精选天津泰达环保垃圾焚烧厂废气处理工艺设计

1、天津泰达环保垃圾燃烧厂废气处理工艺设计天津科技大学2023届本科生毕业设计天津泰达环保垃圾燃烧厂废气处理工艺设计PROCESS DESIGN OF WASTE GAS TREATMENT OF TIANJIN TEDA ENVIRONMENTAL PROTECTION GARBAGE INCINERATION专 业：环境工程姓 名：XXX指导教师姓名：申请学位级别：学士论文提交日期：2023年6月10日学位授予单位：天津科技大学摘 要垃圾燃烧废气是一种排放量较大、种类很多、排放较集中的废气，垃圾燃烧废气中含有多种污染物，其中包含酸性气体、颗粒物，重金属及其二恶英。垃圾燃烧废气的特点为具有腐蚀性

2、，能见度低，气味难闻，致癌。这种废气如果不及时治理，会对人体健康和生存环境造成很大的危害。本设计采用3T + E燃烧工艺+SNCR脱硝+干式脱酸+活性炭喷射+布袋除尘器+湿式脱酸+活性炭吸附床工艺综合治理废气。采用3T + E燃烧工艺，能使CO的排放量到达排放标准，而且排放的二恶英以及氮氧化物排放量降低。利用活性炭喷射+布袋除尘器，可以有效的处理废气中的二恶英，重金属及颗粒物。利用干式脱酸+湿式脱酸，高效脱酸。活性炭吸附床吸附未处理干净的二恶英，氮氧化物以及硫化物等，导致综合的处理效率更高。本设计采用的废气处理工艺为：首先采用3T + E燃烧工艺，然后向燃烧炉喷尿素脱硝，接着进入余热锅炉进行余

3、热回收，再进入降温塔，使温度降低到150左右，防止二恶英的再生成及使以下反响更高效，再接着向烟道内喷入消石灰粉和活性炭粉末，此时烟气到达了布袋除尘器，除颗粒物、重金属及消石灰和活性炭粉末，后面就是湿式反响塔进行二次除酸，最后到达了活性炭吸附床进行最后的尾气处理。此刻，气体排放的浓度到达?生活垃圾燃烧污染控制标准?GB18485-2023。处理后，降低对空气的污染，对国家经济的开展与改善天津当地的空气环境都是很重要的。关键词：垃圾燃烧废气； 脱酸； 二恶英； 废气处理； 活性炭吸附 ABSTRACTWaste incineration flue gas is plentiful，various

4、，concentratedWaste incineration flue gas contains heavy metals，dioxins，particulate matter， acid gases and other pollutantsWaste gas is characterized by corrosive，low visibility，smelly， carcinogenic If this waste is not timely treated， it will do harm to human health and the living environment This d

5、esign uses 3T + E + SNCR denitration + dry deacidification + activated carbon injection + bag filter + wet deacidification + activated carbon adsorption bed process comprehensive control emissionsUsing 3T + E incineration process， it makes CO emissions to meet emission standards and to reduce emissi

6、ons of dioxins and nitrogen oxidesThe use of activated carbon injection + bag filter can effectively deal with emissions of dioxins，heavy metals and particulate matters Activated carbon bed of adsorption can remove untreated dioxins，sulfide，nitrogen oxides， etcSo the overall process is more efficien

7、tThe exhaust gas treatment process is as follows Firstly，3T + E incineration process，then spray the urea to the denitration incinerator，then enter the waste heat boiler ，the temperature is lowered to about 150 ， to prevent the re-creation of dioxin and promotes the following reaction, followed by in

8、jecting lime into the flue dust and activated charcoal powder， then the smoke reaches the bag filter， in addition to particulate matters， heavy metals, lime and activated carbon powder，after that the two wet reactor tower romove the acid once again，and finally to the activated carbon adsorption bed

9、for the final exhaust gas treatment At this time exhaust gas concentration reaches garbage burning pollution control standards (GB18485-2023)After processing， reduce the pollution to the air，and the development of national economy and improve the air environment of tianjin local are very importantKe

10、ywords: Waste incineration； Acid； Dioxins； Flue gas treatment； Activated carbon adsorption目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc327387444第一章 绪论 PAGEREF _Toc327387444 h 1HYPERLINK l _Toc327387445第二章设计说明书2HYPERLINK l _Toc327387446第一节 工程概述2HYPERLINK l _Toc327387447第二节 垃圾燃烧废气处理概况 PAGEREF _Toc327387447 h 5

11、HYPERLINK l _Toc327387448第三节 本设计工艺流程确定8HYPERLINK l _Toc327387449第三章设计计算书 PAGEREF _Toc327387449 h 5HYPERLINK l _Toc327387450第一节 燃烧炉15HYPERLINK l _Toc327387451第二节 余热锅炉22HYPERLINK l _Toc327387452第三节 旋风除尘器22HYPERLINK l _Toc327387453第四节 干法喷射30HYPERLINK l _Toc327387454第五节 袋式除尘器31HYPERLINK l _Toc327387455第

12、六节 湿式洗涤塔34HYPERLINK l _Toc327387456第七节 烟囱37HYPERLINK l _Toc327387457第八节 设备选型38HYPERLINK l _Toc327387459第四章平面布置40HYPERLINK l _Toc327387460第一节 处理单元构筑物的平面布置40HYPERLINK l _Toc327387461第二节 管道的平面布置40HYPERLINK l _Toc327387462第三节 厂区道路和围墙设计41HYPERLINK l _Toc327387463第四节 辅助建筑物41HYPERLINK l _Toc327387465第五章本钱估

