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噴霧干燥法在垃圾焚燒尾氣凈化的應用

             來(lai)源:無錫市華星電(dian)力環保工程有限公司 閱讀:3208 更新時間:2010-10-21 14:41

摘要:我(wo)國是世界上(shang)垃(la)圾包袱最沉(chen)重的(de)國家,人多產生的(de)垃(la)圾就多,而(er)垃(la)圾造成(cheng)的(de)危害是顯而(er)易見的(de)。垃(la)圾焚燒(shao)所產生的(de)大(da)量尾(wei)氣(qi)對環境污染也是非常嚴重的(de),文中介紹(shao)了噴霧(wu)干燥法在垃(la)圾焚燒(shao)尾(wei)氣(qi)凈化中應用作了簡單介紹(shao)。

關鍵詞:脫酸,噴霧,二惡英,重金屬,除塵
 
城(cheng)市垃(la)圾問題(ti)已成為(wei)當(dang)今世界最嚴重的(de)公害之(zhi)一,及(ji)時清理和處置(zhi)垃(la)圾是建設優(you)美、整(zheng)潔(jie)、文明的(de)現代城(cheng)市不可缺(que)少的(de)條件(jian)。解決(jue)垃(la)圾問題(ti)的(de)最有效(xiao)的(de)途徑(jing)是將垃(la)圾減(jian)(jian)量(liang)(liang)化、資源(yuan)化、無害化。垃(la)圾焚(fen)燒技術符合無害化、減(jian)(jian)量(liang)(liang)化、資源(yuan)化的(de)垃(la)圾處理政策(ce),且(qie)具有處理速度快、減(jian)(jian)容(rong)效(xiao)果好、占地(di)面(mian)積小、環(huan)(huan)境影響小、易(yi)于(yu)選址(zhi)等優(you)點,近年(nian)來在(zai)國內外得到較快發展。但(dan)由(you)于(yu)垃(la)圾成分的(de)復雜性,焚(fen)燒后產生(sheng)大量(liang)(liang)的(de)含有重金屬、二惡(e)英、SOX、HCl、HF等有毒、有害尾(wei)(wei)氣(qi),其對環(huan)(huan)境的(de)危害是十分嚴重的(de)。因此國家(jia)環(huan)(huan)保局在(zai)2000年(nian)頒布的(de)《生(sheng)活垃(la)圾焚(fen)燒污染控制》標準中(zhong)嚴格限定了各種(zhong)污染物排(pai)放指標。但(dan)由(you)于(yu)尾(wei)(wei)氣(qi)成分十分復雜給(gei)治(zhi)理。

工(gong)作尾氣凈化(hua)(hua)工(gong)藝有濕法、半(ban)干(gan)法、干(gan)法3種,濕法由于(yu)二惡英難(nan)以達(da)標排放及后期污(wu)水(shui)問(wen)題,故應用(yong)較少。目前主(zhu)要采用(yong)半(ban)干(gan)法或干(gan)法凈化(hua)(hua)工(gong)藝。

1 尾氣凈化工藝流程

棗莊市(shi)資源電廠(chang)為日處理600噸的(de)垃圾焚燒電廠(chang),該系統共有兩套生產(chan)線(xian),每套生產(chan)線(xian)配置一(yi)套尾(wei)氣(qi)凈化裝置用來去(qu)除(chu)焚燒時(shi)產(chan)生的(de)有害物。尾(wei)氣(qi)凈化采用噴霧干燥(zao)法(fa)工藝,其(qi)工藝流程如圖1所示。

噴霧干燥(zao)(zao)尾(wei)氣脫酸過程是利(li)(li)用噴霧干燥(zao)(zao)的(de)(de)原理將石灰乳(ru)溶液噴入(ru)(ru)反(fan)應塔內(nei),一方面(mian)利(li)(li)用尾(wei)氣的(de)(de)熱量(liang)將噴入(ru)(ru)的(de)(de)霧滴水分(fen)蒸(zheng)發形成(cheng)(cheng)干燥(zao)(zao)的(de)(de)粉狀固體顆粒(li)收集(ji)下來。另一方面(mian)尾(wei)氣中酸性氣體與石灰漿液同(tong)時發生化學吸(xi)收反(fan)應,達到脫酸的(de)(de)目的(de)(de)。在(zai)塔內(nei)完成(cheng)(cheng)脫酸反(fan)應后形成(cheng)(cheng)的(de)(de)產物部(bu)(bu)分(fen)在(zai)塔內(nei)由底部(bu)(bu)錐體出口(kou)排出,另一部(bu)(bu)分(fen)隨反(fan)后的(de)(de)尾(wei)氣進入(ru)(ru)袋式除塵器內(nei)經凈化后排空。其反(fan)應過程如下:

