[摘要]:阐述了当前垃圾焚烧处理技术发展现状,对实用新型垃圾焚烧烟气净化处理关键技术进行了深入研究探讨。
[关键词]:垃圾;焚烧;烟气净化;关键技术;实现
1引言
垃圾焚烧处理涉及焚烧厂选址及规划布局、垃圾特性鉴别及设计参数选取、垃圾收送、焚烧工程、烟气净化、飞灰处理、热能利用、自动控制、电气工程等诸多环节,垃圾焚烧处理要重点把握好关键技术,以关键技术的突破实现垃圾处理质量的提升。国外主要焚烧厂商及炉型有:日本三菱重工株式会社(三菱-马丁逆推炉排)、日本杰富意(JFE)株式会社(超级往复式炉排)、日本田熊株式会社(SN型炉排)、日本日立造船株式会社、德国诺尔-克尔茨公司(阶梯式顺推炉排)、德国斯坦米勒公司(往复顺推式炉排)、法国阿尔斯通公司(CITY2000倾斜往复式炉排)、吉宝西格斯公司(SHA多级炉排炉)、瑞士VonRoll公司(R-10540型炉排炉)等。国内主要焚烧厂商及炉型有:温州伟明集团(二段式炉排炉)、杭州新世纪公司(二段式炉排炉)、重庆三峰环境产业有限公司(SITY2000炉排炉)。垃圾焚烧烟气净化处理是垃圾焚烧处理的关键,实现关键技术的突破,可以有效提高垃圾处理的质量和效益。
2实用新型垃圾焚烧烟气处理技术
在当前各种能源吃紧,运营成本不断攀升的今天,开发一种烟气净化功能强,中和剂的使用调节灵活,负荷适应性强,并且投资成本低的垃圾焚烧烟气净化处理装置,意义十分重大。
2.1实用新型垃圾焚烧烟气处理技术基本原理
垃圾焚烧烟气净化处理装置,主要由石灰乳液制备装置、喷雾塔和布袋除尘器依次串联而成,喷雾用的进风口处的水平烟道上还设有活性炭输送装置;喷雾塔包括筒状壳体,在壳体上端连接有顶罩,顶罩具有进风口,壳体下端连接有锥形山渣斗,出渣斗末端设有出渣口,喷雾塔的出风口就设于出渣斗上,喷雾塔的出风口与布袋除尘器相连,在壳体外壁上设有楼梯及平台,所述壳体上端还设有喷淋扩散器,喷淋扩散各中心设有喷洒吸收液的喷淋头,喷淋头与电机连接出电机带动其转动,在喷淋头周围均有烟气导向叶片,喷淋头设于喷淋扩散器的支架中心,烟气导向叶片沿圆周设于支架上。石灰乳液制备装置,包括石灰贮仓、定量螺旋给料机、制备罐、计量住、振动筛、经冲压和石灰浆液泵;其中石灰贮仓的底部与定量螺旋给料机相连,定量螺旋给料机通过管路与制备回顶部的进口间相连接,制备罐与计近江邀过管路相连,计量四通过管道与振动筛顶端相连接,振动筛的出口与缓冲门顶部连接,缓冲罐经石灰浆液泵将石灰浆液送至喷雾塔。吸收液通过喷淋头进入喷雾塔时,由于喷淋头本身的结构能够将吸收液雾化,同时喷淋头还在电机的带动下旋转,即螺旋进入的烟气与旋转进入的吸收液产生作用,这样能够增大接触面积并使接触均匀。
2.2实用新型烟气净化技术主要流程
烟气以210℃的温度从余热锅炉进入喷雾塔,在烟气进入喷雾塔前的水平进口烟气中喷入活性发以去除烟气中的二恶英、重金属;同时,在喷雾塔中烟气与喷入的高比表面积的碱性中和剂进行反应,烟气中的有害物质(如HF、S0x等)绝大部分与碱性中和剂发生化学反应而被净化;布袋除尘器上设有预热系统和预喷系统,预喷系统包括预喷管和预喷管道阀门:预热系统包括预热风机、电加热器。在布袋除尘器中,当烟气通过由颗粒物形成的游层,气体污染物仍能与滤层中未反应的石灰及活性炭发生反应而得到进一步净化。除尘器采用气动脉冲清灰,其除尘效率超过99.5%。主要工艺流程如图1所示。