13、算42HYPERLINK l _Toc327387466第一节 投资估算42HYPERLINK l _Toc327387467第二节 废气处理本钱计算43HYPERLINK l _Toc327387468第六章环境经济损益分析44HYPERLINK l _Toc327387469参考文献46HYPERLINK l _Toc327387470致谢47HYPERLINK l _Toc327387471附录48天津科技大学2023届本科生毕业设计第一章 绪论一、 垃圾燃烧废气简介大气是人类生存的保障，它同土地、能源以及水等重要要素一起构成了人类生存及经济、社会开展重要的根本条件。生活垃圾燃烧废气是一

14、种排放量大、种类多、排放比拟集中的废气。其中含有多种污染物，其中包含酸性气体、颗粒物，重金属以及二恶英等物。燃烧的垃圾中包含发热量较低、含水率较高的废旧的电池、日光灯、电子设备、涂料以及温度计等。总而言之，生活垃圾燃烧废气污染，是工业治理废气的中的一个重要环节。现在，我国不断的城市化，导致城市的生活垃圾量不断的急速增长，而垃圾燃烧厂大大的解决了这些问题。而目前我国城市一年的生活垃圾清运量约为1.55亿吨，而且平均每年以约3%的速度增加，且只经过简单处理的生活垃圾，2023年以来，我国的生活垃圾量不断地连续增长，再加上没有清运的垃圾，导致中国的城市生活垃圾堆存量还在快速的增加，目前，历年城镇的生

15、活垃圾的存量已高到达了60多亿吨，导致大量土地资源被占据。因为垃圾填埋场用地的消耗正在殆尽，大局部城市转向生活垃圾燃烧发电，开始修建了“变废为宝的生活垃圾燃烧厂。所以，随着生活垃圾燃烧厂等相关行业的开展，处理生活垃圾燃烧废气逐渐的成为了处理工业废气中的一个必不可少的元素。在2023年7月1日起，我国开始实施了?生活垃圾燃烧污染控制标准?GB18485-20231，自从开始实施，我国的生活垃圾燃烧厂废气污染物的排放不再以?生活垃圾燃烧污染控制标准?GB18485-2001为标准。二、 天津泰达环保垃圾燃烧厂简介 HYPERLINK /view/4549661.htm t _blank 天津泰达环

16、保有限公司是一家规模庞大的的垃圾燃烧厂公司，所以解决 HYPERLINK /view/4549661.htm t _blank 天津泰达环保有限公司的废气处理问题也是改善我国整体废气处理现状的表达。在生活垃圾燃烧工艺的燃烧过程中，一定会有大量的废气产生，如何使这些废气处理后到达国家的排放标准，降低对环境的污染成为了目前首先要研究解决的问题。垃圾燃烧厂废气处理是工业废气排放中的一个突出的环境问题，处理垃圾燃烧废气，是改善环境质量，适合人类生存的重要途径，同样是现在经济建设需要面临的问题。一 技术先进为了到达公司可持续开展的目标，为了提供公司强有力的持续开展，自从2023年底，天津泰达环保 HYP

17、ERLINK /sowiki/%E5%85%AC%E5%8F%B8?prd=content_doc_search o 公司 垃圾燃烧厂设立了研究中心，把从国外引进的先进科研技术进行消化、吸收及创新，自主开发研究具有知识产权的先进的技术和装备，熟练的掌握生活垃圾燃烧及生活垃圾处理核心的技术，为拓展公司工程形成了强大的支撑，推进了公司产业化的开展进程。从2023年，科研中心开始走向独立化的运作，注册了天津泰达环保有限公司。积极的搭建了自己技术科研平台，组建了天津市工业节能减排工程技术中心，与中科院大连化物所、天津大学以及中科院热物理所等单位展开了多方面的合作，申请且被批准建设了博士后科研工作站。二

18、 循环经济的优势天津泰达环保垃圾燃烧厂进行的运作完全依照循环经济的思路，把垃圾燃烧进行发电，把燃烧后的废渣进行制砖，把烟气中产生的余热进行取暖，最后就剩下了水蒸汽向大气中排放，形成了一个完整的循环经济产业链。据了解，日前，该燃烧厂燃烧后的剩下的废渣用来制砖的工艺已经通过了国家有关部门的鉴定，在年内即将有专门的生产线，来进行批量的生产，生产后，每天可生产建筑用砖500多吨2。 第二章 设计说明书第一节 工程概述一、 设计依据及原那么一设计依据1该厂的进出气浓度资料；2?生活垃圾燃烧污染控制标准?GB18485-2023；3?生活垃圾燃烧炉?CJ/T118-2000；4?道式余热锅炉设计导那么?

19、HYPERLINK /detail/12056.html t _blank JB/T 7603-1994；5?袋式除尘器性能测试方法?GB12138-89；6?袋式除尘器用滤料框架技术条件?JB/T 5917-2023；7?袋式除尘器滤料及滤袋技术条件?GB12625-2023；8?工业设备及管道绝热工程设计标准?GB50264-97；9?湿法烟气脱硫装置专用设备 吸收塔浆液喷嘴?JB/T 10964-2023；10?活性碳吸附罐 技术条件?JB/T 10193-2023；11?烟囱设计标准?GB 50051-2023；12?除尘器性能测试方法?ZBJ88002.2-88；13其它有关的废气处

20、理设计标准与国家及地方标准等；14有关的土建及工程施工、安装定额等。二 设计原那么1严格到达国家对气体排放标准的各项规定，废气处理后必须使各项排气浓度指标到达城市废气排放要求。2本设计的前提是不影响处理效果，能充分的利用本有的构筑物及设施，节省工程所用的费用，降低占地面积及运行费用。考虑到本工程的具体要求及特点，选用最成熟、可靠的处理设备及工艺，尽可能的选用新材料、先进性兼管、新技术以及实用性强，并以实用可靠性为主。3本设计的处理工艺流程要求耐腐蚀，有可靠的运行稳定性。4降低环境污染，不影响周围居民的正常生活。5本处理系统运行应该有较大的大的灵活性与调节余地，来适应进气流量的变化。二、 设计气