石(shi)灰熟化:                 CaO+H2O→Ca(OH)2

SO2吸收:                 SO2+OH-→HSO3-

SO2與石灰(hui)反應:           SO2+Ca(OH)2→CaSO3+H2O

Cl與石灰反(fan)應:          Cl+Ca(OH)2→CaCl2+H2O

亞硫酸(suan)鹽的部分氧化(hua):   CaSO3+O2→CaSO4

反應物析出(chu):           SO32-+Ca2+←→CaSO3

總反應:               SO2(氣)+Ca(OH)2(固) →CaSO3(固)+H2O
                       SO2(氣)+Ca(OH)2(固)+1/2O2→CaSO4(固)+H2O
 ;  ;                    Cl(氣)+Ca(OH)2(固)→CaCl2(固)+H2O

噴(pen)霧干燥法(fa)尾氣脫(tuo)酸裝置主(zhu)要(yao)由(you):1)石灰(hui)漿(jiang)制(zhi)備系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong);2)石灰(hui)漿(jiang)噴(pen)入系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong);3) 活性碳噴(pen)入系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong);4)脫(tuo)酸系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong);5)回風系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong);6)粉塵收集系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong);7)廢渣(zha)排(pai)出系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong);8)控制(zhi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)。

2 工藝系統簡介

2.1 石灰(hui)漿(jiang)制備系統

石(shi)灰(hui)漿(jiang)制備(bei)系統主要由(you)石(shi)灰(hui)儲料倉(cang)、倉(cang)頂除塵器、流化裝置、石(shi)灰(hui)給料機(ji)、計量(liang)器、配漿(jiang)槽、供漿(jiang)槽等(deng)組(zu)成。

石(shi)灰(hui)(hui)(hui)(200目,80%含量(liang))從廠外槽車運(yun)來,儲(chu)(chu)料(liao)倉(cang)(cang)(cang)不設卸料(liao)裝置,由槽車直接通過(guo)氣力輸送至石(shi)灰(hui)(hui)(hui)儲(chu)(chu)料(liao)倉(cang)(cang)(cang),儲(chu)(chu)料(liao)倉(cang)(cang)(cang)保證(zheng)三套(tao)系統3天的(de)用(yong)量(liang),儲(chu)(chu)料(liao)倉(cang)(cang)(cang)容積(ji)為65m3;儲(chu)(chu)料(liao)倉(cang)(cang)(cang)內設有導波雷(lei)達料(liao)位計(ji),可監測儲(chu)(chu)料(liao)倉(cang)(cang)(cang)的(de)料(liao)位情況;儲(chu)(chu)料(liao)倉(cang)(cang)(cang)的(de)倉(cang)(cang)(cang)頂設有式除塵器,可收集粉(fen)塵;儲(chu)(chu)料(liao)倉(cang)(cang)(cang)灰(hui)(hui)(hui)斗壁設有流(liu)(liu)化(hua)板,通過(guo)壓縮空(kong)氣進入(ru)(ru)流(liu)(liu)化(hua)板產生粉(fen)塵流(liu)(liu)化(hua)態,以(yi)防止粉(fen)塵搭(da)橋;石(shi)灰(hui)(hui)(hui)粉(fen)通過(guo)給料(liao)機(ji)、計(ji)量(liang)器(可調速,調整CaO的(de)供(gong)(gong)料(liao)量(liang))送入(ru)(ru)配(pei)(pei)漿(jiang)(jiang)槽,在配(pei)(pei)漿(jiang)(jiang)池(chi)中(zhong)加水攪拌配(pei)(pei)制成石(shi)灰(hui)(hui)(hui)乳液;濃度為10~15%(含固率)漿(jiang)(jiang)液溢流(liu)(liu)到(dao)供(gong)(gong)漿(jiang)(jiang)槽。供(gong)(gong)漿(jiang)(jiang)槽中(zhong)的(de)漿(jiang)(jiang)液由石(shi)灰(hui)(hui)(hui)漿(jiang)(jiang)計(ji)量(liang)泵泵送到(dao)反應塔的(de)噴漿(jiang)(jiang)系統,供(gong)(gong)漿(jiang)(jiang)液量(liang)由進引風機(ji)前的(de)SO2監測濃度控制。

