宁波枫林绿色能源垃圾焚烧烟气处理工艺
宁波枫林绿色能源开发有限公司采用半干法除酸+活性炭喷射+滤袋除尘器的处理工艺,并且配备烟气净化处理自动控制系统及烟气在线监测仪,这样就可以保证烟气净化处理系统稳定、连续地运行,有效地去除烟气污染物。烟气净化处理系统流程如图1。
1 酸性气体净化处理
烟气污染物中酸性气体的净化处理采用了半干式洗涤工艺。
在半干式洗涤塔中,雾状的Ca(OH)2与烟气中的酸性气体如SO2、HCl、HF等经过充分接触,发生酸碱中和反应,除去绝大部分酸性气体。酸性气体净化处理系统由石灰浆制备系统、雾化喷入系统、半干式洗涤塔、旋风分离器、返料器等组成。石灰浆制备系统主要由石灰粉储罐、硝化器、储浆罐、浆泵组成,按照烟气中酸性气体浓度的大小连续提供合适浓度(根据烟气在线监测仪监测到的各酸性气体的浓度)的石灰浆。雾化喷入系统是利用压缩空气,将石灰浆雾化后在洗涤塔喉部喷入。石灰浆的喷入位置在半干式洗涤塔的喉部,此处烟气流速较高能与石灰浆雾滴充分混合、接触反应,并且一起向上流动(上进气,反之则为下进气)。洗涤塔的高度决定了反应时间,它不但可以使石灰浆雾与酸性气体充分反应,达到极高的去除效率,而且还可以把反应产物(CaSO3、CaCl2)中的水分蒸发,成为干燥的颗粒物,其中较大的颗粒从洗涤塔底部排出较细小的颗粒随着烟气横向进入旋风分离器,所得的部分固体分离物通过返料器返回洗涤塔内,未完全反应的石灰浆颗粒再次被利用,未被分离出的细小颗粒则随烟气通过后续的滤袋除尘器时被捕集。这种半干式的烟气净化处理工艺除了反应效率高,石灰浆利用率高之外,还有反应时间短、可以获得干燥的反应产物的优点。
2 有机污染物净化处理
宁波枫林绿色能源开发有限公司首先针对垃圾的成分和发热量选择合适炉排和炉膛结构,再通过配备先进、完善、可靠的自动控制系统,使垃圾焚烧炉在最佳工况下稳定、连续运行,确保垃圾充分燃烧,减少有机污染物和CO的生成。
第二,烟气在经过三烟道内的过热器时,温度从500℃,骤降至300℃,这样就缩短了烟气在这个温度范围的停留时间,有效地减少了有机污染物的合成,并控制排烟温度在250℃,左右进入半干式洗涤塔。
第三,尽量不焚烧含氯塑料及其他含氯物质,抑制HCl、CuCl2等的产生。
第四,由于烟气中的CO在有机污染物再合成中具有催化作用,所以要根据烟气在线监测仪监测到的CO气体浓度适时调节一次、二次风量,保证烟气含氧量在6%以上,把烟气中的CO含量控制在较低的水平。
第五,在烟气净化自动控制系统控制下在滤袋除尘器前的烟道中喷入活性炭吸附有机类污染物,控制滤袋入口处的烟气温度在200℃,以下,并选用新型滤袋除尘器,将吸附着有机污染物的小颗粒物除去。
3 重金属类污染物净化处理
重金属类污染物的净化处理主要采取降低烟气温度、活性炭吸附、滤袋除尘器捕集等措施。重金属类污染物以固态、气态的形式存在于烟气中,当烟气温度降低时,部分气态物质转变为可被滤袋除尘器捕集的固态或液态颗粒,而对于挥发性强的重金属如Hg而言,即使烟气净化系统以最低温度运行,仍有部分以气态的形式存在于烟气中,这就要靠活性炭吸附,最终由滤袋除尘器除去。根据运行经验,烟气净化系统越在控制温度的下限运行时,重金属类污染物的净化处理效果越好。
4 颗粒物净化处理
颗粒物是导致全球气候变化、烟雾事件、臭氧层破坏等重大问题的重要因素。而颗粒物中的较小颗粒物是可吸入颗粒物(是指通过鼻和嘴进入人体呼吸道的颗粒物总称),更细小的,则称为可入肺颗粒,能够进入人体肺泡甚至血液中去,直接导致心血管等疾病,它对人体健康产生了重大的影响。所以颗粒物的净化处理也极其重要,它主要由滤袋除尘器完成。滤袋除尘器能将烟气中的飞灰、洗涤塔的反应物、吸附有重金属和有机污染物的活性炭颗粒物分离出来。宁波枫林绿色能源开发有限公司选用美国戈尔公司的滤袋,除尘效率在99.99%以上,良好的系统设计和稳定的运行能保证颗粒物的排放达到国家标准。
无论是洗涤塔的中和反应,还是活性炭的吸附作用都是在较短时间内完成的,肯定有一部分物质未参与反应,所以滤袋除尘器在运行过程中,滤袋外会附着有未反应的Ca(OH)2和活性炭的颗粒物,烟气通过时,残留的酸性气体和重金属、有机污染物继续被中和、吸附,使得整个烟气净化处理系统的效率得到进一步提高。
滤袋除尘器刚投入运行时,滤袋外没有颗粒物层,滤袋净化效率不是最好,随着颗粒物层的增厚,滤袋的净化效率逐渐提高,但同时除尘器的进、出口压力差会增加,影响焚烧炉的安全运行。滤袋除尘器配有的PLC自动控制系统能根据除尘器的压力差自动对滤袋脉冲清灰(利用压缩空气),压缩空气的压力必须调节适当,压力太低影响清灰效果;压力太高会损坏滤袋,降低净化效率。
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