21、体质量及其排放的标准一 设计流量 4000m3/h二 进气质量垃圾燃烧厂的进气浓度表2-1 进气质量颗粒物mg/m3氮氧化物mg/m3二氧化硫mg/m3氯化氢mg/m3一氧化碳(mg/m3)汞及其化合物mg/m3处理前45003006001000500.4二恶英类(ngTEQ/m3)铊、镉以及其的化合物(mg/m3)铜、铅、锑、锰、铬、钴、镍及砷等及其的化合物(mg/m3)处理前3.0510三 出气浓度 处理程度执依照?生活垃圾燃烧污染控制标准?GB18485-2023，具体排放如表2-2所示。 表2-2 出气浓度颗粒物mg/m3氮氧化物mg/m3二氧化硫mg/m3氯化氢mg/m3一氧化碳(m

22、g/m3)汞及其化合物mg/m3处理后202508050500.05二恶英类(ngTEQ/m3)铊、镉以及其的化合物(mg/m3)铜、铅、锑、锰、铬、钴、镍及砷等及其的化合物(mg/m3)处理前3.0510第二节 生活垃圾燃烧废气处理概况生活垃圾燃烧废气是在垃圾燃烧中产生的废气，一种排放量大、种类多、排放比拟集中的废气。其中含有多种污染物，其中包含酸性气体、颗粒物，重金属以及二恶英等物。燃烧的垃圾中包含发热量较低、含水率较高的废旧的电池、日光灯、电子设备、涂料以及温度计等。垃圾含燃烧后在废气中会包含镉、铅、铬、汞及其化合物等重金属。而含水率高，发热量低，导致燃烧补充分，或垃圾本身中就含有二恶英

23、物质的，所以燃烧的废气中会包含有二恶英污染物。重金属气体与二恶英气体对人体健康危害最严重，长期接触过量的这些气体，会降低人类的免疫功能，会导致生殖以及遗传功能的改变、致癌和中毒。而废气中包含的 二氧化硫、氨、氢、氯化氢、氮氧化物以及粉尘不仅对人体的健康产生了威胁，还会对环境产生威胁。氢、氨会使空气中散发着恶臭，影响着空气质量。二氧化硫、氮氧化物、氯化氢、粉尘能降低大气的能见度，会出现酸雨，会损坏植物、建筑物，对环境有着较大的破坏。因此，采取必要措施来减少垃圾燃烧废气对人类与环境的影响是迫在眉睫的。针对生活垃圾燃烧产生的烟气污染物中的重金属、二恶英、酸性气体及颗粒物等多种污染物，主要用以下方法去

24、除3。一、 烟气脱酸工艺的选择烟气中的酸性气体净化工艺按照有无废水的产生分为干法、半干法及湿法三种处理工艺，每一种工艺都包含有各自的组合形式，也都包含有各自的优点及缺点4。一 干法脱酸 干法脱酸就是在干性药剂在反响塔内或在进入除尘器之前的烟道内与酸性气体反响5。干法脱酸大多项选择用的是消石灰(Ca(OH)2)药剂，让酸性气体与Ca(OH)2微粒外表直接的接触，会发生中和化学反响，产生了无害的中性盐颗粒，之后会经过除尘器，会把烟气中的粉尘、没有参加化学反响的药剂以及盐颗粒一起捕集下来，从而到达脱酸的目的。干法脱酸的特点：1、工艺流程简单，不需要再配置其它复杂的石灰浆的制备与分配系统，设备的出故障

25、率较低，维护方便。2、药剂的使用量较大，运行的费用较高。3、脱酸效率相对湿法和半干法低些。二 半干法脱酸半干法脱酸时一般采用氢氧化钙(Ca(OH)2) 或氧化钙(CaO)为药剂，制备成Ca(OH)2浆液，在废气净化的流程工艺中一般放在除尘设备的前面，因为注入的石灰浆会在反响塔里形成大量的颗粒物，必须用除尘器来去除。由喷嘴或旋转喷雾器将Ca(OH)2浆液喷到反响器中，形成的粒径非常小的液滴。又由于水分挥发后会使废气的温度降低并提高废气的湿度，使酸性气体与石灰浆中和反响为盐颗粒，掉落到底部4。在半干法中没有反响完全的石灰，会随着烟气进入下一阶段的除尘器，假假设这个除尘设备是袋式除尘器，那么，没有反

26、响的局部石灰会附在滤袋上，并会与通过滤袋的酸性气体发生进一步的反响，会提高脱酸效率，也会提高石灰浆的利用率。半干法脱酸的特点：半干法反响塔的脱酸效率较高，HCI去除率可以超过90，此外，对一般的有机污染物与重金属的去除率也很好，假设在后面的除尘器是袋式除尘器，那么重金属的去除效率可以到达99以上。没有废水的排放，耗水量比湿式洗涤塔的少。工艺简单，投资和运行的费用相比照拟低。石灰浆的制备系统比拟复杂。三 湿法脱酸湿法脱酸选用的是与洗涤塔类似的形式，当废气进入洗涤塔后，会通过酸性气体与碱性浆液的充分接触，从而会得到很好的脱酸效果。洗涤塔应放在除尘器的前方，为了防止喷嘴被颗粒污染物堵塞而影响到正常的