2.2 石灰(hui)漿噴入系(xi)統(tong)

石灰漿噴入(ru)系(xi)統主(zhu)要(yao)由計量泵(beng)、噴嘴、壓縮(suo)空氣及管道閥門等組成(cheng)。

高(gao)(gao)溫(wen)(wen)尾氣(qi)進入反應塔(ta)后(hou),利用雙流體(ti)霧化噴咀在反應塔(ta)內增(zeng)濕霧化,調整尾氣(qi)溫(wen)(wen)度(du),同時對尾氣(qi)增(zeng)濕,使石灰霧滴(di)與酸性(xing)氣(qi)體(ti)充分(fen)接觸反應。噴入的液(ye)(ye)滴(di)在瞬間蒸(zheng)發(fa)(fa),煙(yan)氣(qi)降(jiang)至反應溫(wen)(wen)度(du)。同時液(ye)(ye)滴(di)與粉塵碰撞,當(dang)外表面(mian)水份蒸(zheng)發(fa)(fa)后(hou),表面(mian)出(chu)現顯著固態(tai)物質(zhi),干燥速率(lv)下降(jiang),液(ye)(ye)滴(di)溫(wen)(wen)度(du)逐漸升高(gao)(gao)并接近煙(yan)氣(qi)溫(wen)(wen)度(du),最(zui)后(hou)水分(fen)蒸(zheng)發(fa)(fa)殆(dai)盡,形成固態(tai)顆粒而從(cong)煙(yan)氣(qi)中分(fen)離。

2.3 活性碳噴(pen)入系統

為了更(geng)有(you)效地去(qu)除(chu)重(zhong)金屬(shu)及(ji)二(er)惡英(ying)(ying),在反(fan)應(ying)塔(ta)出(chu)口(kou)煙道設置活性(xing)碳噴(pen)入口(kou),系(xi)統(tong)由(you)活性(xing)碳加料(liao)(liao)裝置與(yu)可調給料(liao)(liao)機(ji)組(zu)成,并通(tong)過可調給料(liao)(liao)機(ji)實現對(dui)噴(pen)入量的(de)(de)控制,將活性(xing)碳噴(pen)入反(fan)應(ying)塔(ta)前的(de)(de)行(xing)氣(qi)管道內,吸附尾氣(qi)內的(de)(de)二(er)惡英(ying)(ying)及(ji)重(zhong)金屬(shu)等有(you)毒危(wei)險(xian)物,保(bao)證二(er)惡英(ying)(ying)及(ji)重(zhong)金屬(shu)的(de)(de)排放濃(nong)度達到國家(jia)排放標準。

2.4 脫酸系統

脫配系統主要(yao)由反應塔(ta)、塔(ta)底排灰機(ji)、石(shi)灰干粉噴入裝(zhuang)置(zhi)等組成。

焚燒爐出(chu)口(kou)含酸(suan)(suan)性氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)尾氣(qi)(qi)(qi)進入反(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)塔進行脫酸(suan)(suan)處理。在(zai)(zai)反(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)塔中(zhong)(zhong)(zhong)由計(ji)量(liang)泵輸入脫酸(suan)(suan)用石灰(hui)漿液(ye),通過固(gu)定噴(pen)頭在(zai)(zai)壓縮空氣(qi)(qi)(qi)噴(pen)吹下,石灰(hui)漿液(ye)霧(wu)化(hua)粒徑150~200μm左右的(de)霧(wu)滴(di),并同時與(yu)酸(suan)(suan)性氣(qi)(qi)(qi)體(ti)充分接觸(chu),在(zai)(zai)發(fa)行化(hua)學反(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)后去除煙氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)絕大多數的(de)酸(suan)(suan)性氣(qi)(qi)(qi)體(ti)。在(zai)(zai)反(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)塔內,反(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)煙氣(qi)(qi)(qi)及反(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)后的(de)霧(wu)滴(di)呈下降(jiang)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)沉降(jiang),在(zai)(zai)反(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)過程中(zhong)(zhong)(zhong),霧(wu)滴(di)吸收煙氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)熱量(liang)不(bu)斷蒸發(fa)水分,得以在(zai)(zai)煙氣(qi)(qi)(qi)排出(chu)反(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)塔前煙氣(qi)(qi)(qi)所(suo)含水份充分蒸發(fa),反(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)塔底排出(chu)灰(hui)渣為干燥的(de)粉塵。

