于垃圾需要焚烧解决的特殊性和能量的多次转换，导致发电综合热能运用效率不到20%，远低于