27、操作。与此同时，湿式洗涤塔一定不能放在袋式除尘器的前方，因为湿度比拟高的烟气会导致颗粒物堵塞到滤布，气体最终不能通过滤布。而湿式洗涤塔产生的废水经过浓缩，污泥到达除尘器的前面时，会进入枯燥塔来进行枯燥，最终会以干态形式排出来。湿式洗涤塔一般使用NaOH碱浆，很少使用石灰Ca(OH)2浆液，为了防止结垢5。湿法脱酸的特点：工艺复杂，配套的设备比拟多。净化效率比拟高，对HCl的脱除效率可以超过95，对SO2的脱除也可超过80。产生包含有高浓度的无机氯盐和重金属的废水，需要经处理后才可以排放。处理完的废气因为温度降低到露点以下，所有需要再加热，为了防止烟囱在出口处形成白烟的现象，造成不良的景观。二、

28、 脱硝工艺的选择一 SNCR工艺经过实验我们可发现，选择非催化复原法(SNCR)来去除氮氧化物的技术是在没有催化剂的前提下，把包含有NHx基的复原剂(如尿素、氨水或氨气等)喷入温度在8001100区域内的炉膛，此时，复原剂会迅速地热分解为NH3及其它的副产物，紧接着，NH3会与烟气中的氮氧化物发生反响，从而而生成氮气和水。这个工艺的占地小，反响温度高，催化剂价格适中，反响后的N2排如空气，没有第二次污染，脱硝的效率到达4080%左右。目前为止，我国数量不多的生活垃圾燃烧厂均采用SNCR技术来脱除烟气中的氮氧化物6。二 SNR工艺选择性催化复原法脱硝技术是在催化剂作用下，烟气中喷入氨，将NOX复

29、原成N2和H2O。烟气脱硝效率80%，出口氨气排放量3ppm，完全到达国家标准，SO2转化为SO3的转化率1%，建设费用相对较高。三、 颗粒的去除袋式除尘器可去除二恶英、重金属及粒状等污染物的颗粒物。袋式除尘器一般包含几组密闭的集尘单元，其中包含几个经笼骨来支撑的滤袋。烟气经过袋式除尘器的下半局部进入，再由下往上开始流动，当包含尘的烟气经过滤袋时，颗粒状的污染物会被滤布来过滤，并且滤布上附着。袋式除尘的除尘效率很高，一般情况下在99%之上，除尘器的出口气体的含尘浓度一般在数十mg/m3之内，对亚微米粒径的细尘有较高的分级效率。袋式除尘的处理风量范围广，小的仅是1min数万m3，大的可以到达1m

30、in数万m3，可以用在工业炉窑上的烟气除尘，大气污染物排放会降低。维护操作比拟方便，结构也很简单。在除尘效率相同的前提下，袋式除尘器的造价比电除尘器低。当采用P84、聚四氟乙烯及玻璃纤维等耐高温的滤料时，可以高温在200以上的情况下运行。对粉尘不敏感，不会受粉尘及其电阻的影响。GB 18485-2023?生活垃圾燃烧污染控制标准?中明确规定出生活垃圾燃烧厂除尘设备必须采用的是布袋除尘器7。四、 重金属净化生活垃圾燃烧产生的废气中具有挥发状态的重金属污染物，一局部会在温度降低时可以凝结成颗粒状、在飞灰的外表被吸附或凝结，就可以接着被布袋除尘器捕集去除。所以，生活垃圾燃烧厂的烟气净化工艺的温度越低

31、，那么重金属的去除效率越高。一些没有方法被吸附及其凝结的重金属氯化物，可以利用它易溶于水的特性，可以经过湿式洗气塔浆液把废气中的重金属吸收下来。五、 二恶英去除及控制一 二恶英的去除同时脱硫、脱硝、除二恶英。对于烟气中二恶英的脱除 ,大局部会选用活性炭喷射+布袋除尘器的方法。该种方法又分为了两种方式 ,一是活性炭喷射+布袋除尘 ,另一种那么是布袋除尘器+活性炭滤布的吸附法。联合使用时，当活性炭的喷入量是100 mg/m3时 ,布袋的出口温度越低 ,那么袋式除尘器的进口烟气中包含的二恶英的浓度越低 ,当袋式除尘器的出口温度是160 时 ,那么二恶英的浓度是0.5 ng - TEQ/ m3。根据研

32、究可以指出 ,当活性炭的喷入量是 50100 mg/m3时 ,那么二恶英的去除效率就可以高达 99 %以上。在现实的运用中 ,在袋式除尘器的前方喷入石灰石与活性炭等吸附剂8 ，会发现袋式除尘器的进口温度较高时 ,二恶英在喷入活性炭后的去除效率到达90 %左右。在烟道里喷入活性炭可以有效地去除烧结的烟气中的二恶英 ，这个方法所使用的吸附剂是95m 的褐煤活性焦 ,可以使烟气中的二恶英浓度下降到0.30.4 ng I-TEQ/m3。这个方法的系统简单而高效 ,但是吸附过后的活性炭是不能进行回收再生的 ,只能当做固体废弃物或危险废物进行固化处理或填埋。为了控制二恶英的二次生成，进入除尘器入口的温度应

33、该低于200。对于二恶英、氮氧化物、一氧化碳等物质，能在垃圾燃烧中，有效地控制生成的量。所以我们需要对二恶英、氮氧化物、一氧化碳的生成进行有效地控制，来降低之后的净化废气设备的使用。 二 二恶英的控制二恶英有两种形成方式: 一是在燃烧的过程中，由于局部的供氧缺乏容易产生二恶英，二是在燃烧以后，有金属催化剂及一定的温度( 300 500) 条件下，烟气中可再次形成二噁英，烟气中二噁英的最大产生浓度一般为1 4ng /Nm3。针对垃圾燃烧过程中二恶英类物质的产生原理，首先采取控制燃烧技术防止二恶英的产生，垃圾燃烧炉的燃烧技术要符合“三T( Time，Turbulence and Temperatu

