危废焚烧烟气处理

危险废物焚烧处置装置、焚烧系统工艺培训(脱酸系统、压缩空气系统和冷却循环系统)、第一章脱酸系统工艺原理、1.1快速冷却脱酸系统工艺原理二恶英是多氯二苯并二恶英和多氯二苯并呋喃的统称。作为关于持久性有机污染物(POPs)的斯德哥尔摩公约的第一个控制对象，二恶英被称为无意副产品，引起了国际上的广泛关注。在200-450的环境中，前驱体(氯代芳烃等。)吸附在飞灰颗粒表面并具有与二恶英相似结构的颗粒在催化作用下(氯化铜是主要催化剂)热解并分子重组，最终形成二恶英。废气的快速冷却(淬火)被认为能有效防止二恶英的合成。对烟气进行急冷(如空气急冷、水管冷却和喷雾冷却)，使烟气温度迅速降低到200以下，从而使PCDD/Fs在容易产生的温度范围内的停留时间最小化。根据危险废物集中焚烧处置工程建设技术规范，为了避免二恶英在低温下的再合成，要求在1秒内将烟气从500降至200以下。急冷脱酸系统位于余热锅炉后面。500的高温烟气自上而下进入急冷塔。急冷脱酸塔顶部的双流体喷枪喷射雾化水和碱液。在压缩空气的作用下，压缩空气和水在喷嘴内受到多次冲击。自来水被雾化成约0.08毫米的水滴。雾化的水滴与高温烟气充分交换热量，并在短时间内迅速蒸发，带走热量。从而使烟气温度瞬间(0.9秒)降至200以下，最终与水蒸气一起从急冷脱酸塔底部的烟气界面排出。由于烟气在200-500之间的停留时间小于1s，防止了二恶英的再合成。1.1.1急冷恒压罐的工作原理考虑了停电时热烟气进入急冷塔。为了防止热烟气进入袋式除尘器，我们在急冷脱酸系统中设计了急冷恒压罐。当系统断电时，注入清水以冷却烟气并保护后续设备。为了去除二恶英和重金属污染物，在烟气进入循环流化床脱酸塔之前，将活性炭粉末喷入烟气中。活性炭粉末用于吸附烟气中的二恶英、重金属等有毒物质，达到高效净化烟气的目的。活性炭喷射吸附不能单独构成一个完整的烟气净化系统，它只能作为烟气净化主过程的一个完善或补充过程。为了达到垃圾焚烧烟气的排放标准，保证重金属(尤其是汞)、二恶英(多氯二苯并呋喃)和呋喃(多氯二苯并呋喃)的排放标准，除了严格控制焚烧工艺和技术参数外，还经常采用活性炭喷射吸附的辅助净化措施。由于活性炭具有很大的比表面积，只要与烟气混合均匀，接触时间足够长，即使少量活性炭也能达到很高的吸附和净化效率。活性炭和烟气的均匀混合是通过强湍流实现的。活性炭均匀喷入烟气，混合均匀，吸附效果好。活性炭与管道中的烟气强烈均匀混合，达到高效吸附效果，但管道中的吸附不饱和，随后与烟气一起进入后续袋式除尘器，停留在滤袋上，与缓慢通过滤袋的烟气充分接触，实现对烟气中重金属Hg和PCDD/Fs等污染物的吸附净化，吸附重金属和二恶英的活性炭落入袋式除尘器的灰斗中。影响循环流化床脱酸效率的主要因素是钙硫比、烟气温度、烟气停留时间和熟石灰的循环速度。钙硫比和循环比是循环流化床脱酸的关键因素，直接影响脱酸效率和熟石灰消耗。该系统的钙硫比设计为1.3，SO2去除率为50%，氟化氢去除率为100%来自急冷脱酸塔的约190的烟气从循环流化床脱酸塔底部进入，与加入的吸收剂和循环灰充分混合，进行初步脱酸反应，然后烟气通过脱酸塔下部文丘里管的加速进入循环流化床床体；由于气流的作用，物料在循环流化床中产生强烈的湍流和混合，并充分接触。在上升过程中，熟石灰颗粒和烟气具有较大的相对滑动速度，颗粒表面不断摩擦、碰撞和更新，从而不断形成絮体下落，而絮体在强烈的湍流中不断解体，再次被气流抬升，形成类似循环流化床锅炉的内循环颗粒流。气固间的滑动速度高达单个颗粒滑动速度的几十倍，塔内颗粒的床层密度进一步提高，塔内钙硫比更高，大大加强了气固间的传热传质，烟气中的SO2和几乎所有的SO3、氯化氢、氟化氢等都被吸收去除。