摘要：以江蘇某垃圾焚(fen)燒(shao)發電廠為例(li)，介(jie)紹了環(huan)保提標改造的(de)方案，并比較(jiao)改造前(qian)后環(huan)保和經濟效(xiao)益，對生活垃圾焚(fen)燒(shao)廠煙氣處(chu)理系統(tong)提標改造具有一(yi)定的(de)參考意義(yi)。  

0引言  

現階段國內生活(huo)垃(la)(la)(la)圾焚(fen)燒(shao)廠(chang)設計(ji)、建設、調試、驗收和運(yun)行控(kong)制(zhi)均依(yi)據《生活(huo)垃(la)(la)(la)圾焚(fen)燒(shao)污染控(kong)制(zhi)標準》(GB18485~2001)要求。截止2011年底全(quan)國投入運(yun)行的生活(huo)垃(la)(la)(la)圾焚(fen)燒(shao)發電廠(chang)有120座(zuo)，總處理能力達10.2萬(wan)t/d，預計(ji)到“十二(er)五”末我國生活(huo)垃(la)(la)(la)圾焚(fen)燒(shao)項目將超(chao)過300座(zuo)，13焚(fen)燒(shao)垃(la)(la)(la)圾量達30.7萬(wan)t，煙氣排放量將會增加(jia)。  ;

隨著公眾關注度和環保意識的(de)增加，環保部頒布了(le)(le)《生活垃圾焚(fen)燒(shao)污(wu)染控(kong)制標準》(GB18485—2014)(以下簡稱(cheng)2014版(ban)標準)，與2001版(ban)標準相(xiang)比，不僅大幅收嚴了(le)(le)二氧(yang)化(hua)(hua)硫、氮(dan)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)、顆粒(li)物(wu)(wu)(wu)等常規污(wu)染物(wu)(wu)(wu)和二口惡英、重金屬(shu)等特征污(wu)染物(wu)(wu)(wu)的(de)排放限值(zhi)，還(huan)增加了(le)(le)一氧(yang)化(hua)(hua)碳等工況(kuang)控(kong)制指標，并且同時還(huan)對入(ru)爐廢(fei)物(wu)(wu)(wu)、監測要求等做出了(le)(le)相(xiang)應的(de)修訂(ding)，要求所有的(de)已(yi)建(jian)、在建(jian)和將建(jian)的(de)生活垃圾焚(fen)燒(shao)項目從(cong)2016年1月1日(ri)開(kai)始執行(xing)2014版(ban)標準。  

本文(wen)分析(xi)江蘇某(mou)垃(la)圾(ji)焚(fen)燒(shao)發電廠煙(yan)氣(qi)處理系(xi)統(tong)(tong)存(cun)在的問題(ti)及(ji)提標改(gai)造(zao)難點，根(gen)據煙(yan)氣(qi)中各組分處理原理及(ji)相關(guan)煙(yan)氣(qi)處理系(xi)統(tong)(tong)改(gai)造(zao)案例提出改(gai)造(zao)方案，并對改(gai)造(zao)后環(huan)保及(ji)經(jing)濟(ji)效益分析(xi)說明，為垃(la)圾(ji)焚(fen)燒(shao)發電廠煙(yan)氣(qi)處理系(xi)統(tong)(tong)提標改(gai)造(zao)提供一種(zhong)思路。  

江(jiang)蘇某垃(la)圾(ji)焚燒(shao)發(fa)電廠用(yong)于(yu)處(chu)理生(sheng)活垃(la)圾(ji)，于(yu)2006年9月投入運行，年處(chu)理生(sheng)活垃(la)圾(ji)規(gui)模28萬(wan)t。公司(si)裝備(bei)3×250t爐排焚燒(shao)爐(3×22t/h余熱(re)鍋爐)，配備(bei)2X6MW中(zhong)(zhong)溫中(zhong)(zhong)壓(ya)純凝汽輪發(fa)電機組。煙氣(qi)處(chu)理系統采用(yong)的工藝為“急冷塔(ta)+干法(消石灰)+活性炭(tan)+布(bu)袋(dai)除(chu)塵器(qi)”，見圖1，飛灰經螯合(he)穩定化處(chu)理后(hou)，送(song)人(ren)生(sheng)活垃(la)圾(ji)填(tian)埋場(chang)填(tian)埋。  

2煙氣處理系統存在問題  

2.1煙氣(qi)排放指標(biao)改造問(wen)題  

(1)煙(yan)氣排放(fang)(fang)HCl和SO2方(fang)面煙(yan)氣出口設計HCl和SO2排放(fang)(fang)指標(biao)分(fen)(fen)別為75mg/m3和260mg/m3，而目前運行狀況煙(yan)氣中HCI和S02排放(fang)(fang)質(zhi)量濃度(du)分(fen)(fen)別在10～65mg/m3和40～100mg/m3范(fan)圍內波動，煙(yan)氣中HCl和SO2排放(fang)(fang)濃度(du)不能完全(quan)滿足2014版標(biao)準HC1日均(jun)≤50mg/m3和SO2日均(jun)≤80mg/m3的要求。  