石灰干粉噴入裝置

為避免焚燒爐(lu)在開爐(lu)、停爐(lu)或運(yun)行中不正常的(de)工況(kuang)下排煙溫度過低引(yin)起的(de)除塵(chen)器布袋結露的(de)出現,設有Ca(OH)2干粉噴入(ru)系統(tong),在通過進反應塔前的(de)尾氣管道(dao)內噴入(ru)Ca(OH)2干粉,達(da)到輔助脫酸(suan)的(de)作用。

2.5 回風系統

采用循(xun)環(huan)風機將(jiang)已凈化的尾(wei)氣回通過環(huan)壁(bi)噴射裝置噴入反應(ying)塔(ta),使其在塔(ta)壁(bi)表面形成一層空(kong)氣幕保(bao)護塔(ta)身(shen),以防濕壁(bi)。

2.6 粉塵收集系統(tong)

粉(fen)塵收集(ji)系統(tong)主要由袋式除塵器、風機等組成。

袋式除塵(chen)器(qi)主要用來收(shou)集(ji)反(fan)應(ying)后尾氣(qi)中的固(gu)體顆(ke)粒,從反(fan)應(ying)塔(ta)出來夾(jia)帶有飛(fei)灰(hui)、石(shi)(shi)灰(hui)等(deng)顆(ke)粒的尾氣(qi)進入袋式除塵(chen)器(qi)內。由于部分未反(fan)應(ying)的石(shi)(shi)灰(hui)顆(ke)粒吸附在濾(lv)(lv)袋表面(mian)相當(dang)于固(gu)定床(chuang)反(fan)應(ying)器(qi),尾氣(qi)中的酸性氣(qi)體在濾(lv)(lv)袋表面(mian)完(wan)成最后一次脫酸反(fan)應(ying)后排空。

2.7 廢渣排出系統

廢渣(zha)系統主要(yao)由(you)廢渣(zha)庫、庫頂(ding)除塵器(qi)、輸送設備、倉泵、卸灰機等組(zu)成。

反(fan)應塔底部排出的(de)粉塵、袋式(shi)除塵器收集(ji)下來的(de)粉塵通過倉泵輸(shu)(shu)送到廢渣(zha)(zha)庫中,輸(shu)(shu)送能(neng)力按實際灰(hui)量(liang)的(de)150%設計,廢渣(zha)(zha)庫容積150m3,按2天貯存(cun)量(liang)設計。

2.8 控制系統

尾氣脫(tuo)酸裝置的自(zi)(zi)(zi)(zi)動監測(ce)與控(kong)制采用計算器自(zi)(zi)(zi)(zi)動監控(kong)系統。能對尾氣處理裝置實(shi)(shi)行順序自(zi)(zi)(zi)(zi)動啟停,運行參數(shu)自(zi)(zi)(zi)(zi)動檢(jian)測(ce)和儲存,關(guan)鍵參數(shu)實(shi)(shi)行自(zi)(zi)(zi)(zi)動調節,使(shi)尾氣處理裝置實(shi)(shi)現自(zi)(zi)(zi)(zi)動化控(kong)制。

