基本信息科学研究垃圾气化及高温熔融技术市政污泥干化及流化床焚烧技术循环流化床生物质发电锅炉草浆造纸黑液流化床碱回收技术论文专著
基本信息


别如山，男，1965年9月生，江苏省涟水县人，工学博士，哈尔滨工业大学能源学院教授，博士生导师，中国工业锅炉节能减排专业委员会委员，中国电器工业协会工业锅炉分会委员，《工业锅炉》杂志专家委员会委员。国家科学技术奖评审专家。目前担任能源学院能源与环境工程研究所副所长，循环流化床课题组组长。

研究领域
主要研究方向:

1、燃煤循环流化床锅炉技术(包括蒸汽锅炉及热水锅炉)

2、生物质直燃发电循环流化床锅炉技术（4-130t/h)、生物质气化技术

3、生活垃圾焚烧技术、垃圾焚烧飞灰高温熔融技术、垃圾气化熔融二噁英零排放技术

4、污泥干化及流化床焚烧技术

5、草浆造纸黑液流化床碱回收技术（突破常规碱回收技术瓶颈，碱回收率大于85%）

6、高浓度有机废液焚烧技术

7、油田注汽炉技术

奖项成果
获得部级科技进步二等奖两项：（1）35t/h低倍率循环流化床锅炉；（2）燃生物质流化床锅炉。

两项成果通过鉴定：（1）实验室有机废液的流化床焚烧处理及尾气净化；（2）高浓度有机废液焚烧处理及尾气净化。

垃圾飞灰高温熔融处理二噁英零排放技术通过市科技局验收。

科研项目

项目名称低焦油气化中小规模生产生物质燃气设备研发与示范

项目来源科技部

开始时间2010-12-01

结束时间2013-12-01

项目经费100万

担任角色负责
项目类别横向项目
项目状态完成


项目名称YZGH11.2-17.2-D海洋热采锅炉技术理论研究

项目来源辽河油田

开始时间2012-11-01

结束时间2012-11-01

项目经费48.5万

担任角色负责
项目类别纵向项目
项目状态进行中


项目名称酒糟循环流化床气化燃烧锅炉研发

项目来源泸州老窖

开始时间2011-08-01

结束时间2012-12-01

项目经费50万

担任角色负责
项目类别纵向项目
项目状态进行中


项目名称75t/h次高压生物质循环流化床锅炉

项目来源无锡太湖锅炉厂

开始时间2012-03-01

结束时间2012-12-01

项目经费28万

担任角色负责
项目类别横向项目
项目状态进行中


项目名称11.2-23t/h油田注气炉

项目来源辽河油田

开始时间2010-05-01

结束时间2011-06-01

项目经费38.6万

担任角色负责
项目类别纵向项目
项目状态进行中


项目名称大容量多功能生物质高效燃烧供暖炉及沼气锅炉的科研攻关项目

项目来源省攻关

开始时间2010-01-01

结束时间2011-12-01

项目经费40万

担任角色负责
项目类别纵向项目
项目状态完成


项目名称20MW高温高压生物质循环流化床锅炉研发

项目来源无锡华光电力

开始时间2012-10-01

结束时间2013-12-01

项目经费50万

担任角色负责
项目类别横向项目
项目状态进行中


专利
已获得授权发明专利14项，受理发明专利9项。

研究领域


哈工大研发的流化床垃圾气化及飞灰熔融炉

常规的垃圾焚烧技术存在二噁英污染问题（如飞灰中含有二噁英），需要对飞灰进一步无害化处理，处理成本高。垃圾气化熔融技术就是先将垃圾在流化床中气化（550-600℃），产生的燃气及飞灰在二燃室高温熔融（1300℃），当垃圾热值不足以形成高温时，采用补燃（燃油、燃气或燃煤）方式将温度提高到1300℃，从而实现二噁英零排放（二噁英在1300℃以上，停留时间大于0.5秒就可彻底分解）。此技术是目前国际上最先进的垃圾焚烧技术。我们已获得发明专利。我们提出流化床垃圾气化与飞灰高温熔融一体化焚烧炉，具有以下特点：（1）垃圾不需分选，直接进炉，大块不燃物能够顺畅排出炉外。（2）气化炉温度为550-600度。（3）飞灰熔融室采用煤粉、燃气或燃油作为辅助燃料，温度为1300-1350度，实现二噁英零排放。（4）二燃室喷尿素进行SNCR脱硝。（5）尾部300-400度进行SCR脱硝。（6）尾气中NOx排放浓度低于200mg/m3。 该技术已获得发明专利。


