【生活垃圾焚烧系统的烟气处理阶段各单元设计案例7600字】

生活垃圾焚烧系统的烟气处理阶段各单元设计案例生活垃圾焚烧系统的烟气处理阶段各单元设计案例 11.1一般规定 1 11.3垃圾焚烧烟气净化工艺 2 2 41.3.3NOx去除工艺 51.3.4重金属及二恶英去除工艺 5 6 72、石灰浆制备系统 8 94、袋式除尘器 9 9 91.1一般规定垃圾焚烧厂烟气净化系统一般遵循以下规定：1、垃圾焚烧线必须配置烟气净化系统，并应采取单元制布置方式。2、烟气排放指标限值应满足焚烧厂环境影响评价报告批复的要求。3、烟气净化工艺流程的选择，应充分考虑垃圾特性和焚烧污染物产生量的变化及其物理、化学性质的影响，并应注意组合工艺间的相互匹配。4、烟气净化系统应有防止飞灰阻塞的措施，材料和设备应有可靠的防腐蚀、防磨损性能。1.2烟气排放标准根据可行性研究报告对烟气排放的要求，本项目烟气排放达到并严于《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001)的要求，以满足兰州市现代化发展对环境保护的需要。烟气排放指标见下表(以干基、O₂含量11%计):序号污染物名称123456789烟气黑度林格曼级11二恶英类(TEQ)1.3垃圾焚烧烟气净化工艺1.3.1酸性气体脱除工艺(1)干法除酸消石灰吸附HCl等酸性气体并起中和反应，要有一个合适温度，约140℃,(2)半干法除酸雾器将Ca(OH)2溶液喷入反应器中，形成粒径极小的液滴。由于水分的挥发从(3)湿式洗涤塔使用的碱液通常为NaOH,较少使用石灰浆液Ca(OH)2以避免结垢。此种方式的特点是：(1)流程复杂，配套设备较多；(2)净化效率较高，在欧洲及美国应用多年的实践均可验证其对HCl脱除效率可超过95%,对SO2亦可超过80%:(3)产生含高浓度无机氯盐及重金属的废水，需经处理后才能排放；(4)处理后的废气因温度降低至露点以下，需再加热，以防止烟囱出口形成白烟20%、40%和30%。半干法在国内已有较多成功的应用实例，积累了一定的运行1.3.2除尘工艺静电除尘器和袋式除尘器广泛应用于发达国家垃圾焚烧厂对烟气中颗粒物污染物的能力(如重金属、PCDDS等),因此，袋式除尘器的净化效果优于静电除尘器。耐冲击)的造价增加和清灰不利，但净化效率却不受颗粒物比电阻和原始浓度的随着环保要求的日益严格，电除尘器不仅不能满足脱除有机物(二恶英等)、除尘器作为焚烧垃圾厂的粉尘处理装置。GB18485—2001《生活垃圾焚烧污染SCR法是在催化剂的存在下NOx被还原成N₂,为了达到SCR法还原反应所需的400℃温度，烟气在进入催化脱氮器之前需要加热，试验证明SCR法可SNCR法是在高温(800-1000℃)条件下，利用还原剂将NOx还原成N2。SNCR法不需要催化剂，但其还原反应所需的温度比SCR法高得多，因此需设O2存在的情况下，温度为8501050℃之范围内，与NOx进行选择性反应，使NOx还原为N₂和H₂O,达到脱NOx之目的。两种方法相比较，SCR法不仅需要催化剂，同加热，需要耗用大量热能，因此，选用SNCR法。1.3.4重金属及二恶英去除工艺(1)重金属净化工艺(2)二恶英控制及净化工艺(2)控制烟气在炉膛内的停留时间和温度，使垃圾充分燃烧；(3)控制进入除尘器入口的温度低于200℃,防止焚烧后再合成；(4)采用活性碳+布袋净化除去二恶英类物质。1.4垃圾焚烧烟气净化系统的选型通常情况下，烟气净化系统主要根据烟气中的酸性气体、颗粒物及重金属等污染物的含量进行选择。要满足严格的环保标准对垃圾焚烧烟气的排放要求，需要多种净化设备的组合。“半干式吸收塔+活性炭+袋式除尘器”的组合工艺13,可有效去除各种酸性气体、二恶英及有害重金属，远远优于我国规定的排放标准，某些排放指标达到欧盟的标准，达到了居民区的环保要求，故宜选用此工艺。烟气净化工艺系统及工艺流程如图所示14]。半干式烟囱水水吸收剂半干反应器布袋除尘器锅炉出口的额定温度为210℃的烟气进入反应塔，反应塔内的旋转雾化器高速旋转，使石灰浆溶液和冷却水雾化，由于水分蒸发，烟气温度降至约150℃。在此温度下，石灰浆细雾与烟气中的酸性物质进行充分反应，与此同时，重金属凝结并吸附在活性炭微粒上。烟气中少部分的粉尘、反应生成物(固态)和未完全反应的石灰落入反应塔的底部后去除，大部分则随烟气进入袋式除尘器捕集下来。在反应塔和袋式除尘器之间喷入活性炭吸收剂，其微孔结构确保了二恶英和汞蒸气的吸附。烟气净化系统可实现全自动控制运行。1.5烟气净化系统的组成及功能1..