整個煙(yan)氣凈化系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)計算(suan)機自動(dong)(dong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)采(cai)(cai)用集散(san)型控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)結(jie)構。首先由(you)現(xian)場監(jian)控(kong)(kong)單元對各(ge)工(gong)(gong)(gong)藝點的(de)當(dang)(dang)前(qian)工(gong)(gong)(gong)藝情況,獨立地進(jin)(jin)行(xing)(xing)實(shi)(shi)時(shi)在線監(jian)測及遠程操作,同時(shi)又(you)與(yu)其相應的(de)上(shang)位(wei)過(guo)程控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)裝置(zhi)PLC進(jin)(jin)行(xing)(xing)信息(xi)交流(liu),以(yi)保證上(shang)位(wei)過(guo)程控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)裝置(zhi)對相應工(gong)(gong)(gong)藝的(de)信息(xi)進(jin)(jin)行(xing)(xing)采(cai)(cai)集和(he)處理,以(yi)實(shi)(shi)現(xian)上(shang)位(wei)工(gong)(gong)(gong)業控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)計算(suan)機的(de)各(ge)項監(jian)控(kong)(kong)要(yao)求。系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)中(zhong)采(cai)(cai)用模擬(ni)量調節與(yu)開關量控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi),本工(gong)(gong)(gong)程以(yi)PLC作為(wei)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)核心(xin),工(gong)(gong)(gong)控(kong)(kong)機為(wei)監(jian)視管理中(zhong)心(xin),其中(zhong)包括數(shu)據(ju)(ju)采(cai)(cai)集和(he)處理(DAS)、模擬(ni)量控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(MCS)、順序(xu)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)(SCS)。在正常工(gong)(gong)(gong)作情況下由(you)PLC站來實(shi)(shi)現(xian)對系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi),當(dang)(dang)自動(dong)(dong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)模式出現(xian)故障或例行(xing)(xing)檢修(xiu)時(shi)可無擾(rao)動(dong)(dong)地切換到(dao)手(shou)動(dong)(dong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)模式實(shi)(shi)現(xian)對系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)設備(bei)的(de)手(shou)動(dong)(dong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)具有(you)雙(shuang)重控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)功能,提高了控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)可靠(kao)性和(he)安全性。同時(shi)通過(guo)PLC將數(shu)據(ju)(ju)通訊(xun)網絡和(he)主站上(shang)位(wei)中(zhong)央控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)工(gong)(gong)(gong)業計算(suan)機相聯。現(xian)場工(gong)(gong)(gong)程師站和(he)上(shang)位(wei)機除了完成系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)整定(ding)、組(zu)態、數(shu)據(ju)(ju)處理、通訊(xun)傳輸、軟件維(wei)護外,再配置(zhi)CRT、鍵盤、打(da)(da)印機及很(hen)好的(de)人機界面,由(you)此組(zu)成一套具有(you)數(shu)據(ju)(ju)采(cai)(cai)集、處理、控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)、顯示、打(da)(da)印等功能完整的(de)工(gong)(gong)(gong)業集散(san)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)系(xi)(xi)(xi)(xi)統(tong)。

系統預留以(yi)太網(wang)通訊接口,以(yi)便于與工廠局域網(wang)相聯,實現數據傳輸、上級計算機(ji)系統對下級脫硫(liu)系統運行的監視。主要由以(yi)下四(si)部分組成:

工業控制計(ji)算機系(xi)統:

該部分是實(shi)現自動(dong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)系(xi)統(tong)的核心(xin),是臨(lin)控(kong)(kong)(kong)系(xi)統(tong)可靠(kao)性和(he)穩定性的保(bao)證,用(yong)于控(kong)(kong)(kong)制(zhi)方案選擇、參(can)數修改設定,并對工(gong)藝運(yun)行情況(kuang)進行實(shi)時在(zai)線控(kong)(kong)(kong)制(zhi)和(he)調整。控(kong)(kong)(kong)制(zhi)室工(gong)控(kong)(kong)(kong)主機(ji)(ji),使用(yong)Windows2000操作環境,配(pei)以工(gong)控(kong)(kong)(kong)組態(tai)軟件,形(xing)成(cheng)各工(gong)作界(jie)面、數據(ju)庫和(he)動(dong)畫(hua)模擬。工(gong)控(kong)(kong)(kong)主機(ji)(ji)配(pei)置(zhi)一(yi)臺噴墨(mo)打印機(ji)(ji)和(he)不間(jian)斷電源。

PLC控制系統:

是自動控制系統的(de)控制及信息(xi)處理(li)核心,實現數(shu)據和信息(xi)的(de)采(cai)集并按工藝要求進行控制。

現場控制系統:

該部(bu)分是實(shi)現用電設備現場(chang)操作和控制及工藝參數(shu)實(shi)時(shi)采(cai)集的主要部(bu)分。由控制室各電氣控制柜、現場(chang)柜、儀表和傳感器(qi)實(shi)現。

數據通訊網絡:

實現工控(kong)主機與PLC系統(tong)的(de)(de)通訊,并預留(liu)以太網通訊接口,以便于上級(ji)對下級(ji)的(de)(de)聯網通訊和管理(li)。

