天津泰达环保垃圾焚烧厂废气处理工艺设计 联系客服

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五、 二恶英去除及控制 (一) 二恶英的去除

同时脱硫、脱硝、除二恶英。对于烟气中二恶英的脱除 ,大部分会选用活性炭喷射+布袋除尘器的办法。该种方法又分为了两种方式 ,一是活性炭喷射+布袋除尘 ,另一种则是布袋除尘器+活性炭滤布的吸附法。联合使用时,当活性炭的喷入量是100 mg/m3时 ,布袋的出口温度越低 ,则袋式除尘器的进口烟气中包含的二恶英的浓度越低 ,当袋式除尘器的出口温度是160 ℃时 ,则二恶英的浓度是0.5 ng - TEQ/ m3。根据研究可以指出 ,当活性炭的喷入量是 50~100 mg/m3时 ,那么二恶英的去除效率就可以高达 99 %以上。在现实的运用中 ,在袋式除尘器的前方喷入石灰石与活性炭等吸附剂[8] ,会发现袋式除尘器的进口温度较高时 ,二恶英在喷入活性炭后的去除效率达到90 %左右。在烟道里喷入活性炭可以有效地去除烧结的烟气中的二恶英 ,这个方法所使用的吸附剂是95μm 的褐煤活性焦 ,可以使烟气中的二恶英浓度下降到0.3~0.4 ng I-TEQ/m3。这个方法的系统简单而高效 ,但是吸附过后的活性炭是不能进行回收再生的 ,只能当做固体废弃物或危险废物进行固化处理或填埋。为了控制二恶英的二次生成,进入除尘器入口的温度应该低于200℃。

对于二恶英、氮氧化物、一氧化碳等物质,能在垃圾焚烧中,有效地控制生成的量。所以我们需要对二恶英、氮氧化物、一氧化碳的生成进行有效地控制,来降低之后的净化废气设备的使用。 ( 二) 二恶英的控制

二恶英有两种形成方式: 一是在焚烧的过程中,由于局部的供氧不足容易产生二恶英,二是在焚烧以后,有金属催化剂及一定的温度( 300 - 500℃) 条件下,烟气中可再次形成二噁英,烟气中二噁英的最大产生浓度一般为1 - 4ng /Nm3。

针对垃圾焚烧过程中二恶英类物质的产生原理,首先采取控制焚烧技术避免二恶英的产生,垃圾焚烧炉的燃烧技术要符合“三T”( Time,Turbulence and Temperature) 的原则,就是在垃圾焚烧的过程中,对垃圾要进行充分的混合和翻滚,确保燃烧均匀与完全; 焚烧炉炉温控制在850℃ - 950℃ 之内( PCDD/PCDF会在800℃以上就能完全的分解) ; 在炉膛的出口,氧气量要控制在6 - 8%,烟气在炉内停留时间2s 以上,保证二噁英的充分分解; 同时也要通过分级配风,来改善炉体内的流动结构,减少垃圾焚烧而产生的二恶英; 采用余热锅炉将烟气由850℃迅速降至300℃以下,时间要控制在2s 之内,尽可能的缩短烟气在温度区为300 - 500℃的停留时间,来降低二恶英类的物质再生成[9]。

六、 氮氧化物及一氧化碳的控制 (一) 氮氧化物的控制

控制氮氧化物的方法,就是要遵循3T + E燃烧控制的基本原则,运用低氮的燃烧法,包括合理的设计焚烧炉的几何尺寸、有效控制供给一次空气和优化二次的空气、烟气的停留时间要保证、要保持烟气中低氧的含量及烟气要充分的混合等,通过这些办法,在降低NOx 生成的同时,也可减少CO 的生成并破坏二恶英类等有机污染物的合成。通过这些方法,氮氧化物的生成浓度基本可以控制在 300mg /Nm3之内。 (二) 一氧化碳的控制

一氧化碳是因为燃料不完全燃烧而产生,它的产生量与一次空气量、二次燃烧的空气份额、二次燃烧的空气喷入炉内方式与炉体内操作的温度等相关。目前,对一氧化碳的脱除主要由控制燃烧的方式来控制,不再需要一氧化碳的去除设备。

控制一氧化碳排放的主要措施有: 增强焚烧炉内的燃烧,保证焚烧炉内有一定的氧气量,使它出现了还原性的气氛,同时运用二次风段的燃烧方式与二次风的对冲方式,保证焚烧炉内与空气充分的混合,改善了炉内的燃烧状况,同时,经过控制炉内的温度来减少一氧化碳的排放温度。

第三节 本设计工艺流程的确定

一、 概述

生活垃圾焚烧废气治理的基本原则是:优先考虑净化率高和技术优化的工艺,推广排出清洁烟气的工艺,不会造成周围环境污染,尽量减少各处理工序的排废能力,在同等的处理能力时,选择投资及运行费用低的,符合我国经济、技术条件[10]。