半干式反应塔和旋转雾化器在半干式反应塔内旋转速度为12000转/min的高速旋转雾化器可使冷却水和石灰浆保持理想的雾化效果。反应塔及旋转雾化器具有如下功能：使烟气在反应塔内分布均匀；强化烟气与雾滴的混合和接触；提供足够长的反应停留时间；高温烟气、冷却水和石灰浆雾滴之间的热交换会使水分蒸发将烟气温度降至150℃,这样既能获得最有效的反应温度，又能在有限的时间段内获得干燥反应物。这些功能可保证最佳的除酸效果。半干式反应塔的技术参数见表5-2。表6-2半干式反应塔技术参数参数SO₂去除率(%)78HCL去除率(%)98HF去除率(%)98进□石灰浆流量(kg/h)1634气液比(1/Nm³)0.03石灰浆浓度(%)13石灰中CaO含量(%)90入口烟气温度(℃)200-230出口烟气温度(℃)150出口烟气含湿量(%)21.52反应器烟气流速(m/s)0.5-0.6停留时间(s)18设备阻力(Pa)700-900旋转雾化器速度(r/min)12000雾化器外形尺寸(mm)高：1000直径：300雾化器重量(kg)300时，可将其切断15min换入备用雾化器。在雾化器更换期间，下游的袋式除尘器仍在捕集烟气中的污染物。在旋转雾化器停运时，烟气温度可能升至230℃,袋式除尘器能满足这一温度值的要求，当烟气温度超过250℃时，袋式除尘器进入2HCl+Ca(OH)2------C2、石灰浆制备系统其稀释到所要求的浓度。消化罐和稀释罐所需浓度通过4、袋式除尘器英等污染物，因而在除尘的同时也就将这些污染物从烟气中清除。(2)残留酸性染物被继续中和、吸收，使系统的整体处理效率大大提高14。为了满足对电厂运行过程中环境保护设施和污染物排放情况监督管理的需参数测试系统、系统控制及数据采集处理子系统组成[14]。约2/3处，每管一套探头，两套探头共用一套分析仪器，分析仪器安装在烟囱附1.6烟气处理的各单元设计计算滤层中还未起反应的Ca(OH)₂固体颗粒物发生化学反应而得到进一步的净化。因本设计方案采用半干式工艺流程。(流程图见总工艺流程图)数值含义限值烟气黑度格林曼黑度级1小时均值小时均值二恶英类1.1.1半干式洗涤塔半干式洗涤塔实际上是一个喷雾干燥系统。将消石灰加水混合成泥浆状，与则HCl的去除效果可达到95%以上，SO₂的去除效果可达到80%以上。取洗涤塔内产生的烟气流速v□3.5m/s,可求出脱硫塔截面A:则塔直径d为：根据石灰石燃烧气体脱硫的操作参数，喷淋塔的喷射所需要反应时间为H₁□vt□14m最低的清洗喷嘴位于最高层(3.4至3.5)m。则洗涤塔高度为：H□H₁□H₂□17.5m经处理后SO₂去除率为80%,则处理后烟气中的含量为：②HCl的去除效果焚烧烟气中HCl的含量为VHc=0.0经处理后HC1去除率为95%,则处理后烟气中的含量为：符合要求1.1.2布袋除尘器的粉尘层也有一定的过滤作用。袋除尘器运行中控制烟气通过滤料的速度(称微粒效率可达99%以上，设备阻力损失约为980—1470Pa。1.除尘器处理气体量tc-除尘器内气体的温度，℃;tc=200℃;(1)过滤面积：过滤风速：v=m³/min;选取v=0.7m³/min(一般选择风速为0.6-1.5之间)处理风量：100Vm³/h,工况下处理风量取45555.3m³/h(2)过滤条数：滤袋尺寸取直径d□152mm;高度l□5430mm每条滤袋面积：A□3.14□0.152□5.430□2.59m²取n=400条。根据处理烟气性质及不同型式的袋式除尘器的优缺点，最终决定选用LFDM型脉冲除尘器，根据处理气体风量及过滤面积选择型号为LFDM401。设备型号参数如下表6-4:型号处理风量过滤面积4ZLN针刺毡允许温度/℃阻力/Pa除尘效率(1)透气性好，压力损失小；(2)抗褶皱、耐磨、耐温和腐蚀性好，机械强度高；(3)吸湿性小，剥离性好，易清灰；(4)使用寿命长，价格低。性能良好的滤料应容尘量大、吸湿性小、效率高、阻力低、使用寿命长，同时具备耐温、耐磨、耐腐蚀、机械强度高等优点。各种纤维的主要性能如表5-2所(1)估算积灰体积积灰高度h取1.5m(2)滤袋清灰时间△P=△P+△Pp 设压强达到1000Pa时清灰一次，将已知数据故滤袋运行0.65h清灰一次。影响因素：过滤风速、滤料风速、滤料种类、1.1.3活性炭系统活性炭在文丘里喷射器的负压抽吸下直接通过管道和喷嘴进入喷雾反应器设计活性炭喷入量(kg/h):9(纯度为90%)。设计活性炭消耗连续3-7天。取4天，活性炭的储存量应该是1.1.4烟囱焚烧炉焚烧量<100t/d时，烟囱最低允许高度25m;100300t/d时