3 尾氣主要技術參數:見表1

4.主要操作工藝條件

4.1脫SOX的(de)Ca/S比(bi) 1.5:1

4.2脫(tuo)HCl的Ca/Cl比 0.5:1

4.3進吸收塔(ta)煙(yan)氣溫(wen)度155℃

4.4石灰漿固形物濃度13~18%

4.5石灰漿流量1100~1300L/h.套

4.6吸收塔內煙(yan)氣(qi)流速0.62m/s

4.7塔內煙(yan)氣停留時間12~13S

4.8漿液噴(pen)嘴處壓力2~3bar

4.9壓縮(suo)空氣噴嘴(zui)處壓力2.76bar

4.10進除塵(chen)器(qi)煙氣(qi)溫度125~130℃

4.11吸收塔和除塵器的灰(hui)斗加熱控制溫度110℃

4.12除塵器預加熱溫度80~125℃

4.13除塵(chen)器反吹壓縮空氣(qi)壓力5~6 bar

4.14除塵器阻力<150mmH2O

5 主要原材物料消耗指標

5.1吸收劑為Ca(OH)2,有(you)效含量(liang)90%,粒徑為325目,消耗量(liang)446kg/h。

5.2水為自來水,消耗量2118kg/h。

5.3整個系統的電耗(hao)量45Kw/ h。

5.4整個系統的(de)壓(ya)縮空(kong)氣耗量25~28m3/min

6 應用效果

2002年底棗(zao)莊資源(yuan)電廠垃圾焚燒尾氣凈化(hua)系統投入運行,并由業主及(ji)棗(zao)莊市環保局組織驗(yan)收(shou),表2為監(jian)測試結果

從(cong)運行(xing)結果來看,影響脫硫(liu)效率的因素很多,主要有:1)Ca/S;2)進口SO2濃度(du)3)相(xiang)對濕度(du);4) 停留時(shi)間;5)氯化物。

6.1 Ca/S對脫硫率的影響

在(zai)運行中Ca/S是影響脫硫效率(lv)(lv)的(de)主要因(yin)素之(zhi)一(yi),隨(sui)著Ca/S的(de)增(zeng)大(da)(da)(da),脫硫率(lv)(lv)也隨(sui)之(zhi)增(zeng)加(jia),其的(de)幅度由大(da)(da)(da)到小(xiao),最后(hou)趨于平穩。如圖2所示(shi)。當Ca/S小(xiao)于1時,提供的(de)脫硫劑(ji)(ji)不能(neng)滿(man)足吸(xi)(xi)收尾氣中SO2、HCl、HF等的(de)需要,這時脫硫率(lv)(lv)完全由吸(xi)(xi)收劑(ji)(ji)量來(lai)決定,曲(qu)線的(de)斜(xie)率(lv)(lv)較大(da)(da)(da),脫硫率(lv)(lv)與Ca/S的(de)關(guan)系(xi)幾乎呈正相關(guan); 在(zai)1.0~1.5區(qu)域,隨(sui)著Ca/S的(de)增(zeng)加(jia),脫硫率(lv)(lv)的(de)提高逐漸緩慢,曲(qu)線斜(xie)率(lv)(lv)變小(xiao),但脫硫率(lv)(lv)已能(neng)達到80~93%,Ca/S超過1.5,再增(zeng)加(jia)脫硫劑(ji)(ji),對脫硫率(lv)(lv)的(de)貢獻已不在(zai)明顯。而石(shi)灰利用率(lv)(lv)也隨(sui)之(zhi)下降。在(zai)Ca(OH)2增(zeng)加(jia)的(de)同時,進(jin)料率(lv)(lv)、含固量、黏度、反應(ying)生成(cheng)物(wu)濃度屆同時增(zeng)大(da)(da)(da),這些因(yin)素都(dou)有礙于SO2等的(de)去除。故脫硫率(lv)(lv)的(de)增(zeng)加(jia)逐漸減緩,最后(hou)趨于平穩。

在不加(jia)石灰(hui)漿的(de)(de)情(qing)況(kuang)下只(zhi)向反應(ying)塔內(nei)噴工藝水,使尾氣(qi)溫(wen)度下降到(dao)130℃,測得(de)平(ping)均脫(tuo)(tuo)硫(liu)率為20~35%。分(fen)(fen)析飛(fei)(fei)灰(hui)成(cheng)分(fen)(fen)其中CaO等金屬氧化物的(de)(de)含量(liang)在2~7%左右(you)。「因垃圾(ji)熱值不夠,大多數情(qing)況(kuang)下需摻煤助燃,又由(you)于垃圾(ji)焚(fen)(fen)燒(shao)溫(wen)度較(jiao)低(約800℃左右(you)),飛(fei)(fei)灰(hui)還沒有(you)水泥化」,故仍有(you)部分(fen)(fen)脫(tuo)(tuo)硫(liu)能(neng)力。而燃煤鍋爐由(you)于燃燒(shao)溫(wen)度較(jiao)高(gao)(約1200~1400℃)飛(fei)(fei)灰(hui)在部分(fen)(fen)已水泥化,這(zhe)也是燃燒(shao)鍋爐飛(fei)(fei)灰(hui)脫(tuo)(tuo)硫(liu)能(neng)力較(jiao)差的(de)(de)原(yuan)因。以(yi)此推(tui)算,如果垃圾(ji)焚(fen)(fen)燒(shao)過程中摻入劣質煤或煤堿石,用(yong)循環(huan)流化床焚(fen)(fen)燒(shao)爐+噴霧干燥法配置,則可(ke)在不加(jia)任何脫(tuo)(tuo)硫(liu)劑的(de)(de)情(qing)況(kuang)下其脫(tuo)(tuo)硫(liu)率也可(ke)達到(dao)50~70%。這(zhe)樣(yang)的(de)(de)配置在國際(ji)上以(yi)有(you)業績(ji)。