(2)煙氣排(pai)放顆粒物(wu)指(zhi)標方(fang)面(mian)  

布袋(dai)除(chu)塵器(qi)(qi)設(she)(she)計(ji)(ji)出口煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)物(wu)質(zhi)量濃度為(wei)<80mg/m3。根(gen)據監(jian)測結果，煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)排(pai)(pai)放顆(ke)(ke)(ke)粒(li)物(wu)質(zhi)量濃度一(yi)般在20～30mg/m3，不能完全滿足(zu)2014版標準顆(ke)(ke)(ke)粒(li)物(wu)日均(jun)≤20mg/m3的要求。本項目(mu)布袋(dai)除(chu)塵器(qi)(qi)過濾面積為(wei)1850m2，設(she)(she)計(ji)(ji)氣(qi)(qi)(qi)布流(liu)速<1m/min(實際0.81m/min)，而南海綠電(dian)垃圾焚燒項目(mu)布袋(dai)除(chu)塵器(qi)(qi)氣(qi)(qi)(qi)布流(liu)速為(wei)0.65m/rain，其煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)排(pai)(pai)放顆(ke)(ke)(ke)粒(li)物(wu)濃度測量值一(yi)般<5mg/m3。分析認為(wei)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)顆(ke)(ke)(ke)粒(li)物(wu)濃度偏大是(shi)氣(qi)(qi)(qi)布流(liu)速設(she)(she)計(ji)(ji)取值較(jiao)高造成的。  

(3)煙氣排放NO指(zhi)標方面  

煙氣出(chu)口(kou)設計NO排放指標為(wei)400m#m3，而目前煙氣NO排放指標一般在150～350mg/m3，不能完全滿足2014版標準NO日均(jun)≤250me/m3的要求。  

(4)煙氣(qi)處(chu)理HC1處(chu)理能力  

原(yuan)煙(yan)氣處理系(xi)統設計HC1處理能(neng)力人口質量濃度為1500mg/m3，2014版標準(zhun)增加(jia)經(jing)消毒的醫療廢(fei)物(wu)可(ke)入廠焚燒，而根(gen)據實際(ji)運行發(fa)現醫療廢(fei)物(wu)經(jing)焚燒后產生HCI質量濃度高達40OO～5000mg/m3;原(yuan)設計脫酸劑消石(shi)灰(hui)反應(ying)效率(lv)低，一般在(zai)70%左右;為保(bao)證(zheng)脫酸效率(lv)，鈣硫比高達2.5以上，消石(shi)灰(hui)耗用量特(te)別高，同時也增加(jia)了飛灰(hui)螯合穩定系(xi)統運行負擔(dan)。  

2.2煙氣(qi)在線監測設(she)備  

1#、2、3#煙氣處理系統出口各設一臺煙氣在  

線監測(ce)裝置(zhi)，其(qi)中(zhong)核心部件(jian)均為德(de)國原裝產(chan)品，當出現故障(zhang)后(hou)國內公司無修復能力，需返回德(de)國原廠檢修，檢修周期一(yi)般為2—3個(ge)月。因(yin)此，當煙氣(qi)在線監測(ce)裝置(zhi)核心部件(jian)出現故障(zhang)后(hou)，會造成2—3個(ge)月內煙氣(qi)指(zhi)標無法監測(ce)和顯示的情(qing)況，對煙氣(qi)處理系統的調整和煙氣(qi)排放(fang)指(zhi)標極為不利，更不符合環保管理要求。  

 另外，在(zai)起停爐(lu)(lu)(lu)溫(wen)度控制方(fang)面，多次起停爐(lu)(lu)(lu)試驗，在(zai)不投(tou)垃(la)圾(ji)情況(kuang)下，現有(you)的(de)燃燒器只(zhi)能(neng)將爐(lu)(lu)(lu)溫(wen)保持在(zai)650左右(you)，無法滿足(zu)2014版(ban)標(biao)準(zhun)——起爐(lu)(lu)(lu)溫(wen)度850再垃(la)圾(ji)入爐(lu)(lu)(lu)的(de)要求。同時，目前活(huo)性炭輸送管道常發生堵管現象，影響煙氣(qi)重金屬和二嗾去除效果。  

3煙氣處理原理  

在煙氣進(jin)入急冷(leng)時(shi)噴入NaOH稀(xi)溶(rong)液(ye)，降低煙氣溫度同時(shi)去除(chu)煙氣部分so2和HC1，后續采用(yong)碳酸氫(qing)鈉粉作為脫酸劑進(jin)一步脫除(chu)酸性氣體，吸附雜(za)質(zhi)后的碳酸氫(qing)鈉附著(zhu)在袋式除(chu)塵器(qi)濾袋表面，可以保(bao)護除(chu)塵器(qi)。  