34、re) 的原那么，就是在垃圾燃烧的过程中，对垃圾要进行充分的混合和翻滚，确保燃烧均匀与完全; 燃烧炉炉温控制在850 950 之内( PCDD/PCDF会在800以上就能完全的分解) ; 在炉膛的出口，氧气量要控制在6 8%，烟气在炉内停留时间2s 以上，保证二噁英的充分分解; 同时也要通过分级配风，来改善炉体内的流动结构，减少垃圾燃烧而产生的二恶英; 采用余热锅炉将烟气由850迅速降至300以下，时间要控制在2s 之内，尽可能的缩短烟气在温度区为300 500的停留时间，来降低二恶英类的物质再生成9。六、 氮氧化物及一氧化碳的控制一 氮氧化物的控制控制氮氧化物的方法，就是要遵循3T + E燃

35、烧控制的根本原那么，运用低氮的燃烧法，包括合理的设计燃烧炉的几何尺寸、有效控制供应一次空气和优化二次的空气、烟气的停留时间要保证、要保持烟气中低氧的含量及烟气要充分的混合等，通过这些方法，在降低NOx 生成的同时，也可减少CO 的生成并破坏二恶英类等有机污染物的合成。通过这些方法，氮氧化物的生成浓度根本可以控制在 300mg /Nm3之内。 二 一氧化碳的控制一氧化碳是因为燃料不完全燃烧而产生，它的产生量与一次空气量、二次燃烧的空气份额、二次燃烧的空气喷入炉内方式与炉体内操作的温度等相关。目前，对一氧化碳的脱除主要由控制燃烧的方式来控制，不再需要一氧化碳的去除设备。控制一氧化碳排放的主要措施有

36、: 增强燃烧炉内的燃烧，保证燃烧炉内有一定的氧气量，使它出现了复原性的气氛，同时运用二次风段的燃烧方式与二次风的对冲方式，保证燃烧炉内与空气充分的混合，改善了炉内的燃烧状况，同时，经过控制炉内的温度来减少一氧化碳的排放温度。第三节 本设计工艺流程确实定概述生活垃圾燃烧废气治理的根本原那么是：优先考虑净化率高和技术优化的工艺，推广排出清洁烟气的工艺，不会造成周围环境污染，尽量减少各处理工序的排废能力，在同等的处理能力时，选择投资及运行费用低的，符合我国经济、技术条件10。二、 工艺流程确实定垃圾燃烧厂废气是一种排放量大、种类多、排放比拟集中的废气。生活垃圾燃烧烟气中含有颗粒物、酸性气体、重金属、

37、二恶英等多种污染物。本设计的废气处理方法可分为3T + E燃烧工艺，SNCR脱硝，旋风除尘器，干法喷射，布袋除尘器，湿式脱酸，活性炭吸附床，其主要特点如下11：3T + E燃烧工艺可以有效的减少氮氧化物，二恶英及一氧化碳的合成，致使一氧化碳的量生成时就已经到达国家标准，使去除氮氧化物及二恶英的工艺也简单了很多。SNCR法脱硝，直接向燃烧炉内喷射尿素，不需要催化剂，而且不需要重新加热，因此，工程上用SNCR脱硝比SCR脱硝应用的多些。干法脱酸+布袋除尘器+湿法脱酸不仅能提高脱酸效率，而且还能脱除干法喷射的颗粒物。活性炭吸附床能吸附未完全处理的废气，运行费用主要是活性炭的价格高，如果前面除去的干净

38、，运行费用会大大降低，此活性炭吸附床起到的是保险作用。三、 工艺流程说明根据以上生活垃圾燃烧废气的特点，结合国内外的先进生活垃圾燃烧废气处理技术，选用3T + E燃烧工艺+SNCR脱硝+干式脱酸+活性炭喷射+布袋除尘器+湿式脱酸+活性炭吸附床工艺处理生活垃圾燃烧废气。一工艺流程图根据以上的分析与方案的比选，选定该工程的废气处理工艺为3T + E燃烧工艺+SNCR脱硝+干式脱酸+活性炭喷射+布袋除尘器+湿式脱酸+活性炭吸附床，图2-1是通过细化的本设计的流程图。3T + E燃烧工艺热水或蒸汽排灰排灰布袋除尘器旋风除尘器余热锅炉燃烧炉消石灰储仓消石灰储仓喷尿素烟囱排放活性炭吸附床烟气再加热湿式洗涤

39、塔说明气线水线灰线碱溶槽图2-1 生活垃圾燃烧的废气处理流程五、 工艺流程特点本设计的工艺流程选用的是“3T + E燃烧工艺+SNCR脱硝+干式脱酸+活性炭喷射+布袋除尘器+湿式脱酸+活性炭吸附床的工艺处理生活垃圾燃烧废气，有以下的特点：本工艺处理路线成熟，效果稳定而可靠。对酸性高，二恶英高的废气有特效。运行费用适当，且处理效率较好，废气经过处理后，除尘效率99.8%，脱氟效率90%，脱氯效率95%，脱硫效率85%，重金属Hg、Cd、Pb 去除效率均90%。抗腐蚀能力强，运行较稳定。六、 主要构筑物介绍一 燃烧炉19世纪末的时候，开始出现了燃烧炉，并运用在了垃圾燃烧的处理方面。通过一个世纪多的

40、实践与研究，垃圾的燃烧技术开始有很大进步。垃圾是否在炉排炉上的垃圾充分燃烧的核心保证是要保证3T+E的原那么Temperature炉膛内的燃烧温度，Time废气在炉膛停留时间，Turbulence燃烧烟气的湍流程度，Ex-cessoxygen空气的过热量。根据本市的垃圾特点及垃圾量，本设计的燃烧炉是日本的TAKUMA城市的SN型垃圾燃烧炉，配置的是SN型连续运转式的机械炉排。 燃烧炉的主要特性：多个风室提供空气，根据垃圾的流向分成了7个局部，可以结合燃烧需要进行配风。炉条具有很高的通风能力，炉条内配有喷嘴，可以不受垃圾层厚度影响，均匀的提供氧气。炉条与炉条之间的间隙很小，炉条间连接与炉条垫块形