氯(lv)的(de)存在可(ke)(ke)以提高SO2的(de)脫(tuo)除性能,氯(lv)的(de)來源主要是垃(la)圾中氯(lv)化合物,氯(lv)可(ke)(ke)以提高脫(tuo)硫率的(de)原因是由于氯(lv)可(ke)(ke)以減(jian)緩石灰(hui)漿液滴(di)的(de)蒸發,另外氯(lv)的(de)存在能使ΔT保(bao)持(chi)較高的(de)水平,從(cong)而提高了脫(tuo)硫率。

6.2 進口SO2濃度(du)對脫硫率的影響

進(jin)口(kou)SO2濃度(du)(du)對(dui)脫硫率的(de)(de)(de)(de)影響(xiang),從圖(tu)3可以(yi)看出不同(tong)初始SO2濃度(du)(du)條件下(xia),的(de)(de)(de)(de)脫硫率民Ca/S的(de)(de)(de)(de)實際曲線,由圖(tu)3可見初始SO2濃度(du)(du)越高(gao)(gao),要(yao)(yao)達到較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)脫硫率越困難,其原因是在相同(tong)的(de)(de)(de)(de)反應塔進(jin)、出口(kou)尾(wei)氣溫度(du)(du)和相同(tong)Ca/S條件下(xia),高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)進(jin)口(kou)尾(wei)氣濃度(du)(du)需要(yao)(yao)更多的(de)(de)(de)(de)新(xin)鮮石灰漿加(jia)入量(liang)(liang)。因此提高(gao)(gao)了霧滴中石灰的(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang),增大了需要(yao)(yao)吸(xi)收的(de)(de)(de)(de)SO2量(liang)(liang)和生成的(de)(de)(de)(de)亞硫酸鈣量(liang)(liang),霧滴水分的(de)(de)(de)(de)減少限制(zhi)了Ca(OH)2與SO2的(de)(de)(de)(de)傳質過程,使脫硫率降低(di)。

6.3 袋(dai)式除塵器的(de)二(er)次(ci)脫硫

經過反(fan)應(ying)塔(ta)反(fan)應(ying)后的(de)尾(wei)氣(qi)進入袋式除(chu)塵器(qi)時,由于含有大(da)量的(de)未反(fan)應(ying)的(de)石灰顆(ke)粒吸(xi)附在濾袋表面,形成一定厚度(du)的(de)粉塵層,相(xiang)當于固定床反(fan)應(ying)器(qi),尾(wei)氣(qi)通過時進行最后一次脫(tuo)硫(liu)反(fan)應(ying),從實際使用情況看,其率約10~15%。如圖(tu)4所(suo)示。

6.4 反應(ying)塔內相對濕度對脫硫的影響

相對(dui)濕(shi)度(du)(du)是影(ying)響脫硫(liu)率的(de)另一(yi)(yi)個重(zhong)要因素,相對(dui)濕(shi)度(du)(du)越高(gao)漿液的(de)含(han)水(shui)量(liang)越大(da)。SO2脫硫(liu)率高(gao),脫除(chu)反應的(de)基本條件是石灰霧滴必(bi)須含(han)有水(shui)分(fen)(fen),當水(shui)分(fen)(fen)含(han)量(liang)高(gao)時,霧滴與尾氣(qi)(qi)一(yi)(yi)接觸即迅速蒸(zheng)發降低了尾氣(qi)(qi)溫度(du)(du),從而使蒸(zheng)發率降低,延長了脫硫(liu)反應時間(jian),有利(li)于SO2的(de)吸收(shou);另一(yi)(yi)方面,霧滴的(de)干燥速度(du)(du)還受尾氣(qi)(qi)中水(shui)蒸(zheng)氣(qi)(qi)分(fen)(fen)壓的(de)影(ying)響,當水(shui)蒸(zheng)氣(qi)(qi)分(fen)(fen)壓接近飽和蒸(zheng)氣(qi)(qi)壓時,吸收(shou)SO2的(de)時間(jian)可大(da)幅(fu)度(du)(du)增(zeng)加(jia),使脫硫(liu)率有明(ming)顯的(de)增(zeng)加(jia)。圖5是不同相對(dui)濕(shi)度(du)(du)條件下CS對(dui)脫硫(liu)率的(de)影(ying)響。

