全国危险废物熔融处理技术与标准研讨会实录

光大环境科技(中国)有限公司胡明

大家上午好!我主要是把中国光大国际有限公司做的工作跟大家做个汇报。报告的内容是五个方面：一个是介绍光大国际，第二是光大国际产品介绍，第三是等离子体技术介绍，第四是光大等离子体路线及特点，第五是对固体废物等离子处置技术展望。光大集团是中国改革开放的窗口，由国务院直属的超大型综合金融控股集团，是光大集团旗下投资实业旗舰公司。2003年转型做环保，集上市公司、央企、外资于一体。2016年底，光大有213个环保和新能源项目，累计总投资超过520亿人民币，雇佣员工超过7000人，项目分布于80多个县市。我简单把几个板块的任务进行介绍。首先是环境科技，就是我所在的部门，目前我们主要负责科技研发、设计咨询、环境管理，同时我们负责设备的出售以及相关服务。

第二是光大环保，目前是主营业务，主要是垃圾发电、沼气发电、餐厨处置、环保产业园。第三个是光大水务，污水处理、污泥处理、再生水利用等。第四个是光大绿色环保，生物质综合利用，城乡一体化项目、危废处置、风力发电、光伏发电。第五个是光大智造，水处理设备、自控系统、安装调试等。第六个是国际业务，主要负责项目投资、跨境并购、国际合作。这是环境科技的板块，广大环保技术研究院、江苏省节能工程设计院等一些单位组成。光大国际主导产品，自主研发生活垃圾焚烧炉，目前有350吨，一直到850吨系列产品的自主研发生活垃圾焚烧炉。另外引进了自主研发等离子熔融炉，还有危险废弃物逆流回转窑。同时包括相关自控系统、烟气净化、渗滤液处理。这是光大国际自主研发的焚烧炉系统，主要包括垃圾仓、焚烧炉等一整套系统。承接的主营业务是垃圾焚烧炉，但是我们的生活垃圾存在一些问题。

我们的生活垃圾五出问题：臭气、渗滤液、炉渣、飞灰、烟气排放。我们现在面临的是飞灰的问题，针对一些特殊的项目，比如说南京、杭州、苏州，政府要求你解决这个问题，不想做填埋，就是要你解决这个问题，杭州市政府就提出这样的要求。飞灰资源化利用、飞灰处置方式，昨天和今天都做了非常多的介绍，我就不多介绍。下面我介绍等离子体技术，我是学等离子的核聚变工作者。等离子参数空间，密度跨越30个量级，温度跨越7个量级。在环保领域的等离子技术，大气压条件下等离子特点，我们分成冷等离子、热等离子、非热电弧等离子。冷等离子的输入能量较低，热等离子输入能量高，非热电弧等离子，适量的活性粒子浓度输入能量适中。我们今天主要是介绍热等离子。 热等离子技术介绍，我们目前在国内外主要用两种方式，一种是等离子弧技术，一种是等离子炬技术，通过等离子气化熔融的技术变成无毒无害的玻璃渣。等离子技术的优势大家都比较了解，我就不多介绍了。它其实还是比较单一的。

今天主要介绍光大国际这三四年在等离子上经历的事情，2014年开始进行等离子体的技术研究，首先是美国西屋等离子体公司，进行了交流和考察，还有一些谈判，最终确定了这家公司。目前中国的生活垃圾不管是分类还是预处理，还是下一阶段的等离子体技术本身，还有烟气净化，还有发电等基础组合承受性以及经济性，至少当前来说，我们的生活垃圾不适于大规模地用等离子体技术，2015年的时候我们的技术被取消了。到2016年，我们接到杭州市政府的需求，说光大采用熔融的技术来解决我们的飞灰问题，我们根据政府的要求，以及我们对等离子体的了解，所以我们就用等离子体做熔融。我们去欧洲日本考察的时候，我们发现跟中国的情况完全是两回事，比如说日本，他们是飞灰和底渣混合处理的，而且他们的飞灰是非常好的飞灰，为什么说非常好的飞灰?因为我们的飞灰收集了所有的元素，日本的飞灰是直接进入覆盖，收集的飞灰是一部分，他们非常完善地做了一套工作，中国是很难实现的，日本的分解做得比较好。我们的氯化物的含量基本上在30%、40%以上。

我们照搬技术来中国做是不可能的，至少目前来说我们还有一些问题解决不了。到2017年，我们面临政府的要求，政府要求我们上等离子体技术，因为之前跟很多公司进行交流，后来我们绿色环保的同志就介绍了美国恩泰科公司，我们进行了深入交流、考察，觉得采用等离子体技术是否可行，最后还是把项目取消了。对等离子体的技术来看，可能在国外运行好，但是在中国不适合，我们一直也在做这方面的工作，我们的想法就是不管是做技术引进，还是做研发，我们必须对等离子做更深入的研究，我们也制订了自己的研究计划、方向和目标。我们经过跟国际上的公司交流以后，认为采用石墨电极等离子弧作为等离子体发生源和等离子炉热源，对飞灰及底渣进行等离子气化熔融比较好。等离子体弧优势：提高了运行的安全性，避免熔融和气化过程中出现过冷热区，提高加热的可控性和均匀性等。

