垃圾气化产能量
mass_lynnxy2009/12/14电气电工 IP:四川
  将垃圾转变为可用能源的想法早在几十年前就已经出现。而现在,人们出于能源安全与气候变暖的担忧,加上处理全球垃圾的成本逐渐上升,促使过去用于处理医疗废物等危险垃圾的方法——垃圾气化(gasification)——将可能用于处理生活垃圾。

  据环境新闻网(ENN)报道,目前已经有许多公司、研究团体致力于垃圾的气化,将生活垃圾转变为能源。垃圾气化的倡导者宣称,该过程几乎不会产生任何危害气体排放。

  美国马萨诸塞州(Massachusetts)沃莎姆(Waltham)的IST能源公司专门从事垃圾转化能源工作。公司首席执行官斯图亚特·哈伯(Stuart Haber)表示:“垃圾将从‘债务’变为‘资产’,在产生垃圾的地方就可以提供一种清洁能源资源。”

  但反对者警告气化过程远非清洁,其能源利用、尾气排放根本不算环保。

  垃圾如何变能源?

  气化及等离子气化(plasma gasification)都需要在封闭的燃烧室中将垃圾高温加热。这种过程发生在几乎无氧的情况下,垃圾中的有机成分不会燃烧,而是转变为一氧化碳和氢气的合成气(syngas)。该气体经过滤,化学成分可以被“清洗”掉,从而去除有毒分子和气体,然后经燃烧产生能量,或转化为诸如沼气、乙醇或合成柴油等的燃料。这个过程之后,最后剩下灰尘、过滤器和清洗留下的化学物质,再经处理即可送去掩埋或排入下水道。

  过去处理垃圾的方法是通过焚烧炉燃烧产生蒸汽,驱动涡轮机,带动发电机发电。相比而言,气化比焚烧一定量的垃圾要产生更多的能量。而且如果在合成气中添加超高温电弧等离子体,可以产生更多能量。

  等离子气化是在更高温的情况下蒸发垃圾,使更多有机废物气化,其温度可达1万摄氏度,而普通气化温度仅为1600摄氏度。等离子气化技术的另一优点是,高温不会使垃圾变成细灰,而是玻璃质固体,这种固体理论上可以用作建筑行业里的填充料。

  目前气化垃圾技术的试点厂在美国、加拿大、法国、英国和葡萄牙等国已经建立,其中大部分使用的是等离子气化技术。日本已有两家商业化等离子垃圾气化发电厂。但这些试点气化厂都集中在处理生活垃圾,而非从中产生能量。

  但IST能源公司仍认为气化试点工厂规模太小。例如,其密闭式非等离子“绿色能源”系统(GEM)每天可处理3吨的城市垃圾,释放的气体可产生供一幢容纳500人建筑物使用的能量。

  尽管全球出现越来越多的垃圾气化发电厂试点,然而非所有人都对这种环保主义者的“理想”抱欢迎态度。反对者认为,将垃圾气化的过程并不清洁,而且就能耗和污染排放而言,该过程根本谈不上环保,这种方法还可能给浪费的社会风气“煽风点火”。

  气化过程中,有机物质被高温加热时可能产生有毒废气。还有人说,气化垃圾过程中产生的氯气,可能在等离子气化的高温、缺氧情况下导致额外问题。

  早期垃圾气化的探索实践往往在环保和资金上都具有毁灭性质,气化垃圾方法一直就遭到诋毁,其中包括德国卡尔斯鲁厄(Karlsruhe)的商业性质垃圾气化发电厂有毒气体泄漏事故。该厂于2000年被暂时关闭,2004年正式关闭。

  反对者还认为气化仍然会产生二氧化碳。全球焚烧工艺联盟(Global Alliance for Incinerator Alternatives)的尼尔·唐格里(Neil Tangri)表示,气化发电厂不过是给焚烧炉镶了层金边。他说:“垃圾气化有个中间过程没错,但最终结果还是燃烧。”

  还有一个关于垃圾气化的绿色“证明”问题就是,试点厂站与其它垃圾处理方法相比,在产生能量和最大限度减少温室气体排放上的效率到底如何。

  波士顿独立智库Tellus 研究所(Tellus Institute)最近的一项研究结论是,尽管将每吨垃圾气化比将其填埋要产生比后者高出5倍的能量,但甲烷重捕系统的填埋方法却比气化混合气燃烧少排放2.5倍二氧化碳。

  总之,要实现摆脱垃圾的全面效果还需要一段时间,目前看来,垃圾气化并非解决垃圾处理和能源问题的灵丹妙药,只有等时间来揭示答案。(张颖)
来自:电气工程 / 电气电工
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~~空空如也
mass_lynnxy 作者
15年1个月前 IP:未同步
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加拿大准备建造北美地区规模最大的汽化垃圾发电厂