另外,尾氣凈化(hua)裝置收集下來的(de)(de)粉(fen)塵因(yin)重金屬、二(er)(er)惡(e)英等含量(liang)較高而(er)成為(wei)危險(xian)廢棄物,在采用機械爐(lu)(lu)排(pai)爐(lu)(lu)焚(fen)(fen)燒(shao)垃圾(ji)時,飛(fei)灰中二(er)(er)惡(e)英濃(nong)度在600~6000 ng/Kg,占二(er)(er)惡(e)英總量(liang)的(de)(de)90%以(yi)上(shang),由于(yu)流化(hua)床(chuang)焚(fen)(fen)燒(shao)爐(lu)(lu)焚(fen)(fen)燒(shao)時產生的(de)(de)飛(fei)灰量(liang)較大(da),故二(er)(er)惡(e)英含量(liang)較爐(lu)(lu)排(pai)爐(lu)(lu)相對較低,但其占二(er)(er)惡(e)英的(de)(de)部含量(liang)并沒有多(duo)大(da)變化(hua)。因(yin)此收集下來的(de)(de)粉(fen)塵應進(jin)行無害化(hua)處(chu)理,哈爾濱垃圾(ji)焚(fen)(fen)燒(shao)廠采用水(shui)泥(ni)進(jin)行固化(hua),而(er)紹興垃圾(ji)焚(fen)(fen)燒(shao)廠則用來制(zhi)磚,據報道制(zhi)磚后測量(liang)結(jie)束表明各項指標(biao)均(jun)不(bu)超過(guo)相關標(biao)準限制(zhi),是值(zhi)得推廣的(de)(de)辦法之(zhi)一。表3為(wei)紹興垃圾(ji)焚(fen)(fen)燒(shao)廠飛(fei)灰測量(liang)結(jie)果。

7 存在主要問題

在運行(xing)過程中發現以下(xia)幾個(ge)問題:1)濕(shi)壁(bi);2)噴嘴(zui)表(biao)面積塵;3)供漿管泄漏等。對上述(shu)問題了以下(xia)措施:A:濕(shi)壁(bi)問題采(cai)取了環壁(bi)保護(hu)(hu)措施,使(shi)霧滴(di)在塔壁(bi)沒有(you)停留(liu)時間,這(zhe)樣霧滴(di)就不會在塔壁(bi)上結(jie)露在,防(fang)止(zhi)了濕(shi)壁(bi)現場以生。B:噴嘴(zui)表(biao)面積塵主要是粉塵通過噴嘴(zui)時在噴嘴(zui)表(biao)面粘接而積塵,對此(ci)對噴嘴(zui)采(cai)取了防(fang)護(hu)(hu)措施,防(fang)止(zhi)粉塵粘接。C:供漿洗這(zhe)泄漏主要是管道質量不好,更(geng)換管道后(hou)漿液不在泄漏。采(cai)取相(xiang)應的防(fang)護(hu)(hu)措施后(hou)運行(xing)一(yi)段時間后(hou)上述(shu)現象沒有(you)在發生。

8 小結

8.1從實際使用情況看,噴霧干燥法(fa)脫硫工藝用在(zai)垃圾(ji)焚燒尾(wei)氣(qi)(qi)凈化(hua),其脫硫率、系(xi)統的(de)可靠性都是很高的(de),運(yun)行結果表明相對濕度(du)、尾(wei)氣(qi)(qi)溫度(du)、進(jin)口SO2濃度(du)、Ca/S及氯化(hua)物存在(zai)等都會對脫硫率有(you)一(yi)定(ding)的(de)影響;

8.2在正常運行條件下,Ca/S在1.5以上時,增加Ca/S對(dui)脫硫率的提高(gao)已不明顯;

8.3 袋(dai)式除塵器(qi)的脫硫率及收塵效(xiao)率都比電除塵器(qi)高(gao);

8.4在廢渣溫度100℃、含濕量3%左右,適易(yi)用氣力輸送(song)排(pai)渣。


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