循环流化床中气固两相流动机理大大加强了气固之间的传质和传热，为实现高效脱硫率提供了根本保证。文丘里出口的膨胀段安装有喷水装置。喷射的雾化水使脱酸反应器中的烟温降低了约15 20。烟气温度在很大程度上决定了浆液液滴的蒸发和脱酸特性。适当的烟气温度可以减缓浆液液滴液相的蒸发，增加脱酸反应时间，提高脱酸效率和熟石灰的利用率。加湿的烟气在文丘里管部分上方的塔体中经历更充分的反应。塔体高度为16m，烟气在塔内停留时间为3s，脱酸反应大多发生在1-3s的浆滴蒸发期。此时，脱酸效率可达80%以上，液相蒸发完成后，反应基本停止。在烟气上升的过程中，一部分颗粒随烟气被带出脱硫塔，一部分颗粒因自重回流到循环流化床中，进一步提高了流化床的床层颗粒浓度，延长了吸收剂的反应时间。小颗粒由旋风除尘器收集，部分返回循环流化床脱酸塔。塔内烟气流速为5m/s，熟石灰循环速度可达30-120倍，停留时间可达30分钟左右，提高了熟石灰的利用率。主要化学反应如下：(1)在循环流化床脱酸塔前的连接烟道中，用活性炭对Ca(oh)2 so 2=caso 3 H2O OCA(oh)2 so 3=caso 4 Ca(oh)2 co 2=CaCO 3 H2O OCA(oh)2 HCl=CaCl 2 H2O OCA(oh)2 HF=caf 2 H2O进行喷淋。与烟气混合后，进入循环流化床脱酸塔，用200目活性炭干粉保证比表面积和吸附量，去除烟气中的二恶英和重金属。为了保证循环流化床脱酸系统的稳定运行，本项目专门设置了一个回流空气系统，将引风机出口的烟气引入循环流化床脱酸塔入口，以保证进入循环流化床的烟气量稳定，从而实现循环流化床脱酸塔床层的稳定。烟气量可根据装置的负荷进行调节。为了防止烟道被腐蚀，回风通常在最小回风流量的10%的负荷下运行。袋式除尘器主要由滤袋、清灰机构和壳体灰斗组成。含尘气流进入集尘器进气管，流经三通管，进入灰斗，在导流板的作用下均匀流向各室。在实际操作中，每个腔室的压力差非常接近。袋式除尘器的滤尘机构包括筛网随着灰尘层的增厚，过滤袋对气流的阻力也逐渐增加。为了防止阻力过大，滤袋必须定期清理灰尘。除灰后，仍有残留的灰尘层可以捕获更小的灰尘颗粒。清灰采用脉冲喷吹，一次喷吹一排滤袋，喷吹宽度为0.2秒(可调)。吹气时，滤袋迅速膨胀和收缩，从而振动灰尘进入灰斗。每个房间的每一排滤袋都要按顺序清洗。除灰可以在过滤的条件下进行，或者在除灰过程中子室可以停止过滤(称为离线除灰)。除灰时落入灰斗的灰尘应随时用螺旋输送机运走，螺旋输送机必须连续运转。灰斗不能用来储存灰。如果设计、操作和维护不当，过滤材料上某些地方的温度可能低于露点，导致冷凝。冷凝物和灰尘会粘在一起，形成水泥状团块，这是普通除灰方法无法清除的。如果发生这种情况，这意味着滤袋被堵塞，那么滤袋的阻力将变得太高，不能落下。湿法脱酸系统的工艺原理是利用氢氧化钠溶液作为脱酸剂在塔内进行脱酸。由于其强碱性，吸收二氧化硫后反应产物的溶解度大，不会引起过饱和结晶，避免结垢和堵塞。主要化学反应如下：2NaOH SO2=na2so 3 H2O na2so 3 so 2 H2O=2na SO3 na2co 3 SO2=na2so 3 CO2 na2so 4 NaOH HCl=NaCl H2O NaOH HF=NaF H2O影响湿法脱酸效率的主要因素是液气比。液气比决定了吸收面积，增加了液气比，提高了气相和液相的传质系数，有利于酸性气体的吸收。如果液气比过大，容易导致浆液雾化效果不佳，不利于脱酸，并增加系统阻力。此时，可以通过调节ph值来降低液气比。该系统设计的液气比为4L/Nm3，可满足出口SO2 40，HCl 6，HF 0.7 mg/Nm3的排放要求。