垃圾焚烧烟气净化处理装置,主要由石灰乳液制备装置(由石灰贮仓1、石出给料机2、制备罐3、计量陷4、振动筛5、缓冲罐6和石灰浆液泵7构成),喷雾塔10和布袋除尘器11依次串联而成,活性炭输送装置(图中省略)位于喷雾塔进口烟道16处。
图1垃圾焚烧烟气净化处理装置工艺流程图
2.3实用新型烟气净化技术主要优点
本实用新型的喷雾塔通过喷淋扩散器控制石灰乳液喷雾粒径,使烟气与高比表面积的石灰乳液达到最佳接触面积,最佳的烟气停留时间,达到充分的传热,化学及热量传递过程;而且喷雾均匀,防活、抗磨性能好。本实用新型的烟气分散系统采用两层水平格标(每水平层有18个格栅),36个叶片,使用过程中无需调节叶片,使浆波与烟气充分接触,增加了烟气反应过程中的接触面积;而且避免了塔内传动部件可能产生的故障。设计的石灰乳液制备装置,可根据烟气成分中废弃物的含量,烟气温度,自动控制制备参与反应的乳液浓度和使用量,中和剂的使用们节灵活。布袋除尘器,创新采用预中系统在袋式除尘器中,当烟气通过由颗粒物形成的滤层,气态污染物仍能与德层中未反应的石灰及活性发生反应而得到进一步净化。即使烟气在布袋除尘器中进行除尘的同时,仍能继续进行反应,确保烟气达到排放标准的要求。经工艺流程净化后烟气中废弃物的排放的各项指标能够达到欧盟92标准的要求。投资成本低,全套装置均采用国产化,仅为全套进口1/3价格。辅助能耗低,采用了较少的传动设备,且传动设备均采用先进的变频调节技术,其辅助能耗较少,负荷适应性强。耗水量低,本套装置精确控制制浆耗水,故其耗水量低。本套装置浆液在高温下可完全挥发,无废水排放。烟气处理系统转动设备均可设有备用并能自动切换,以确保其中一组故障时不影响整个处理系统操作的安全性与可靠性。
3实用新型烟气处理技术主要效果
本实用新型的核心工艺即通过使用喷淋扩散器将石灰浆液雾化为微细雾滴,热的未处理的烟气与浆浓雾滴接触发生化学反应除去HF和HCl等,同时蒸发水分。通过使用一个单独的喷淋扩散器可以促进微细雾滴的均匀分布,避免结垢。烟气通过喷雾塔顶部的烟气分散系统,进人喷雾塔,与喷雾塔顶安装的喷淋扩散器上的喷淋头喷出的石灰浆液发生反应,在此过程中,石灰浆液转化为干燥、自由流动的钙/硫化合物粉末,并通过喷雾塔底部的出口进入飞灰贮仓。该独特的烟气分散系统以及喷淋扩散器保证了浆液的均匀分布并提供了与烟气的紧密接触,以优化喷雾干燥室内的吸收效率,提高了反应剂的使用率,减少了反应剂的耗量。反应后的烟气再进人布袋除尘器中净化,当烟气通过由颗粒物形成的滤层,气态污染物仍能与德层中未反应的石灰及活性炭发生反应而得到进一步控化。即烟气在布袋除尘器中进行除尘的同时,仍能继续进行反应,确保烟气达到欧盟92标准的要求。烟气中的二晤英排放浓度可确保低于0.1ngTEQ/m3(欧盟92标准)。
参考文献
[1] 陈华.垃圾焚烧发电烟气排放达欧盟2000标准之技术措施[J].科技致富向导,2010,(17).