垃圾焚烧烟气净化系统技术说明

杭州新世纪能源环保工程股份有限公司
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黑龙江鸡西市 2×400t/d 垃圾焚烧发电项目烟气处理系统技术说明
经过 急 冷塔降 温 后的烟 气温度 控制 在 160 ℃左右。 降温后 的烟气 进入 流化床反应塔底部，与喷入的熟石灰粉充分混合，在反应塔内进行脱酸 反应，由于流化床反应塔具有高速的传质传热效果，是极佳的脱酸反应 器。此外，为增加烟气湿度以及变工况需要，在反应塔扩散管上部设置 了二 级 喷水 系 统，可 在反应 塔内对烟气 进行二 次降 温，以增加 脱酸效 果。 另外，为减少中和剂的用量，同时保证进入布袋除尘器的温度高于 露 点 温 度 以 上 ， 以 保 护 布 袋 以 及 避 免 糊 袋 现 象 的 产 生 ，在 反 应 塔 内 的 烟 气温 度可 进 一步降 低 至～ 150 ℃。此外 ，熟石灰 和返料 箱返回的还 具有反 应性的循环干燥副产品相混合，进一步进行脱酸。在反应塔内，熟石灰 被 从 文丘 里 反应器 出 口的高 速烟 气吹散 ，附着 在床内流动 的物料 表面 上， 显著增大了熟石灰粉反应表面积，使熟石灰和烟气中的酸性组分充分接 触反应，使之被吸收和中和。同时由于高浓度的干燥循环物料的强烈紊 流和适当的温度，可使反应器内表面保持干净，没有物料沉积。经过脱 酸的烟气经过烟道进入预除尘器后，再将部分飞灰以及大颗粒的未反应 的 熟 石 灰 分 离 下 来 ， 分 离 下 来 的 物料 经 返 料 装 置 进 入 反 应 塔 文 丘 里 上 部 的扩散段，与烟气再进行反应。使熟石灰能够重复利用，减少中和剂的 用量，提高熟石灰的利用率。经预除尘器除尘后的烟气进入布袋除尘器 除 尘 后实 现 达标排 放 。 在焚烧各种废料过程中产生的二噁暎、重金属通过在反应塔中高浓 度的再循环物料和熟石灰的表面以及在反应器后和布袋除尘器前的烟道 中喷入的活性炭经布袋除尘器被吸附去除。烟气流程示意图见下图 2 所 示：
经垃 圾 焚烧炉 焚 烧后的 烟气中 ，含有 一定量 HCL ， HF ， SOx 等酸性 气体以及重金属、二恶英、粉尘等有害物质，这些物质主要是以气态的 形式存在，为达到可靠脱酸、除尘、降低重金属、二恶英的排放效果， 本 烟 气 处 理 净 化 系 统 采 用带 独 立 调 湿 装 置 的 半 干 式 烟 气 处 理 系 统处 理 工 艺。 从垃圾焚烧设备尾部排出的含酸性物质的烟气进入急冷塔的顶部， 在急冷塔入口处，设有特殊的烟气分配装置，该装置的作用一方面，保 证进入急冷塔的气流不产生偏斜，以免造成粘壁。另一方面，使进入急 冷 塔 的烟 气 均匀地 与 喷入的 减温 水混合 ，冷却 并增 湿 烟气 。
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SO 2 ＋ Ca(OH) 2 +H 2 O=CaSO 3 +2H 2 O 2HCl+Ca(OH) 2 =CaCl 2 +2H 2 O 2HF+Ca(OH) 2 =CaF 2 +2H 2 O 去 除二噁 暎 以及重 金 属的原理 如下： 二噁 暎 为毒性 极 强的污 染物、熔点较 高、没有 极性、难溶 于水，在强 酸强碱中能够保持稳定。另外，随着氯化程度的增强，二噁暎的增长有 加 大 的趋 势 。 脱除 二 噁英以 及 重金属 主要从以 下几 个方面 考虑： 控 制 来 源 （ 避 免 含 PCDDs/PCDFs 以 及 含 Cl 成 分 高 PVC 等 入 炉 － 资 源 回收 技 术） 减少 炉 内形成 （ 3T ＋ E 原则； 负荷稳 定 50~120 ％） 避免 炉 外低温 再 合成（ 200~400 ℃；Cu 或 Fe 的化 合物在悬浮 微粒的 表 面 催生 了 二噁英 的 前驱物 ；避 免这个 温度的 停留 时 间） ； 烟气 处 理－ 配 置急冷 塔 ，将烟气 急剧冷 却， 避免二 恶英的 再合 成 。 烟气 处 理— 配 置单独 的 活性炭混 合器， 将活 性炭喷 射到该 混合 器 中， 利 用 活 性 炭 本 身 具 有 的 大 比表 面 积 的 特 点 ， 对 二 噁 英 以 及 重 金 属 进 行 物 理 吸 附。 烟气 处 理— 低 温下配 合 高效布袋 除尘器 对亚 微米级 粒子的 吸附 ， 从而 去 除 了吸 附 在亚微 米 级颗粒 表面 上的二 噁英以 及重 金 属。 除尘：通过高效布袋除尘器对粉尘进行吸附并通过脉冲吹灰进行清 除。 3) 工司