  加拿大准备建造北美地区规模最大的汽化垃圾发电厂,美国、日本等国家也在试验等离子电弧汽化技术,在经过初期焚烧发电的简单工艺之后,新技术的出现有望引领垃圾发电进入新阶段石油、天然气、生物燃料,一切可资利用的能源都在涨价,让人在叫苦不迭的同时不得不搜肠刮肚,寻找下一种获取能源的新方法。

  最近,加拿大首府渥太华的议员们破天荒一致通过了一个决议??在安大略湖边建造北美地区规模最大的汽化垃圾发电厂,该厂将使用全新的等离子电弧汽化发电技术,以更经济、更环保的科学方法,把城市的生活垃圾转换成宝贵的电力能源。终于,被人“忽略”已久的垃圾发电等到了它的中兴时代。

  “离子枪”化废为电

  这座由加拿大帕拉斯科能源集团(Plasco Energy Group)负责建设的新型发电站,号称北美第一的汽化垃圾发电厂。整个项目将耗资1.25亿美元,建成之后,每天能吸收城市生活垃圾400吨,发电量可达到21000千瓦时,这些电能完全可以满足19000户当地居民每日所需。虽然和位于美国纽约皇后区的瑞文森伍德(Ravenswood)发电站2480000千瓦特相比,这座垃圾发电厂的发电量显得“小巫见大巫”,但是谁都知道瑞文森伍德“吃”进去的可都是价格日益攀升的石油和天然气。

  帕拉斯科发电站最引人注目的核心发电技术正是一种名为等离子电弧汽化发电的技术。这种技术,比起原先单纯焚烧垃圾来发电,在经济成本上和环保指标上具备的优势不可同日而语。

  等离子电弧汽化技术,又称“离子枪”,基本原理并不复杂??将电流和惰性气体(如氩、氮等)同时释放到用水冷却后的特殊喷嘴内,此时由于两者之间发生了反应,从而形成强烈的压缩电弧,伴随着电弧产生的温度极高的等离子流就此形成。这样的高温等离子流,甚至可以切割普通氧气切割法所难以切割的不锈钢、镍基合金、铝和铜等金属。

  等离子电弧汽化技术的巨大威力在整个科学界有目共睹,帕拉斯科能源集团从五年前就开始关注这种等离子电弧汽化技术。目前,利用其发电的可行性已经得到实践论证。首先,在垃圾被输送到汽化车间之前,大多数金属物质已经被分离器剔除。接着,垃圾会被预热达到700oC,而后在垃圾达到1200oC时,“猛、准、狠”的等离子电弧就开始以迅雷不及掩耳的速度分解垃圾,此时,垃圾堆中会产生诸如水银蒸汽、硫磺、一氧化碳等一些有害气体。此时,清洁系统会利用其沸点将这些有害物质剔除,剩下的垃圾已经变成了像玻璃一样的碎屑。这部分碎屑会被转移到内燃发电机中,产生电能。

  同时,用等离子电弧汽化技术处理垃圾的过程中,产生的软化残渣,比如沥青等表面黏合剂,还可用于建筑施工。另外,最符合现代人环保理念的是,整个处理过程几乎不会产生有害物质。根据计划,帕拉斯科的这座发电厂在三年内就可以正式运行,届时,每吨垃圾的处理价格不会超过60美元,这种低廉的成本让该集团对发电厂的盈利能力充满了信心。

  日常生活中随处可见的 “可再生资源”

  除了水、风、光照、潮汐这些可再生能源之外,其实,日常生活中还有一种随处可见、随时都会产生的“可再生资源”??垃圾。说起人类利用垃圾来获取电能,至今已经有三十多年的历史了。从20世纪70年代起,一些西方发达国家已经开始着手运用焚烧垃圾产生的热量进行发电。目前,在欧洲和亚洲,这种发电厂虽然规模比不上传统发电厂,但其实并不少见。不过,这种焚烧发电,由于工艺简单,会产生一些有害气体,为环境带来不少隐患。

  等离子电弧汽化技术的出现,为垃圾发电行业带来了新的契机。要建造大型汽化垃圾发电厂的也决不止是加拿大帕拉斯科能源集团一家。欧美国家已经在这个领域中展开了激烈的竞争。就在上个月,美国夏威夷斥资1亿美元,从麦迪逊的威斯汀豪斯等离子技术公司(Westinghouse Plasma)引进全套技术,为兴建垃圾发电厂作准备。不过,据威斯汀豪斯等离子技术公司的工作人员透露,之前,已经有两家日本发电厂悄悄购买了该技术的使用权。位于美国波士顿的左根(Ze-gen)发电厂,也正在对等离子电弧汽化技术的应用进行调试试验。左根的CEO比尔?戴维斯(Bill Davis)对外宣称:“一旦达到全面建厂阶段,恐怕我们的规模会将帕拉斯科远远甩在后面。”

  一场用垃圾发电的竞争,正在无形之中全面展开。
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