垃圾燃燒發(fā)電廠煙氣和廢氣處理工藝

 

1.1有機(jī)污染物

有機(jī)污染物主要是二惡英，毒性很***。生活垃圾燃燒煙氣中含有的二惡英部分是原生垃圾本身中含有的微量二惡英。由于二惡英的熱穩(wěn)定性強(qiáng)，一小部分在燃燒過(guò)程中不發(fā)生反應(yīng)，直接進(jìn)入煙氣；***多數(shù)二惡英是在燃燒過(guò)程中和燃燒爐尾部的煙道中重新合成的。

1.2酸性氣體

燃燒產(chǎn)生的酸性氣體主要是NOx、SOx、HCl和HF，主要來(lái)源于垃圾中***定成分的燃燒過(guò)程。結(jié)果表明，垃圾中含氯有機(jī)化合物對(duì)氯化氫濃度的影響***于無(wú)機(jī)氯化物。

1.3重金屬

重金屬污染物主要來(lái)源于廢棄電池、廢棄電子元器件和各種重金屬?gòu)U物在燃燒過(guò)程中所含的一些重金屬及其化合物的揮發(fā)，主要包括鉛、汞、鉻、鎘、砷及其化合物以及其他重金屬及其化合物。當(dāng)垃圾中有機(jī)氯化物含量高時(shí)，煙氣中重金屬的主要成分是鉻，而當(dāng)垃圾中無(wú)機(jī)氯化物含量高時(shí)，煙氣中重金屬的主要成分是鉛。

這些揮發(fā)的物質(zhì)中的一部分在高溫下直接變成氣態(tài)，以氣相的形式存在于煙氣中；另一部分與燃燒煙氣中的顆粒物結(jié)合，以固相形式存在于煙氣中；相當(dāng)一部分重金屬分子進(jìn)入煙氣后被氧化凝聚成非常細(xì)小的顆粒。

1.4顆粒物

塵粒主要是垃圾燃燒時(shí)煙氣中夾帶的不可燃物質(zhì)或燃燒時(shí)產(chǎn)生的微小惰性無(wú)機(jī)顆粒物質(zhì)，如灰分、無(wú)機(jī)鹽、可凝性氣體污染物、有害重金屬氧化物等。

二、不同種類煙氣污染物的控制

2.1酸性氣體凈化

(1)濕法。***外使用已久，主要是用堿性物質(zhì)作為吸收劑，使酸性氣態(tài)污染物得到很***的凈化。濕法凈化分為兩個(gè)階段，吸收塔主要用于相關(guān)設(shè)備。

目前，濕法煙氣脫硫技術(shù)應(yīng)用廣泛，不僅設(shè)備***，而且不需要太多的成本。此外，該設(shè)備操作維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單，但缺點(diǎn)也很明顯。比如需要對(duì)生態(tài)反應(yīng)物進(jìn)行再處理，工藝操作繁瑣，投資成本巨***。

(2)干法。這種方法不能提高污染物的去除能力，但要想加強(qiáng)酸性氣態(tài)污染物的去除，就必須使固體吸收劑盡可能多的存在于煙氣中，并保持合理的湍流度，這樣吸收劑才能有足夠的面積。

在干燥過(guò)程中，使用***多的吸收劑是氫氧化鈣粉末。其工藝組成的方式通常是利用噴淋通道進(jìn)行噴淋，再結(jié)合高效除塵器進(jìn)行清理。煙氣滲入除塵器后，會(huì)形成熟石灰，然后噴入Ca(OH)2粉末。這樣做的主要原因是為了消除煙氣中的酸性氣體，使HCI和HF達(dá)到***際排放濃度范圍。

向煙氣中噴灑活性炭粉末可以消除煙氣中含有的重金屬物質(zhì)。干法的***點(diǎn)是可以形成固體反應(yīng)物，這樣污染物可以直接清洗，而不是像濕法那樣清洗兩次。

(3)半干法。這種方法是上述兩種方法結(jié)合的產(chǎn)物。其***點(diǎn)是凈化率高，無(wú)需對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行兩次清洗。但這種方法必須具備一定的操作能力，需要豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)才能達(dá)到理想的清洗效果。

煙氣必須停留較長(zhǎng)時(shí)間，才能形成足夠的化學(xué)反應(yīng)，從而達(dá)到高效去污的效果。同時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)物中的水可以完全揮發(fā)，***終以固體狀態(tài)被清洗，因此如何設(shè)定合理的停留時(shí)間是半干法***重要的工作。

此外，凈化反應(yīng)塔內(nèi)的溫差對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的去除效果有決定性的影響。不僅停留時(shí)間和溫度的不同，噴淋水平也能決定凈化過(guò)程的效果。因此，在工作中，我們必須認(rèn)真對(duì)待上述內(nèi)容，否則，在煙氣污染物控制過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。

2.2顆粒污染物的凈化

(1)袋式除塵器可以達(dá)到***的環(huán)保效果。目前，***外在處理生活垃圾燃燒煙氣時(shí)廣泛采用袋式除塵器。同時(shí)這種設(shè)備可以長(zhǎng)期使用，一般***多2年以上，性能***的設(shè)備至少可以使用6年。