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影 响锅炉 的 连续运 行 ，装置的 负荷范 围为 70 ～ 110% ，与锅 炉负荷范 围 相协调 。 � 本 系统保 证 24 小時 连 续运行 ，年运行时 间 8000 小时。 主体设 备使 用 寿命不 小 于 30 年。 � 布 袋式除 尘 器设置 循 环加热回 路，正 常运 行时布 袋出 口 烟气 温 度在 145 ℃～ 160 ℃，确 保 尾部烟 气不结露， 灰斗设 电加 热器， 防止飞灰 结 块。布 袋 滤料将 采 用耐温耐 腐蚀性 和抗 氧化性 好， 适 合于 垃 圾电 厂 烟气净 化 处理的 滤 料。 � Ca(OH) 2 的输 送 采用罗 茨风机或 压缩空 气双重 气力输送的 方式喷 入 反 应塔内 的 方式， 在 罗茨 风机出现故 障时， 可不停机切 换至压 缩空 气 进行输 送 。 � 烟 气处理 主 控系统 采 用 PLC 实现 所有的控制 、连锁 功能 ，并通 过 Profibus-DP 与 DCS 系统进 行通讯， 具备 如下主要功 能系统： DAS 、 MCS 、 SCS ， 以满足 本 系统规 定工况的运 行要求 ，确 保有害 物质 排 放 浓度达 标 和系统 安 全高效运 行。 2 烟 气 净化 处 理系统 组 成 余热 锅 炉出口 的 烟气通 过烟道， 进入 尾气净 化系统的 急冷塔后 烟气 被 加 湿， 温 度被降 低 之后进 入反 应塔， 与喷入 的熟 石 灰及 二次 冷 却水 充 分 混 合，烟气 中 的酸性 气 体 HCL 、 HF 、 SO 2 与喷入的 Ca(OH) 2 进行中和 反 应 后被 去 除。 本烟 气 处理系 统 为半干 式烟气处 理系 统，布 置在锅炉 出口与引 风机 之 间 ，组 成 如下： 脱 酸反应 系 统 主 要 包 括 ： 1 ） 急 冷塔 2 ） 流 化床反 应 塔 3 ） 循 环灰系 统 ：包括 预 除尘器 、返 料装置 。 4 ） 熟 石灰储 存、接收 及 喷射装置。
烟气 处 理系统 是 垃圾焚 烧处理厂 的关 键设备 之一，因 为在垃圾 焚烧 过 程 产生 的 烟气中 ， 含有大 量的 污染物 ，这些 污染 物 如不 加以 控 制， 将 造 成 垃圾 焚 烧厂的 二 次污染 。选 择高效 的烟气 净化 系 统是 防止 垃 圾焚 烧 厂 二 次污 染 以及烟 气 排放达 到要 求的关 键。 垃圾 焚 烧过程 中 产生的 污染物质 主要 有下列 几种： 不完 全 燃烧产 物：燃烧 不良而产生 的副产 品，包括 一氧化碳、炭黑、 烃 、 烯、 酮 、醇、 有 机酸及 聚合 物等。 粉尘 ： 废物中 惰 性金属 盐类、金 属氧 化物或 不完全燃 烧物质等 。 酸性 气 体：包 括 氯化氢 、卤化氢 （氟 、溴、 碘等） 、硫氧 化物（ S0 2 及 S0 3 ）以及 五 氧化磷 （ P 2 O 5 ）和磷 酸（ H 3 PO 4 ） 。 重金 属 污染物 ： 包括铅 、铬、汞 、镉 、砷等 元素态、 氧化物及 氯化 物等。 二噁 暎 类：包 括 二噁暎 和呋喃。 目前 ， 垃圾焚 烧 尾气净 化技术的 发展 ，按照 其是否产 生废水以 及吸 收 剂 加入 的 形式可 分 为湿法 、干 法、半 干法（ 包括 喷 雾干 燥法 、 循环 流 化 床 半干 法 等） 。 湿法由 于 其投资 成本高，产 生的废 水含 有重金 属元 素， 会 造 成二 次 污染，因 此该技 术在国内垃 圾焚烧 尾气 处理系 统中很 少采 用。 而 干 法烟 气 处理是 将 Ca(OH) 2 粉喷 到急冷塔和 布袋除 尘器 间的烟 道上， 在 布 袋表 面 进行脱 硫 ，虽不 会产 生废水 ，但由 于吸 收 剂的 利用 率 较低 ，
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钢 结构包 括 ： 1 ） 本 体钢结 构 以及平 台 扶梯 袋 式除尘 器 包括： 1 ） 袋 式除尘 器 本体（ 包 括布袋 ） 2 ） 旁 路系统 3 ） 烟 气再循 环 加热系 统 4 ） 控 制系统 等 仪 表控制 系 统 活 性炭系 统 包 括活性 炭 储存、 接 收及喷射 装置 喷 水冷却 系 统 飞 灰输送 及 储存系 统 主 要包括 1 ） 气 力输灰 装 置 2 ） 灰 库及其 附 件 3 烟 气 净化 处 理系统 工 艺描述及 工作、 反应 原理 1) 工 艺 流程
2)反应原理
在急冷塔内烟气首先进行急冷降温，一方面可以将烟气温度急剧降 低，达到防止二恶英再生成的目的，另外，可将温度降低到一定温度， 满 足 脱 酸 的 要 求 。之 后 进 入 流 化 床 反 应 塔， 在 反 应 塔 内 喷 入 消 石 灰 粉 。 该 碱 性 物 质 在 反 应 塔 内 以 及布 袋 除 尘 器 的 滤 袋 上 与 烟 气 中 的 酸 性 物 质 发 生 酸 碱中 和 反应，消 除 酸性成分 的最终 反应 化学反 应方程 式如 下：
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烟气净化成套设备 技术说明
杭州新世纪能源环保工程股份有限公司 二〇一一年六月二十七日
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一．技术方案说明
1 .1 技术方案
本技 术 说明未 包 括设备 安装和调 试 。供货 及服务 范围包括： 整套烟 气 净 化系 统 的设计 、 制造、 供货 、保温 、外装 饰保 护 ；安 装指导和 调试 指 导 以及 协 助试运 行 及相关 技术 服务， 技术培 训， 协 助验 收。 1 设 备 选型