大連項目處理生活垃圾能力1500t/d,設置3臺20.83t/h焚燒爐。每臺焚燒爐單獨配置1套煙氣凈化處理裝置,石灰漿制作系統及活性炭噴射系統三臺爐共用1套。項目采用半干法煙氣凈化工藝,即噴霧反應塔除酸+活性炭噴射吸附+脈沖袋式除塵進行處理。
1、垃圾焚燒發電廠煙氣的特點
大連項目HCL的產生量約2352.77t/a,經煙氣凈化處理后排放量約89.63t/a;SO2的產生量約1232.4t/a,經煙氣凈化處理后排放量約336.11t/a;煙塵產生量約5108.88t/a,經半干塔及袋式除塵器凈化后,大顆粒的煙塵被除去,排放量約56.02t/a;經活性炭吸附及布袋除塵器處理后,重金屬的排放濃度可達到汞、鎘、鉈及其化合物≤0.05mg/m3,銻,砷,鉛,鉻,鈷,銅,錳,鎳,釩及其化合物≤1mg/m3;經SNCR系統脫銷后,NOx的排放濃度控制在200mg/Nm3。垃圾焚燒產生的煙氣具有如下特點:
1.1 煙氣含濕量大。垃圾的含水率高,而且在燃燒中一些碳氫化合物也生成水蒸汽,一般煙氣含濕量在23%-30%。
1.2 垃圾中成分復雜。垃圾燃燒后會產生有毒、有害成分,其中包括一些微量的重金屬。
1.3 煙氣成分復雜。煙氣中不但含有O2、SOx、CO2、NOx等外,還有HCl、HF等酸性氣體,水蒸氣,總烴(THC)。
1.4 燃燒中還可能產生二惡英和呋喃等致癌物質,對人體極其有害。
1.5 煙氣中粉塵粒徑細、黏度高。
2、煙氣凈化處理工藝
2.1 工藝流程
垃圾焚燒爐產生的煙氣從余熱鍋爐出口先進入噴霧反應除酸塔,其中的酸性氣體與在塔頂中部噴入的石灰漿進行中和反應,再由反應塔出口起始端噴入活性炭,將煙氣中的重金屬與二惡英吸附后進入袋式除塵器。袋式除塵器將煙氣中的顆粒污染物、中和反應物、活性炭以及被吸附的污染物加以捕集、凈化,潔凈煙氣則由除塵器出口管道通過引風機由煙囪向外排放。
2.2 活性炭噴射裝置
大連項目活性炭消耗總量(3條垃圾處理生產線)為27.9kg/h(100%MCR)(純度為90%),由供貨商負責用專用車運至本廠煙氣凈化系統的活性炭廠地。全廠配置1臺25m3的活性炭倉,再通過裝料葫蘆吊將活性炭裝入倉內,活性炭倉上配有高、低料位計、倉頂除塵器、真空壓力釋放閥、倉壁振動器和人孔等附屬設施。活性炭倉容積保證全廠7天以上的用量。活性炭給料為連續作業,活性炭利用空氣輸送,設鼓風機4臺(3臺運行,1臺備用)。
2.3 袋式除塵器
采用帶旁通的低壓噴吹脈沖袋式除塵器收集煙氣中的煙塵。除塵器由支架、灰斗及伴熱、箱體及旁通煙道、循環加熱風系統、濾袋、噴吹清灰裝置、卸灰閥及脈沖控制儀等幾部分組成,為單元組合式結構。濾袋材質為聚四氟乙烯覆膜的濾料,具有耐酸堿性能好、清灰再生能力強、過濾效率高、運行持久、阻力低和憎水性好等特點,使用壽命3年以上,龍骨采用不銹鋼制作。為避免煙氣結露而影響袋式除塵器的正常工作,除塵器設有完善的整體保溫措施;
3、系統設計要點
3.1 半干反應塔直徑為9524mm,塔體直筒高度為11020mm,煙氣量為100250Nm3/h,塔內煙氣流速為0.656m/s,計算塔內煙氣停留時間21秒,保證值20秒。
3.2 半干反應塔灰斗外應設置伴熱裝置,伴熱必須使灰斗內的飛灰溫度達到140℃以上,伴熱功率不小于300W/m2;
3.3 旋轉噴霧器安裝在反應塔中心通道的頂部蝸殼中心,系統運行中可在線更換備用噴霧器;
3.4 袋式除塵器濾袋材質的選擇。垃圾焚燒煙氣濾料的材質需要綜合考慮耐溫、耐酸、耐堿、耐氧化、抗水解能力、價格等因素,不同濾料的使用溫度、除塵效率、清灰性能、費用及對煙氣中不同化學成分的耐腐蝕程度都不一樣。大連項目濾袋材質選用100%PTFE針刺氈覆膜濾袋(濾料要求采用歐、美進口產品);PTFE耐酸、堿、溫度及水解等性能好,是專用于高溫、高腐蝕場所的高檔次濾料。
3.5 要注意煙氣的酸露點。垃圾焚燒配套的濾料,除了煙塵本身的性質會影響到它的使用壽命和可靠性,而且煙氣的酸露點也會產生一定的影響,當煙氣溫度低于酸露點時,結露所產生的酸液將腐蝕設備和在濾料上形成煙塵黏結。大連項目在除塵器中間設有旁路通道,一旦進入除塵器的煙氣溫度高于或低于設定溫度,由控制系統發出信號,閥門切換,煙氣經旁路通過,有效地保護了濾袋。
3.6 控制系統要求:預先配制好的石灰漿,和水一起分別輸入旋轉噴霧器,從噴嘴噴出。旋轉噴霧半干脫硫反應塔由耐磨合金制造的機械旋轉噴嘴、每臺噴石灰漿(12%)量為最大1194kg/h(110%MCR),噴漿粒度為30-40μm旋轉噴霧器冷卻風機、脫硫反應塔本體、石灰漿系統和相關控制系統組成。
4、結束語
針對我國目前垃圾焚燒煙氣處理技術發展現狀和大多數城市的經濟承受力,采用半干法凈化工藝為基礎的煙氣處理工藝流程是適宜的。
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