垃圾焚烧发电厂烟气净化工艺及应用_李晓海

交{流{平}公妙m珊续漪貌瓤羹俐砚合几助峨丈垃圾焚烧发电厂烟气净化工艺及应用李晓海(深圳市能源环保有限公司,广东深圳引8052)摘要:本文介绍了引进的西格斯烟气净化技术的工艺流程和技术特点,某垃圾焚烧发电厂烟气排放指标和国家标准及实刚值进行了比较。关键词:垃圾焚烧;烟气净化;污染物排放中图分类号:X701.2文献标志码:A文章编号:1006一5377(2006)并就采用该技术建设的深圳07一0020一04垃圾焚烧处理过程产生的烟气中的一些污染物会对环境造成二次污染,因此必须对这些污染物进行有效的控制,使其达到无害化,以满足环境保护的要求。这也是垃圾焚烧技术的关键,对污染物控制得好坏关系到垃圾焚烧技术的发展前景。1生活垃圾焚烧烟气中污染物的种类生活垃圾焚烧发电厂烟气中的污染物主要有烟尘(飞灰)、酸性气体、重金属和二恶英类等。这是由于生活垃圾中含有大量的厨余、橡塑等有机化工用品的废弃物,在焚烧过程中会发生化学反应产生酸性气体,其中以HCI的含量最高,还有50、和HF等;垃圾中的废灯具、废电池等含有汞和其它重金属元素,在焚烧过程中由于高温会变成气态存在于烟气或凝结附着在悬浮于烟气中的固态尘粒上。当垃圾中含有氯化物并月.燃烧中有碳和氧等元素、焚烧过程处在一定的温度范围内时,就会生成二恶英类物质(在450℃左右时生成量最高),如不加以控制,其浓度可达200ng/Nm,以上。因此,这些物质必须经过处理至对环境和人体无害的程度才能排放到大气中。国外对减少二恶英类物质在垃圾焚烧过程中的生成及其在焚烧炉出口烟气中的含量都进行了大量的研究和实践,现已能在垃圾焚烧过程中对其进行有效控制,即用良好的燃烧工况来降低二恶英含量。该控制方法是将焚烧炉后段的燃尽室(二次燃烧室)的烟气温度升至850℃,保证烟气在此温度有2s的停留时间,同时对氧气与垃圾燃料进行充分扰动。这三个控制条件通常简称为3T(eTm一perature、Time、uTrbulent)。满足上述三个条件后,可使在焚烧炉前段燃烧室生成的二恶英类物质被大量破坏分解,从而最大限度地降低了二恶英在焚烧炉出口烟气中的含量。这种良好工况是通过焚烧炉的优化设计及高质量的运行来实现的。2西格斯烟气净化技术2.,烟气净化系统流程比利时西格斯公司设计的烟气处理系统为半干式吸收塔+活性炭喷人系统+袋式除尘器的组合工艺,其工艺系统如下图所示。i烟囱石灰浆制备系统活性炭注射器烟气净化工艺系统中阅环像产业2006.7l交}锅炉出口的额定温度为210℃的烟气进人反应塔,反应塔内的旋转雾化器高速旋转,使石灰浆溶液和冷却水雾化,由于水分蒸发,烟气温度降至约150℃。在此温度下,石灰浆细雾与烟气中的酸性物质进行充分反应,与此同时,重金属凝结并吸附在活性炭微粒上。烟气中少部分的粉尘、反应生成物(固态)和未完全反应的石灰落人反应塔的底部后去除,大部分则随烟气进人袋式除尘器捕集下来。在反应塔和袋式除尘器之间喷人活性炭吸收剂,其微孔结构确保了二恶英和汞蒸气的吸附。烟气净化系统可实现全自动控制运行。2.2烟气净化系统的组成及功能(l)半干式反应塔和旋转雾化器在半干式反应塔内,旋转速度为1200转/min的西格斯高速旋转雾化器可使冷却水和石灰浆保持理想的雾化效果。反应塔及旋转雾化器具有如下功能:使烟气在反应塔内分布均匀;强化烟气与雾滴的混合和接触;提供足够长的反应停留时间;高温烟气、冷却水和石灰浆雾滴之间的热交换会使水分蒸发将烟气温度降至150℃,这样既能获得最有效的反应温度,又能在有限的时间段内获得干燥反应物。这些功能可保证最佳的除酸效果。半干式反应塔的技术参数见表1。表,半干式反应塔技术参数项目参数502去除效率(%)78HCI去除效率(%)98HF去除效率(%)98进口石灰浆流量(kg/h)1634气液比(一/Nm,)0.03石灰浆浓度(%)13石灰中CaO含量(%)90人口烟气温度(℃)200一230出口烟气温度(℃)巧O出口烟气含湿量(%)26.52反应器烟气流速(ms/)0.5一0.6停留时间(s)18设备阻力(Pa)700一900旋转雾化器速度(r/min)l20()0雾化器外型尺寸(mm)高:1000,直径:300雾化器重量(kg)300旋转雾化器采用快速拆卸接头联接,在系统运行中需检查或维修旋转雾化器时,可将其切断15min换人备用雾化器。在雾化器更换期间,下游的袋式除尘器仍在运行,附着在滤袋上未完全反应的石灰粉尘层仍在捕集烟气中的污染物。在旋转雾化器停运时,烟气温度可能升至230℃,袋式除尘器能满足这一温度值的要求,当烟气温度超过250℃时,袋式除尘器进人旁路。(2)石灰浆制备系统石灰浆制备系统包括石灰储仓、消化罐、稀释罐、循环泵和管路。其主要作用是按反应器对石灰浆浓度和石灰浆量的要求连续将石灰浆供至反应塔。在消化罐内