这是我们关键的设备研制和设计，这么一个小的炉子，它设计非常关键，我们分成很多板块，比如说进料系统、出渣系统、耐火材料的系统、石墨系统、熔池结构尺寸、熔融炉控制系统等。进行严格设计开发，保证设计产品的可靠性。我们对等离子体设计的阶段做了大量的基础研究工作，我们现在有这方面的能力做，所以我们进行大量的研究，包括等离子电弧数值计算，等离子体中心温度在14000度左右，在电弧边缘有5000度，对熔融炉的温度分布和留存分布有更好的指导。我们进行数值模拟以后，又进行仿真计算。大量的分析研究，根据飞灰的整体性，研究哪些可以做一些相关到位的处理，让飞灰在等离子体熔融中熔融。熔池区域电磁搅拌计算，有些领域可能会有人做这项工作，但是我们对溶渣特性研究不充分，参数掌握不够好，所以对我们计算有些难度。

我们整个熔池的底部都是导电的，作为电极运行，有非常大的电阻通过本体，会带动导电溶体做规则或者不规则的运用。我们的熔融可以更均匀、更均衡。我们必须做这样的研究，研究耐火材料的问题产生。形成非常强大的数据库，这是现阶段要研究的工作。等离子体熔融炉是什么情况，可以大概判断方向，我们进行了大量的试验研究。首先我们进行样品取样来自多地光大回转窑项目，按照灰、渣、添加剂进行试验，在不同温度下进行上百组试验。在小试后我们设置了熔池系统，我们按照不同的比例在不同的温度下做试验，同时我们也去参考国内外炼钢企业的方式，加入不同的气体去实现不同的埋弧和开弧对试验的影响。为了保证我们设计的可靠性，以及对预想的工艺状况的验证，我们改造了与炉型相似的炉子进行连续性实验，我们对示范项目关键系统的设计和调试都提供了非常重要的指导，对我们接下来要做的项目也提供一些关键性指导。

我们通过试验和计算，得出了一些结论。认为我们这种物质存在需要添加多少添加剂，我们的物料能耗是多少，在试验之初，我们是要导电的，我们很关心的问题是它是否导电，在试验过程中发现，熔融状态下的导电性良好，另外也满足我们的标准。经过对国内外技术的了解和我们做的研究工作，我们进行了新沂危废焚烧灰渣等离子熔融示范项目。这是新沂危废焚烧灰渣等离子熔融工艺方案，之前大家很在意的是等离子技术的成本，认为耗电量比较高，通过我们的试验发现供电量是在我们可以提供范围内的。生活垃圾焚烧飞灰，我们的电量的成本是300、400块钱。我们等离子体产生的烟气污染物浓度比垃圾焚烧、危险废弃物焚烧产生的污染物浓度高很多倍。在这种情况下，我们要解决这样的问题，需要脱出污染物的程序就更复杂，而且我们要达到非常高的标准。项目上目前完成了所有设计，正在设备制造，年底前设备全部进厂，2018年上半年安装调试完毕。

另外杭州九峰生活垃圾焚烧飞灰等离子熔融项目，2016年4月启动飞灰等离子熔融项目。我们认为在现阶段不适于采用等离子体熔融技术的，所以当时这个项目是暂停的。因为现阶段杭州市政府要求我们解决氯的问题，我们接到任务后也是想办法解决这个问题，首先氯元素是生活垃圾中的含氯塑料，我们经过半年的研究，对国内的垃圾焚烧情况了解以后，我们提出了一些方案，按照传统工艺进行脱酸处理。考虑到九峰飞灰熔融项目的重要性，项目仍将采用关键技术及核心设备国外引进，辅助配套设备由光大自主研发完成。下一步我们会针对具体的问题做深入研究，比如说大家关心的耐火材料的寿命，玻璃渣的资源化，含氯副产物的利用，能量利用效率等问题。

下面是光大国际对固体废弃物等离子处置技术展望，中国的垃圾分类情况我们也比较了解，我们下一步如何去做?可能都根据现阶段的技术发展以及技术结构性来选择。因为时间关系，我不做详细的介绍。我想说一点，在新技术的开发过程中，我们遇到很多的问题和困难，我们跟国内清华大学、中南大学等十几家单位都有合作课题，我希望在座的高校、研究机构、企业针对我们的具体的较为困难的问题，我们一起去研究、解决这样的问题。所以我们也是希望跟大家一起努力来做这件事情。谢谢!