因本次提標改造(zao)考(kao)慮選(xuan)擇反應(ying)效(xiao)(xiao)率(lv)高的(de)脫(tuo)酸(suan)(suan)(suan)劑來提高處(chu)理效(xiao)(xiao)率(lv)，現(xian)在(zai)使用Ca(OH)2反應(ying)效(xiao)(xiao)率(lv)低而(er)不(bu)能(neng)完全達到2014版(ban)標準煙(yan)氣(qi)(qi)排放濃度(du)(du)。垃(la)圾焚燒(shao)廠(chang)中碳(tan)酸(suan)(suan)(suan)氫(qing)鈉(na)干(gan)法(fa)脫(tuo)酸(suan)(suan)(suan)工(gong)藝目前在(zai)法(fa)國、德國超過48個(ge)焚燒(shao)廠(chang)的(de)應(ying)用業績，國內的(de)上海江橋生活垃(la)圾焚燒(shao)廠(chang)技改工(gong)程增設以NaI-ICO作(zuo)為酸(suan)(suan)(suan)藥劑的(de)干(gan)法(fa)工(gong)藝，使改造(zao)后的(de)酸(suan)(suan)(suan)性(xing)氣(qi)(qi)體排放指標達到歐盟2000標準及2014版(ban)標準。根(gen)據發達國家運(yun)行情況(kuang)發現(xian)，溫(wen)(wen)度(du)(du)和自身(shen)化學反應(ying)活性(xing)會(hui)影響Ca(OH)2吸(xi)收效(xiao)(xiao)率(lv)，低溫(wen)(wen)有利于(yu)Ca(OH)2吸(xi)收效(xiao)(xiao)率(lv)提高，但是煙(yan)氣(qi)(qi)中HCl，SO2濃度(du)(du)較低時，ca(OH)2吸(xi)收效(xiao)(xiao)率(lv)就會(hui)降低，而(er)NaHCO基(ji)本不(bu)受煙(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)(wen)度(du)(du)和自身(shen)化學反應(ying)活性(xing)的(de)影響。干(gan)法(fa)脫(tuo)酸(suan)(suan)(suan)劑選(xuan)擇碳(tan)酸(suan)(suan)(suan)氫(qing)鈉(na)粉末(mo)對煙(yan)氣(qi)(qi)脫(tuo)酸(suan)(suan)(suan)效(xiao)(xiao)果比較好。  

袋式除塵器是干(gan)(gan)式濾塵裝置，它適用(yong)于捕集(ji)細(xi)小、干(gan)(gan)燥(zao)、非纖(xian)維性粉塵。煙(yan)氣(qi)脫氮反應(ying)原理：在第—燃燒室850～950oC溫度(du)區間(jian)內，噴人氨水(shui)稀(xi)溶液(ye)，起到(dao)脫除NO的目的。經研(yan)究發(fa)現：焚燒過程中(zhong)產生的二(er)(er)(er)哩英，當爐堂溫度(du)超(chao)過850、煙(yan)氣(qi)停留時(shi)間(jian)超(chao)過2S以(yi)上時(shi)，二(er)(er)(er)口(kou)騏會被充(chong)分(fen)燃燒分(fen)解(jie)成為(wei)水(shui)和二(er)(er)(er)氧化碳，提高(gao)起爐溫度(du)可以(yi)減少(shao)煙(yan)氣(qi)中(zhong)二(er)(er)(er)噁(wu)英排放量。  

4改造方案  

4.1HCl和SO2處理改造(zao)方(fang)案  

(1)增加NaOH稀釋系(xi)統(tong)，NaOH使用滲濾(lv)液處理站NF膜(mo)系(xi)統(tong)產淡水稀釋，稀釋后的(de)(de)NaOH溶液通過噴(pen)(pen)水減(jian)溫系(xi)統(tong)噴(pen)(pen)人急冷塔與(yu)煙(yan)氣充分混合，NaOH與(yu)煙(yan)氣中的(de)(de)酸性氣體(ti)發(fa)生中和(he)反應(ying)，就(jiu)達(da)到了(le)去除部分HCl、SO2和(he)煙(yan)氣降溫的(de)(de)二個(ge)目的(de)(de)。  

(2)從(cong)原消石灰儲(chu)倉到(dao)吸收塔再增加(jia)一路噴(pen)射管(guan)路，堵管(guan)時(shi)(shi)便于及時(shi)(shi)切換(huan)。脫(tuo)酸(suan)劑由氫氧化鈣改為碳酸(suan)氫鈉，能提高整個系(xi)統(tong)的(de)脫(tuo)酸(suan)效率。  

4.2顆粒物(wu)處理(li)改造方案  

借(jie)鑒南海綠(lv)電(dian)垃圾焚燒煙(yan)氣(qi)改造(zao)經驗，調整布袋(dai)除塵(chen)器(qi)氣(qi)布流速為(wei)0.65m/min。對(dui)布袋(dai)除塵(chen)器(qi)進行改造(zao)，增加過(guo)濾面積(ji)175m2(即增加58只160×6000PTFE腹膜濾袋(dai))，能夠降低煙(yan)氣(qi)顆粒物濃(nong)度(du)。  

4.3NO改造方(fang)案  

增加SNCR(氨水)系統一套，包括氨水溶液制備儲存模塊、在線稀釋模塊、計量與分配模塊、噴射模塊、壓縮空氣模塊、監視和反饋控制模塊，具體實現NOx達標排放和氨水耗量的最優控制功能，保證煙氣。

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