奖项成果
污泥是污水处理后产生的废弃物，由于含有大量致病菌和重金属，所以合理的处置方法之一就是焚烧处理。但是污泥含水率高达80%，热值太低不能直接燃烧，需要干燥处理至含水率10-20%才可燃烧。现有技术将含水率80%的污泥进行干燥，然后将干燥后的污泥进行焚烧，产生的热量用于干燥湿污泥，由于污泥热值低（干基热值只有2000-3000大卡/公斤），热量不能维持平衡，必须加辅助燃料，运行成本高达300元/t。我们提出将污泥首先压滤至含水率50-60%，然后干燥到含水率10-20%，这样只要污泥干基热值达到1500-1800大卡/公斤，就可维持热量平衡，不需辅助燃料，处理成本低于200元/t（含水率60%的湿污泥）。已申请发明专利。


奖项成果
哈工大循环流化床课题组从事生物质直燃技术研究已有20余年的历史，研发的4-14t/h燃烧稻壳、木屑、甘蔗渣、棕榈空果穗等流化床锅炉出口到泰国、马来西亚及西非加纳共和国20余台。国内10-75t/h蒸汽及发电生物质锅炉20余台在运行，效果良好，收到用户好评。哈工大生物质直燃发电技术在国内名列前茅。课题组长别如山教授多次被“工业锅炉协会”邀请做生物质直燃发电报告。目前课题组承担菲律宾20MW高温高压生物质锅炉的研发。130t/h高温高压生物质循环流化床锅炉被哈尔滨市科技局定为2012年科技攻关及推广项目。

奖项成果


目前国内木浆黑液碱回收技术已经成熟，对木浆来说，要求黑液中固形物含量65％（含水35％）以上，炉内燃烧温度才能达到900℃实现碱回收。但是，采用常规木浆碱回收技术处理草浆黑液遇到了难题，主要是草浆黑液含硅量高、粘度大，热值低（相同含水率下木浆热值高于草浆），当黑液中固形物含量达到50％以上时，因粘度太高，多效蒸发器无法正常工作，并且也无法泵送，而这时黑液热值不足以维持在常规碱回收炉内自燃。因此，一般需投油助燃，运行成本太高，导致许多工厂碱回收炉停产。

流化床碱回收炉仅要求黑液中固形物达到40－42％即可在低温下（650－720℃）下自燃，因而使得采用流化床技术处理草浆黑液成为可能。而且黑液中固形物达到40－42％很容易输送，解决了草浆黑液粘度大输送困难这一难题。

流化床碱回收炉优点是投资少，只相当于常规碱回收炉的三分之一，可以解决草浆（稻草、麦草、芦苇、甘蔗等）黑液含硅量高、粘度高带来的一系列难题，既可以回收颗粒状Na₂CO₃，可完全消除白泥处理的麻烦和其他药品损失, 也可将Na₂CO₃送去苛化生成NaOH。送入流化床燃烧炉的黑液浓度仅为40～42%就可实现自燃，无需辅助燃料和特殊的输送设备，不存在传统碱回收炉严重积灰问题。黑液在低于无机盐氧化物的熔点下进行燃烧，不存在熔融物引起爆炸的危险。主要由三部分组成：（一）多效蒸发器，将8～10%左右的稀黑液浓缩到20～25%后，送入（二）浓缩器浓缩至40～42%后，泵送至（三）流化床碱回收炉内燃烧，得到颗粒状Na₂CO₃，可回收85％以上的颗粒碱，不但解决黑液污染问题，而且回收颗粒碱，实现循环经济。

我们已获得发明专利一项，申请发明专利一项。

论文专著
在国内外杂志上发表学术论文60余篇，其中SCI、EI收录20多篇。国际期刊发表10篇，国内一级刊物发表12篇。

讲授课程
1、《垃圾焚烧处理技术》。简介: 介绍国内外各种垃圾焚烧炉炉型、优缺点，垃圾焚烧污染物排放与控制。

2、《流化床原理》。简介: 介绍流态化基本原理及工业应用，介绍循环流化床锅炉炉内传热计算、结构设计。

出版物
参与编写《工业锅炉设计计算方法》之《热水锅炉水动力计算方法》，中国标准出版社，2005

桃李满天
已培养硕士、博士50人，其中

已毕业博士研究生3人，在读博士生3人。

已毕业硕士研究生24人，在读研究生4人。

已毕业工程硕士研究生15人，在读工程硕士研究生1人。