本文介紹了某垃圾焚燒發(fā)電煙氣脫硫脫硝的工藝選擇、技術(shù)原理、系統(tǒng)流程的工藝設(shè)計(jì),通過分析煙氣數(shù)據(jù),論述了鈉基旋轉(zhuǎn)噴霧干燥(SDA)脫硫法和低溫選擇性非催化還原(SNCR)脫硝工藝在垃圾發(fā)電焚燒煙氣凈化中的應(yīng)用。二者結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)垃圾焚燒發(fā)電煙氣中二氧化硫和氮氧化物的協(xié)同脫除,保證煙氣達(dá)標(biāo)排放和系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,進(jìn)而為垃圾焚燒煙氣凈化相關(guān)工程實(shí)踐提供參考。
近年來,我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,同時(shí)垃圾數(shù)量也迅速增長。隨著我國社會的發(fā)展和進(jìn)步,不少城市已建設(shè)或者擬建設(shè)生活垃圾焚燒廠,采用垃圾燃燒發(fā)電的方法處理難以處理的垃圾,不僅可以讓垃圾變廢為寶,而且實(shí)現(xiàn)了垃圾處理的無害化和資源化。
垃圾焚燒煙氣凈化是垃圾發(fā)電項(xiàng)目的重要一環(huán)。目前,垃圾焚燒后產(chǎn)生的煙氣中含有大量煙塵、HCl和 SO2等酸性氣體、重金屬以及有害物質(zhì)二噁英等,煙氣凈化處理流程以脫酸系統(tǒng)和除塵系統(tǒng)的組合為主,最終實(shí)現(xiàn)煙氣脫酸除塵的目的。
1 項(xiàng)目概況
1.1設(shè)計(jì)依據(jù)
根據(jù)我國《城市生活垃圾焚燒處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》和《生活垃圾焚燒處理工程技術(shù)規(guī)范》(CJJ90-2009)的規(guī)定,擬采用半干法旋轉(zhuǎn)噴霧干燥凈化的工藝流程,同時(shí)配備機(jī)械旋轉(zhuǎn)噴霧干燥脫酸反應(yīng)塔外加活性炭吸附和布袋除塵裝置。另外,采用選擇性非催化還原法脫除煙氣中的氮氧化物。
本項(xiàng)目綜合處理生活垃圾量 650 t/d,其中焚燒處理生活垃圾量為 530 t/d;協(xié)同處理市政污泥 50 t/d,其中焚燒處理污泥 20 t/d。配套建設(shè) 2×550 t/d 循環(huán)流化床垃圾焚燒處理線煙氣凈化系統(tǒng)設(shè)備。焚燒工藝為循環(huán)流化床鍋爐,煙氣參數(shù)如表 1 所示。
表 1 焚燒煙氣相關(guān)參數(shù)
1.2總體流程
根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際基礎(chǔ)數(shù)據(jù),初步設(shè)計(jì)出的工藝流程為,煙氣處理工藝為爐內(nèi) SNCR +靜電除塵+旋轉(zhuǎn)噴霧半干法+消石灰干法噴射+活性炭噴射+袋式除塵。工藝流程如圖 1 所示。
圖 1 垃圾焚燒煙氣凈化技術(shù)總體工藝流程
鍋爐出口煙氣進(jìn)入靜電除塵器,進(jìn)行初步煙塵脫除。初步除塵后的煙氣從脫硫反應(yīng)塔頂部進(jìn)入,同時(shí)石灰漿液經(jīng)高速旋轉(zhuǎn)的霧化器均勻地噴入反應(yīng)塔內(nèi)。石灰漿與自下而上的煙氣流中的 HCl、SOx、HF 等酸性氣體進(jìn)行反應(yīng)。噴射的石灰漿液吸熱蒸發(fā)并生成干燥粉末狀反應(yīng)物 CaCl2、CaF2、CaSO3及 CaSO4等。旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫后的煙氣進(jìn)入布袋除塵器,進(jìn)一步脫除煙塵,并經(jīng)煙囪排放。
2 脫硫脫硝工藝選擇
2.1脫硫技術(shù)
旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法脫硫工藝具有設(shè)備簡單、投資和運(yùn)行費(fèi)用低、占地面積小等優(yōu)勢,脫硫效率可以保持在75% ~ 90%。噴霧干燥吸收法的煙氣脫硫工藝簡單,包括吸收劑漿液的制備、噴霧干燥吸收和布袋除塵三部分。
未經(jīng)處理的熱煙氣通過氣體分布器進(jìn)入噴霧干燥吸收塔,與微小的石灰漿液滴接觸。煙氣中的酸性組分迅速被細(xì)小的堿性液滴中和,脫出煙氣中的 HCl、SO2和SO3,同時(shí)煙氣中的水分被蒸發(fā)。
合理地控制煙氣分布、漿液流量和液滴尺寸,以確保液滴在接觸噴霧干燥吸收塔塔壁之前被干燥,干燥產(chǎn)物包括飛灰和吸收反應(yīng)產(chǎn)物,落入吸收塔底部,進(jìn)入粉塵輸送系統(tǒng)。處理后的煙氣進(jìn)入布袋除塵器,收集固體顆粒,從顆粒收集器出來的煙氣通過引風(fēng)機(jī)送入煙囪排放。