41、成了无空隙结构。耐久性非常的高。鳍片配置在炉条的内侧，导致冷却率冷却的面积/受热的面积比拟高，可以预防炉条烧损。炉条的材料使用特殊耐热的铸钢。具有很好的搅拌性能。炉排片最大的行程是250mm，垃圾的翻起、搅拌以及运送是炉排片来回的运动导致的。炉条的高度有150mm，炉条间的重叠导致落差增大，能有效的燃烧垃圾可燃烧的局部。炉条的拆装方便。炉条拆装构造使用了嵌入式，垫块和炉排可以单独的拆卸。枯燥段、燃烧段与燃尽段是炉排按燃烧过程分的几个阶段，调节速度和行程使用了四个驱动装置。二 余热锅炉在生活垃圾燃烧中，燃烧的过程产生了大量的热量，为了节省能源，充分的利用生产过程产生的余热，余热锅炉是不可缺少的设

42、备。利用在工业中生产的烟气或余热来产生蒸汽或热水的装置叫做余热锅炉。余热锅炉分为管壳式以及烟道式两种。本工艺设计选用的是烟道式的余热锅炉12。烟道式余热锅炉 是一种受热面的装置，它主要布置成烟道形式的水管型，其构架和炉墙是单独的，所以，它为一种较大型余热锅炉的装置。它的高温局部第一烟道是一种比拟大辐射冷却室，它的后部是对流受热区的烟道。烟道式余热锅炉有直通式及多烟道式两种装置。前者是从前到后做水平直通的运动，而后者是做上下转弯的流动。大型的烟道式余热锅炉主要有两种形式，分别是非强制循环和强制循环。除此之外，较低压余热锅炉通常会设置成上、下两个汽包，中等压强的余热锅炉会设置有上、下两个汽包或只有

43、一个上汽包，而高压的余热锅炉通常只会设置一个上汽包。三 袋式除尘器过滤型除尘器的主要型式是袋式除尘器，袋式除尘器中的含尘气体是经过过滤材料的阻隔与粘附作用从而到达固气别离的效果，是高效的除尘器中用途最广的，脱除效率可以超过99.9 。 1、袋式除尘器的分类按照滤袋的形状分类，包含有圆袋式的除尘器，扁袋式的除尘器，还有其他袋式的除尘器。按照过滤的方式进行分类，包含有外滤式得袋式除尘器与内滤式的袋式除尘器。按照进风的方式进行分类，包含有上进气式除尘器与下进气式除尘器。按照风机位置进行分类，包含有吸入式的除尘器与压入式的除尘器。按照除尘器清灰的方式进行分类，包含有机械振动类的清灰除尘器与脉冲清灰的袋

44、式除尘器。 2、滤料的分类滤料的材质已经趋向使用的温度高、耐腐蚀与吸湿率低这些方面开展了，滤料的织物从二维结构开展为三维交错随机性的排列针刺。滤料一般为天然的滤料、合成的纤维以及无机的纤维13。 3、袋式除尘器选型的原那么 1 必须要满足排放 标准的要求。 2 考虑到粉尘颗粒物理性质对除尘设备的影响。 3 气体的含尘浓度大小。 4 烟气的温度以及烟气的其他物理化学性质对除尘设备的影响与要求。 5 对粉尘收集的问题。 6 设置除尘器的位置及可利用的空间等因素。4、确定除尘器形式本设计的除尘器为逆喷式 分室脉冲除尘器，它的主要优点是处理量很大，除尘效率很高。本设计的滤料采用的是厚的针刺毡。除尘效率

45、可高达99.9%。四 旋风除尘器旋风除尘器一种除尘装置。含尘气流的旋转运动是除沉机理，把降尘颗粒利用离心力从气流中别离，并且在器壁上收集，然后利用重力把降尘颗粒掉落在灰斗内。1885年，旋风除尘器开始投入使用，到现在已经开展到多种型号。依照流入方式，分为轴向进入式和切向进入式两类。当压力损失相同时，前者的处理量大约是后者的3倍，并且气流分布是均匀的14。1、旋风除尘器的特点旋风除尘器的内部没有运动的部件，维护很方便；制作的管理非常方便； 在处理相同风量的情况下，体积较小、结构简单，价格又廉价； 当作为预处理 器使用的时候。可采用立式安装，使用很方便； 当处理很大的风量时，可以多台并联的使用，效

46、率与阻力不受影响； 可以耐400摄氏度的高温，如果采用的是特殊耐高温的材料，也能耐更高的温度； 除尘器的内部设有耐磨的内衬后，可以净化含有高磨蚀性的粉尘的烟气。可以采用干法清灰，可以回收有利用价值的粉尘。 2、旋风除尘器的选型原那么151中选择除尘器时，要考虑工况阻力损失情况与结构的形式，尽可能的使其减少动力消耗并且方便制造维护。2旋风除尘器能够捕集到最小尘粒应该等于或者稍微小于被处理的气体粉尘密度。3旋风除尘器的密封性要好，保证不漏风。特别是负压的操作，更应注意到卸料的锁风装置。4易燃易爆的粉尘如煤粉等应该装有防爆的装置。防爆的装置通常会在入口管道加上一个平安的防爆阀门。第三章 设计计算书第