表1-1本项目危险废物焚烧炉大气污染物排放限值，第二章脱酸系统工艺流程介绍和说明2.1来自急冷脱酸系统的500烟气通过余热锅炉，雾化急冷脱酸塔内的水雾和氢氧化钠溶液，将烟气降低至195左右的“急冷脱酸”措施主要是为了减少“二噁英”再合成的机会，进行初步脱酸。当处理中氯和硫的含量较低时，可不在急冷喷淋碱液罐中加入氢氧化钠溶液，碱液双液喷枪只喷射清水。当氯离子和硫含量较高时，可向急冷喷雾碱液罐中加入氢氧化钠溶液，碱液双流喷枪喷射稀碱液。喷淋水和喷淋碱液分别由急冷喷淋水泵和急冷喷淋碱液泵送入清水双流体喷枪和碱液双流体喷枪。在喷头中，压缩空气和水受到多次冲击，自来水和碱液被雾化成平均粒径约为60m的水滴，从而确保雾化后的水和碱液在瞬间(0.9秒)完全蒸发。厂区自来水进入急冷水箱喷淋，急冷喷淋碱液箱稀释溶液。2.2循环流化床脱酸系统工艺2.2.1性能参数，2.2.2循环流化床脱酸系统工艺描述烟气通过急冷脱酸塔(C46001)后，活性炭喷入循环流化床脱酸塔(C46002)入口烟道，同时吸附二恶英和重金属等有害物质。活性炭储存在活性炭箱中。活性炭通过电动葫芦装入活性炭仓。活性炭通过自动计量装置由活性炭进料器(ET46001)直接送入烟道。“急冷”后的烟气进入循环流化床脱酸塔(C46002为了保证循环流化床脱酸系统的稳定运行，本项目专门设置了一个回流空气系统，将引风机出口的烟气引入循环流化床脱酸塔入口，以保证进入循环流化床的烟气量稳定，从而实现循环流化床脱酸塔床层的稳定。烟气量可根据装置的负荷进行调节。2.3袋式除尘系统工艺流程2.3.1技术性能2.3.2袋式除尘系统工艺流程介绍含尘烟气从进气集箱通过除尘器的进气口进入除尘器的灰斗。在灰斗的引导下，风速突然下降，含尘气体中的大颗粒灰尘自然沉降并直接落入灰斗底部，细小颗粒随着气流的转向向上进入过滤室，灰尘被阻挡在滤袋表面，净化后的气体通过滤袋口(在多孔板上)进入清洗室，在风机的作用下从出气口排出到洗涤塔。袋式除尘器灰斗收集的烟尘返回循环流化床脱酸系统的返料仓，从返料仓溢流至中间灰仓。中间灰仓通过中间灰仓输灰机后，由罗茨鼓风机输送至飞灰储仓，然后输送至运灰车外。2.4湿式脱酸系统的技术性能2.4.1湿式脱酸系统的工艺流程2.4.2来自袋式除尘器的烟气通过引风机进入洗涤塔，初冷至75，部分氯化氢及其它酸性气体被脱除。脱酸后的烟气切向向下进入湿法脱酸塔。将稀氢氧化钠溶液注入湿法脱酸塔，与烟气中的氯化氢、二氧化硫等酸性气体反应后，烟气降至68。并通过除雾器除雾进入烟囱。湿法脱酸系统后烟气中酸性污染物的各项指标均满足本项目要求。湿法脱酸除雾器采用脱盐水喷淋。第三章脱酸系统主要设备描述，3.1快速冷却脱酸系统主要设备描述，3.1.1设备参数，由于双流体喷雾系统采用双流体喷嘴(喷嘴材质为哈氏合金C276，枪体材质为S316L)，水的雾化颗粒非常细小，液滴总蒸发表面积增加数倍，蒸发时间更短，保证100%蒸发，底部不湿，无废液产生。本发明还具有优异的抗堵塞性、使用维护量小、喷嘴耐腐蚀、使用寿命长等优点。考虑到喷射碱液的双流体喷枪在高温下容易析出碱液晶体，我们在双流体喷枪外设置了冷却套，防止高温烟气直接烘烤喷枪。急冷塔出口烟气温度、入口烟气温度和喷淋水量形成控制回路，水量可根据温度变化自动调节，不会出现“过喷”或“欠喷”现象。水量通过调节比例调节阀实现，保证出口烟气温度在合理范围内。急冷塔内采用热震稳定性好、化学稳定型、耐磨、耐高温、耐腐蚀的浇注料，外部采用硅酸铝纤维毡保温层，外部温度低于50。急冷塔底部设有电动双层翻板阀，密封系统良好，防止冷空气进入系统。据认为，如果进料中的氯、硫等酸性污染物含量较低，则急冷碱液喷枪将不会喷射稀碱液，而是喷射清水。如果进料中的氯、硫等酸性污染物含量较高，急冷碱液喷枪将喷射稀碱液。3.2循环流化床脱酸系统设备说明3.2.1设备参数3.2.2循