二、 工艺流程的确定

垃圾焚烧厂废气是一种排放量大、种类多、排放比较集中的废气。生活垃圾焚烧烟气中含有颗粒物、酸性气体、重金属、二恶英等多种污染物。

本设计的废气处理方法可分为3T + E焚烧工艺,SNCR脱硝,旋风除尘器,干法喷射,布袋除尘器,湿式脱酸,活性炭吸附床,其主要特点如下[11]:

1、 3T + E焚烧工艺可以有效的减少氮氧化物,二恶英及一氧化碳的合成,致使一氧化碳的量生成时就已经达到国家标准,使去除氮氧化物及二恶英的工艺也简单了很多。

2、 SNCR法脱硝,直接向焚烧炉内喷射尿素,不需要催化剂,而且不需要重新加热,因此,工程上用SNCR脱硝比SCR脱硝应用的多—些。

3、 干法脱酸+布袋除尘器+湿法脱酸不仅能提高脱酸效率,而且还能脱除干法喷射的颗粒物。

4、 活性炭吸附床能吸附未完全处理的废气,运行费用主要是活性炭的价格高,如果前面除去的干净,运行费用会大大降低,此活性炭吸附床起到的是保险作用。 三、 工艺流程说明

根据以上生活垃圾焚烧废气的特点,结合国内外的先进生活垃圾焚烧废气处理技术,选用3T + E焚烧工艺+SNCR脱硝+干式脱酸+活性炭喷射+布袋除尘器+湿式脱酸+活性炭吸附床工艺处理生活垃圾焚烧废气。 (一)工艺流程图

根据以上的分析与方案的比选,选定该项目的废气处理工艺为3T + E焚烧工艺+SNCR脱硝+干式脱酸+活性炭喷射+布袋除尘器+湿式脱酸+活性炭吸附床,图2-1是通过细化的本设计的流程图。 3T + E焚 烧工艺 焚烧炉 喷尿素 热水或蒸汽 排灰 排灰 余热锅炉 旋风除尘器 消石灰储仓 消石灰储仓 布袋除尘器 烟囱排放 说明 气线 水线 灰线 活性炭吸附床 烟气再加热 湿式洗涤塔 图2-1 生活垃圾焚烧的废气处理流程 碱溶槽 五、 工艺流程特点 本设计的工艺流程选用的是“3T + E焚烧工艺+SNCR脱硝+干式脱酸+活性炭喷射+布袋除尘器+湿式脱酸+活性炭吸附床”的工艺处理生活垃圾焚烧废气,有以下的特点:

(1) 本工艺处理路线成熟,效果稳定而可靠。 (2) 对酸性高,二恶英高的废气有特效。

(3) 运行费用适当,且处理效率较好,废气经过处理后,除尘效率≥99.8%,,

脱氟效率≥90%,脱氯效率≥95%,脱硫效率≥85%,重金属Hg、Cd、Pb 去除效率均≥90%。

(4) 抗腐蚀能力强,运行较稳定。

六、 主要构筑物介绍 (一) 焚烧炉

19世纪末的时候,开始出现了焚烧炉,并运用在了垃圾焚烧的处理方面。通过一个世纪多的实践与研究,垃圾的焚烧技术开始有很大进步。垃圾是否在炉排炉上的垃圾充分燃烧的核心保证是要保证3T+E的原则(Temperature——炉膛内的燃烧温度,Time——废气在炉膛停留时间,Turbulence——燃烧烟气的湍流程度,Ex-cessoxygen——空气的过热量)。根据本市的垃圾特点及垃圾量,本设计的焚烧炉是日本的TAKUMA城市的SN型垃圾焚烧炉,配置的是SN型连续运转式的机械炉排。

焚烧炉的主要特性:

1、 多个风室提供空气,根据垃圾的流向分成了7个部分,可以结合燃烧需要进行配风。

2、 炉条具有很高的通风能力,炉条内配有喷嘴,可以不受垃圾层厚度影响,均匀的提供氧气。

3、 炉条与炉条之间的间隙很小,炉条间连接与炉条垫块形成了无空隙结构。

4、 耐久性非常的高。鳍片配置在炉条的内侧,导致冷却率(冷却的面积/受热的面积)比较高,可以预防炉条烧损。炉条的材料使用特殊耐热的铸钢。

5、 具有很好的搅拌性能。炉排片最大的行程是250mm,垃圾的翻起、搅拌以及运送是炉排片来回的运动导致的。炉条的高度有150mm,炉条间的重叠导致落差增大,能有效的燃烧垃圾可燃烧的部分。