47、一节 燃烧炉一、 待处理生活垃圾的主要组成成分一 待处理的生活垃圾性质 1、待处理生活垃圾的主要组成见以下表格表3-1 待处理生活垃圾性质生活垃圾含水率%含灰率%可燃物%密度t/m3LHV低位热值kJ/kg设计值47.421.7730.930.355800适用范围30-604186-6700表3-2 处理前生活垃圾可燃烧物的元素分析应用基%工程CH O NSCl合计含量20.60.98.530.10.120.6830.93表3-3 规定设计的主要参数工程处理垃圾的量t/d垃圾存放时的间 d一年正常工作的时间 h烟气停留的时间 s在燃烧室出口的温度参数1500 5-78000 2850-1000

48、2、 根据垃圾元素成分计算垃圾低位热值： 3、根据垃圾元素成分计算垃圾高位热值： 二 处理垃圾的能力及其规模 共3台燃烧炉：每台燃烧炉每天处理的垃圾量为400t；处理垃圾量：炉系数： 实际每小时的处理生产能力： ；全年的处理量： 故：一台燃烧炉一小时处理的垃圾量为： 三 设计的参数计算：1、垃圾仓的设计与布置设本设计的燃烧炉的长度L=75.5m，宽D=18.5m，本设计取垃圾仓内壁与锅炉长度对齐，本设计的垃圾堆积密度取0.35t/m3， 求垃圾的容积，VV= 3-1式中： V 垃圾仓的容积,m3； a容量系数，一般取1.21.5，本设计为1.2； T 存放的时间，d；依照经验，可以得到适当的存

49、放的天数，它随着季节和地区变化稍有变化； V=1.251000/0.35=17142.86m3 。 故：本设计垃圾仓的容积取18000m3 。 垃圾仓深度为Hm， 。 3-2故，垃圾池是全封闭的结构，长75.5m，宽18.5m，总深度以6m的卸料平台为基 准负13米。二 、 燃烧炉选择和计算1、燃烧炉加料漏斗 料斗的容积 3-3式中： 料斗的容积 每台燃烧炉日处理的垃圾量， 可靠系数，考虑到吊车在运垃圾的速度及其他因素，通常取1.5； 垃圾的容量，一般为0.3-0.6 t/m3，本设计计算取0.4；2、燃烧空气量及一次、二次助燃空气量的计算以单位重量燃烧所需空气量以容积计算 理论空气量由公式：

50、 3-4a.把表2未处理的垃圾各元素含量值代入上式中 ：b.实际空气需要量: 3-5式中： N 空气的过剩系数，确保燃烧垃圾是有足够的空气，通常燃烧过程空气的过剩系数范围为1.5-1.9，本设计计算取1.7； 以单位重量燃烧所需空气量以重量计算 理论空气量由公式： 3-6把表2未处理的垃圾各元素含量值代入上式中 ：b.实际空气需要量: 3-7式中： N 空气的过剩系数，确保燃烧垃圾有足够的空气，通常燃烧过程空气的过剩系数范围为1.5-1.9，本设计计算取1.7； C、所设计的燃烧炉每小时燃烧垃圾所需空气总重量 3-8本设计计算的燃烧炉一小时燃烧垃圾所需空气量是 3-9式中: 每台炉的日处理垃圾

51、量，； 实际空气所需量， 故：本设计计算的燃烧炉一小时燃烧垃圾所需空气量是53550。本设计计算的二次风流量占整个助燃空气量的22左右，本设计取24，求得二次风助燃空气量为 3-10 3-11故：设计一次风助燃空气量为40698，二次风助燃空气量为12853。3、燃烧产物烟气量 以单位重量燃烧产生的总烟气量以容积计算垃圾燃烧炉产物的成分和生成量由燃烧反响物质的平衡计算，求1kg的生活垃圾彻底燃烧后产生的烟气量，取m=1.63-12a.空气中含水量实际空气量空气中水分含量，将空气中的水分含量为0.015，代入式子， 3-13b. 燃烧干烟气量=总烟气量-空气中含水量-垃圾中含水量-氢燃烧产生水量

52、 3-14以单位重量燃烧产生的总烟气量以重量计算 3-15 4、生活垃圾燃烧每小时的排渣量及飞灰量排渣量是未燃可燃物量与生活垃圾的灰渣量的和，灰渣热灼减率是5%，那么一小时的排渣量 3-16式中 ： 每小时燃烧的垃圾量，17.5t/h； A垃圾中渣的含量，取20.5%；故：设计出渣量的能力为3.8t/h。炉渣贮坑：一般渣库贮坑按3天的容量设计， 3-17故:设计渣贮坑容量为3天贮渣830吨。飞灰含量为处理垃圾量的0.55%，按5%的量取，故：设计每台炉飞灰的含量为0.88t/h。每小时燃烧产物的烟气量为： 3-18故：一小时燃烧产物生成的烟气量是82.475t/h 标准状态下。5、垃圾燃烧炉的

53、能量平衡根据垃圾燃烧炉系统平衡条件与力学的第一定律，能量守恒定律得： 3-19式中： 生活垃圾的显热量，Kcal/kg； 预热空气带入的热量，Kcal /kg； 外部热源输入的热量，Kcal/kg； 单位垃圾完全燃烧时所放出的热量，Kcal/kg； 烟道气热损失，KJ/h； 喷入炉内水蒸气所造成热损失，Kcal/ kg； 6不完全燃烧气体所造成热损失，Kcal/ kg； 燃烧炉渣及飞灰带走的物理损失，Kcal/kg； 辐射的热损失，Kcal/kg； 不完全燃烧热损失，Kcal/kg；输入热量计算1进入燃烧炉内的垃圾完全燃烧时所输入的热量进入燃烧炉燃烧的垃圾总热量是显热量及完全燃烧热量的和；=单