(2)袋式除塵器除塵能力強(qiáng)，不需要太多占地面積。***別是近年來(lái)，由于制造水平的進(jìn)一步提高，頻繁的磨損得到了一定程度的緩解，從而使袋式除塵器得到了更廣泛的應(yīng)用。

(3)在運(yùn)行和維護(hù)故障方面，可以采用自動(dòng)控制的方法來(lái)解決，從而實(shí)現(xiàn)不同房間的不間斷維護(hù)，使操作更加容易，保證清潔工作的順利進(jìn)行。

2.3重金屬去除

金屬離子含有***量的吸附能力。利用活性炭的吸附強(qiáng)度，不僅可以吸附煙氣中的部分碳?xì)浠衔?，還可以吸附一些袋式除塵器無(wú)法吸附的超細(xì)粉塵。此外，灰塵上的重金屬物質(zhì)也可以被吸收。

袋式除塵器經(jīng)過(guò)活性炭吸附后，可以去除重金屬，被美***有關(guān)部門視為控制重金屬***重要的技術(shù)。與此同時(shí)，我***采用的半干法煙氣反應(yīng)塔、活性炭吸附、袋式除塵器等相關(guān)技術(shù)，使煙氣中重金屬濃度達(dá)到***家標(biāo)準(zhǔn)，其中很多低于***家標(biāo)準(zhǔn)。

三.工藝流程簡(jiǎn)介

3.1石灰漿制備系統(tǒng)。

它由料倉(cāng)、袋式除塵器、定量給料器、泥漿混合罐、供漿罐、泥漿泵等組成。主要功能是完成脫酸所需的石灰粉和石灰漿的儲(chǔ)存、制備和運(yùn)輸。石灰漿的噴灑量根據(jù)除塵器出口SO2和HCl濃度值自動(dòng)調(diào)節(jié)，冷卻水的供應(yīng)量根據(jù)反應(yīng)塔排出的煙氣溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)。

3.2爐內(nèi)脫硝系統(tǒng)。

采用選擇性非催化還原(SNCR)工藝。選擇性非催化還原(SNCR)脫硝技術(shù)是在850 ~ 1000℃下向爐內(nèi)噴入含NHX族的還原劑(此過(guò)程中使用尿素)。還原劑迅速分解成NH3和其他副產(chǎn)物，然后NH3與煙氣中的NOX反應(yīng)生成N2。

3.3半干旋轉(zhuǎn)噴霧反應(yīng)塔。

制漿系統(tǒng)輸送的石灰漿由塔***的旋轉(zhuǎn)霧化器霧化，石灰漿霧化成粒徑約為120 ~ 200微米的液滴，與酸性氣體充分接觸，經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)后，除去煙氣中的***部分酸性氣體。

在反應(yīng)過(guò)程中，液滴從煙氣中吸收熱量，并不斷揮發(fā)水分。塔內(nèi)高溫?zé)煔馐節(jié){液液滴在下降過(guò)程中變干，在到達(dá)塔底前充分揮發(fā)水分，形成固體反應(yīng)物，從塔底排出。

3.4活性炭注入系統(tǒng)。

活性炭在進(jìn)入袋式除塵器之前噴入煙氣管道，重金屬和二惡英被活性炭吸附?；钚蕴糠勰┖蜔煔庖黄疬M(jìn)入袋式除塵器后，停留在濾袋上的活性炭粉末繼續(xù)與緩慢通過(guò)濾袋的煙氣充分接觸，***限度地凈化煙氣中的二惡英和重金屬離子。

3.5袋式除塵器。

含塵煙氣通過(guò)除塵室下部的進(jìn)氣口進(jìn)入箱體，凈化后的氣體通過(guò)濾袋內(nèi)的濾袋口向上進(jìn)入上箱體，通過(guò)出氣口排出。然后氣流向上轉(zhuǎn)向，穿過(guò)內(nèi)部有金屬框架的濾袋，灰塵被收集在濾袋的外表面，以凈化氣體。凈化后的氣體進(jìn)入濾袋室上部的凈化室，收集到出氣管中排出?；钚蕴课降闹亟饘?、二惡英和顆粒物在布袋除塵器中分離，通過(guò)灰斗排出，通過(guò)輸送設(shè)備進(jìn)入灰倉(cāng)。

3.6誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)。

從布袋除塵器出來(lái)的氣體是潔凈的煙氣，通過(guò)引風(fēng)機(jī)，通過(guò)80m高的煙囪排入***氣。引風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速控制，使?fàn)t膛保持一定的負(fù)壓，保證燃燒及煙氣凈化系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。

3.7飛灰處理系統(tǒng)。

噴霧凈化塔和袋式除塵器收集的反應(yīng)產(chǎn)物和粉煤灰屬于危險(xiǎn)廢物，通過(guò)粉煤灰輸送機(jī)進(jìn)入灰倉(cāng)，按設(shè)定比例用水泥等螯合劑計(jì)量，然后送入攪拌機(jī)。將原料攪拌混合，按比例均勻加水，使粉煤灰穩(wěn)定。