烟气净化技术在垃圾焚烧发电厂应用案例分析

2019-03-11 15:00

大连项目处理生活垃圾能力1500T/D，设置3台20.83T/H焚烧炉。每台焚烧炉单独配置1套烟气净化处理装置，石灰浆制作系统及活性炭喷射系统三台炉共用1套。项目采用半干法烟气净化工艺，即喷雾反应塔除酸+活性炭喷射吸附+脉冲袋式除尘进行处理。

1、垃圾焚烧发电厂烟气的特点

大连项目HCL的产生量约2352.77T/A，经烟气净化处理后排放量约89.63T/A;SO2的产生量约1232.4T/A，经烟气净化处理后排放量约336.11T/A;烟尘产生量约5108.88T/A，经半干塔及袋式除尘器净化后，大颗粒的烟尘被除去，排放量约56.02T/A;经活性炭吸附及布袋除尘器处理后，重金属的排放浓度可达到汞、镉、铊及其化合物≤0.05MG/M3，锑，砷，铅，铬，钴，铜，锰，镍，钒及其化合物≤1MG/M3;经SNCR系统脱销后，NOX的排放浓度控制在200MG/NM3。垃圾焚烧产生的烟气具有如下特点：
1.1 烟气含湿量大。垃圾的含水率高，而且在燃烧中一些碳氢化合物也生成水蒸汽，一般烟气含湿量在23%-30%。
1.2 垃圾中成分复杂。垃圾燃烧后会产生有毒、有害成分，其中包括一些微量的重金属。
1.3 烟气成分复杂。烟气中不但含有O2、SOX、CO2、NOX等外，还有HCL、HF等酸性气体，水蒸气，总烃(THC)。
1.4 燃烧中还可能产生二恶英和呋喃等致癌物质，对人体极其有害。
1.5 烟气中粉尘粒径细、黏度高。

2、烟气净化处理工艺

2.1 工艺流程

垃圾焚烧炉产生的烟气从余热锅炉出口先进入喷雾反应除酸塔，其中的酸性气体与在塔顶中部喷入的石灰浆进行中和反应，再由反应塔出口起始端喷入活性炭，将烟气中的重金属与二恶英吸附后进入袋式除尘器。袋式除尘器将烟气中的颗粒污染物、中和反应物、活性炭以及被吸附的污染物加以捕集、净化，洁净烟气则由除尘器出口管道通过引风机由烟囱向外排放。

2.2 活性炭喷射装置

大连项目活性炭消耗总量(3条垃圾处理生产线)为27.9KG/H(100%MCR)(纯度为90%)，由供货商负责用专用车运至本厂烟气净化系统的活性炭厂地。全厂配置1台25M3的活性炭仓，再通过装料葫芦吊将活性炭装入仓内，活性炭仓上配有高、低料位计、仓顶除尘器、真空压力释放阀、仓壁振动器和人孔等附属设施。活性炭仓容积保证全厂7天以上的用量。活性炭给料为连续作业，活性炭利用空气输送，设鼓风机4台(3台运行，1台备用)。

2.3 袋式除尘器

采用带旁通的低压喷吹脉冲袋式除尘器收集烟气中的烟尘。除尘器由支架、灰斗及伴热、箱体及旁通烟道、循环加热风系统、滤袋、喷吹清灰装置、卸灰阀及脉冲控制仪等几部分组成，为单元组合式结构。滤袋材质为聚四氟乙烯覆膜的滤料，具有耐酸碱性能好、清灰再生能力强、过滤效率高、运行持久、阻力低和憎水性好等特点，使用寿命3年以上，龙骨采用不锈钢制作。为避免烟气结露而影响袋式除尘器的正常工作，除尘器设有完善的整体保温措施;

3、系统设计要点

3.1 半干反应塔直径为9524MM，塔体直筒高度为11020MM，烟气量为100250NM3/H，塔内烟气流速为0.656M/S，计算塔内烟气停留时间21秒，保证值20秒。
3.2 半干反应塔灰斗外应设置伴热装置，伴热必须使灰斗内的飞灰温度达到140℃以上，伴热功率不小于300W/M2;
3.3 旋转喷雾器安装在反应塔中心通道的顶部蜗壳中心，系统运行中可在线更换备用喷雾器;
3.4 袋式除尘器滤袋材质的选择。垃圾焚烧烟气滤料的材质需要综合考虑耐温、耐酸、耐碱、耐氧化、抗水解能力、价格等因素，不同滤料的使用温度、除尘效率、清灰性能、费用及对烟气中不同化学成分的耐腐蚀程度都不一样。大连项目滤袋材质选用100%PTFE针刺毡覆膜滤袋(滤料要求采用欧、美进口产品);PTFE耐酸、碱、温度及水解等性能好，是专用于高温、高腐蚀场所的高档次滤料。
3.5 要注意烟气的酸露点。垃圾焚烧配套的滤料，除了烟尘本身的性质会影响到它的使用寿命和可靠性，而且烟气的酸露点也会产生一定的影响，当烟气温度低于酸露点时，结露所产生的酸液将腐蚀设备和在滤料上形成烟尘黏结。大连项目在除尘器中间设有旁路通道，一旦进入除尘器的烟气温度高于或低于设定温度，由控制系统发出信号，阀门切换，烟气经旁路通过，有效地保护了滤袋。
3.6 控制系统要求：预先配制好的石灰浆，和水一起分别输入旋转喷雾器，从喷嘴喷出。旋转喷雾半干脱硫反应塔由耐磨合金制造的机械旋转喷嘴、每台喷石灰浆(12%)量为最大1194KG/H(110%MCR)，喷浆粒度为30-40ΜM旋转喷雾器冷却风机、脱硫反应塔本体、石灰浆系统和相关控制系统组成。

4、结束语

针对我国目前垃圾焚烧烟气处理技术发展现状和大多数城市的经济承受力，采用半干法净化工艺为基础的烟气处理工艺流程是适宜的。