54、位垃圾量垃圾比热值垃圾进料温度cal/kg 3-202)预热空气带入的热量=(实际所需空气量) 垃圾比热值垃圾进料温度Kcal/kg 3-213无外部热源输入的热量 4单位垃圾完全燃烧时所放出的热量锅炉输入总热量故：输入热量 输出热量计算1烟道的气热损失烟道气热损失=燃烧干烟气量烟气平均比热炉排烟气出口温度-基准温度(Kcal/Kg)； 3-22故：排烟道气热损失2喷入炉内水蒸气所造成热损失无喷入炉内水蒸气；3不完全燃烧气体所造成热损失Q3出=1-燃烧效率垃圾含碳量-炉灰含碳量碳不完全燃烧的损失(Kcal/Kg)； 3-234燃烧炉渣及飞灰带走的物理损失炉灰残留热量=灰分含量灰分比热灰分温度-

55、基准温度(Kcal/Kg)； 3-245辐射的热损失 一般设计生活垃圾燃烧炉中一般按供入热量的2%考虑； 3-256)不完全燃烧热损失垃圾内碳完全燃烧发热量炉灰含碳量垃圾含碳量(Kcal/Kg)； 3-26合计：故：总损失热能量为356.45 (Kcal/Kg)。Q总热量的净值=锅炉输入的总热量- 总损失的热能量(Kcal/Kg)；6、锅炉热效率： 3-27 7、蒸汽产气量计算：过热器的出口压力为4Mpa，温度为420，焓值为789.6Kcal/Kg，集汽联箱入口的给水温度为150，焓值为150Kcal/Kg,；一小时的垃圾燃烧量是17500Kg/h，垃圾在单位重量的能量净值为1252.23c

56、al/Kg，求一小时的蒸汽产汽量S (Kg/h)。S=(垃圾单位的重量能量净值一小时垃圾的燃烧量)/焓的降差值- 3-28故：锅炉额定连续蒸汽蒸发量按35 t/h设计。8、炉排机械负荷炉排机械负荷指的是单位的炉排面积垃圾燃烧的速度指标，就是单位的炉排面积，单位的时间内燃烧的垃圾量， 3-29式中： 炉排机械负荷，； G 垃圾燃烧量kg/d； t 运行时间，h/d；A炉排面积，。：燃烧炉处理能力为，运行的时间t=24小时，一台燃烧炉机械负荷=150-350 ，本设计取300，求：一台燃烧炉排的面积:A故：燃烧炉炉排的面积依照50平方米设计的，那么炉排总宽度取5米，炉排总长度是10米。9、燃烧室热

57、负荷qv 燃烧室热负荷是用来权衡单位的时间，单位容积要承受的热量指标，燃烧的容积是一、二次燃烧室的和。连续运行燃烧炉热负荷值一般在)范围，取 3-30式中： m 单位时间的垃圾燃烧量，kg/d； 垃圾的平均低位热值，KJ/kg； 空气平均定压比热容，一般取1.30； 单位质量垃圾获取平均燃烧的空气量，标态； 预热空气温度，一般取220；环境温度，； V 燃烧容量积，； ：单台燃烧炉的处理能力为m=17.5t/h=, =5800KJ/kg, =25, ta=220, =3.16 , =1.30, ,求燃烧室容积: V 故：燃烧炉燃烧容积按255立方米设计。第二节 余热锅炉一、 烟气量和焓的计算一

58、 烟气量 1、进入余热锅炉的烟气量 3-31式中： 进入余热锅炉的烟气量，kg/h； B 燃烧消耗量，kg/h； V 实际烟气量，；： B=1500 kg/h，=0，实际烟气量在第一节计算已得出，V=3.06。 =4590 2、总烟气量Vy 3-32式中： Vy 总烟气量， 余热锅炉漏风的系数，按JB/T7603标准，可以知道=0； 吹灰介质容积，间断吹灰=0； 辅助燃烧烟气量，无辅助燃烧，=0；Vy=4590+0+0+0=4590 。取整数5000因为本设计有三套燃烧炉，所以总烟气流量为 根据本设计的流量大小，本设计选用Q8/1100-2.5-0.6型号的余热锅炉，余热锅炉外形尺寸是 310

59、02300 3250。第三节 旋风除尘器一、 旋风除尘器各局部尺寸确实定一 形式的选择依据国家规定的经济合理性、制造条件、粉尘性质、允许阻力及粉尘排放标等，本设计选择了通用型的旋风除尘器。二 确定进口风速根据推荐取三 确定旋风除尘器的尺寸取，那么1、进气口面积确实定进气口的截面通常是长方形，大小是a与b，依据处理的气量Q和进气的速度可知 3-33=0.23取，那么2、筒体尺寸确实定通常情况下，筒体的直径不应该小于5075mm。旋风除尘器的筒体直径D通常情况下取整数。取,那么，现在取。 筒体的长度 3-343、旋风除尘器高度确实定旋风除尘器的自然长度l就是从排气管的下端到旋风除尘器的自然旋转顶端

60、距离。 3-35=1.3m在本设计计算中，旋风除尘器高度h应该保证都有足够自然的长度，通常取圆筒局部的高度h=1.5-2D 取h =1.5D 3-36=1.51800=2700mm旋风除尘器圆锥体的高度与半椎体角及下端的排灰口直径D2相关。一般情况规定30，或下雨时90去掉粉尘内摩擦角，设计计算时一般取=13-15所以本设计取=13 旋风除尘器气流中的自由旋流轴线是偏的，偏心度约是de4，那么，为了预防锥壁和核心旋流接触时，把别离出来的粉尘再一次卷到核心的旋流，导致再次夹带，规定排灰口的直径不能小于4。圆锥的高度H-h=2 -2.5D =0.50.4 3-37=0.2m圆锥高度 3-38=21