垃圾焚燒發(fā)電廠中煙氣脫硫除塵系統(tǒng)的建設(shè)是一次性投資和持續(xù)性運(yùn)行投入均較高的環(huán)保項(xiàng)目,約占整個(gè)垃圾發(fā)電廠工程造價(jià)的1/3。因此,如何結(jié)合資源條件,科學(xué)合理地選擇切合實(shí)際的煙氣脫硫除塵凈化技術(shù)十分重要。
案例:鶴壁磚瓦廠除塵脫硫超低排放改造
只有選擇合適的煙氣脫硫除塵凈化技術(shù),才能用更小的投資達(dá)到《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的要求,達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的,從而提高電廠的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。下面樸華科技提供了垃圾焚燒電廠煙氣脫硫除塵凈化方案。目前,國內(nèi)外垃圾焚燒行業(yè)的煙氣脫硫除塵凈化工藝有多種方案,主要為脫硫系統(tǒng)和除塵系統(tǒng)的不同組合。
1.1 脫硫系統(tǒng)比較
垃圾焚燒中產(chǎn)生的酸性氣體有HCl、SO2 等,脫除酸性氣體的方法分濕法、半干法、干法三種。它們對HCl 的去除效率分別為98%、90%、80%,對SO2 的去除效率分別為95%、80%~90%、75%,對吸收劑消耗過量系數(shù)為1、2、3。顯然,濕式洗滌法脫硫?qū)λ嵝詺怏w的去除效果較好。但由于濕式洗滌法脫硫存在污水處理問題,其系統(tǒng)的投資費(fèi)用約為半干法系統(tǒng)脫硫的1.75倍,同時(shí)其操作和維修費(fèi)用也相應(yīng)增加。
干式脫硫法投資與半干法接近,但對酸性氣體的去除效果較差。半干法脫硫的特點(diǎn)是充分利用煙氣中的余熱,使吸收劑中的水分蒸發(fā),凈化反應(yīng)產(chǎn)物以干態(tài)固體的形式排出,避免了濕法凈化技術(shù)的缺點(diǎn)。其凈化過程是將煙氣從較高溫度降到設(shè)定溫度,并噴入堿性吸收劑,使之與煙氣中的酸性氣體反應(yīng),且同時(shí)得到干燥的鹽類產(chǎn)物,再用除塵器設(shè)備加以回收。
1.2 半干法脫硫塔的選擇
半干法脫硫塔有多種形式,如噴霧干燥吸收塔、氣體懸浮式吸收塔、增濕灰吸收法(即多組份有毒廢氣治理技術(shù))及循環(huán)灰吸收法。
1.2.1 噴霧干燥吸收塔
噴霧干燥吸收塔凈化吸收劑采用石灰乳液,煙氣一般為下流式,即煙氣從噴霧干燥吸收塔的上部進(jìn)入,下部流出。它的優(yōu)點(diǎn)為:凈化效率高,設(shè)備體積小。噴霧干燥吸收塔的噴嘴結(jié)構(gòu)亦有二大類:
(1)機(jī)械旋轉(zhuǎn)噴嘴。通過高速電機(jī)帶動(dòng)噴嘴旋轉(zhuǎn)(12000~18000r/min),在強(qiáng)大的離心力作用下,使吸收劑乳液得以霧化。該類噴嘴的缺點(diǎn)是設(shè)備投資高,運(yùn)行費(fèi)用大,操作中維護(hù)管理復(fù)雜。
(2)壓力霧化噴嘴。靠壓縮空氣噴吹吸收劑乳液,乳液與壓縮空氣在噴嘴頭處強(qiáng)烈混合后從噴嘴噴出,使吸收劑乳液霧化,設(shè)備投資低,操作運(yùn)行簡便,但霧化效果較機(jī)械旋轉(zhuǎn)噴嘴稍差。
案例:燃煤鍋爐除塵脫硫項(xiàng)目
1.2.2 氣體懸浮式吸收塔
氣體懸浮式吸收塔吸收劑也采用石灰乳液,它是以循環(huán)流化床技術(shù)為基礎(chǔ)的煙氣凈化裝置,其煙氣流向?yàn)橄逻M(jìn)氣上流式,采用壓力霧化噴嘴。氣體懸浮式吸收塔主要由反應(yīng)器、旋風(fēng)分離器、再循環(huán)箱等部件組成,設(shè)備體積較大且復(fù)雜。
1.2.3 增濕灰吸收法
增濕灰吸收法,即多組份有毒廢氣治理技術(shù)(M H G T)。M H G T 技術(shù)是在噴霧干燥凈化法的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的。主要特點(diǎn)是采用干法吸收劑,水作為吸收劑的增濕用水,使吸收劑的含濕量從2% 增濕到 5%,以提高吸收劑的活性。全套系統(tǒng)設(shè)備簡單,操作靈活,脫硫率高、耗水量少,一次性投資較低,操作方便,維修量小,占地面積少。而且工作過程清潔,無廢水產(chǎn)生,生成物易于處理。
1.2.4 循環(huán)灰吸收法
循環(huán)灰吸收法是采用煙氣進(jìn)口段噴水增濕,強(qiáng)化吸收劑活性的煙氣脫硫工藝。來自焚燒爐的煙氣由底部進(jìn)入煙氣吸收塔,水由煙氣吸收塔下部的雙流體霧化噴嘴噴入煙氣吸收塔,新鮮消石灰和大量的循環(huán)灰由流化風(fēng)機(jī)流化后送入吸收塔,它們以很高的傳質(zhì)速率在煙氣吸收塔中與煙氣和水充分混合,并與煙氣中的有害氣體發(fā)生反應(yīng),生成各反應(yīng)產(chǎn)物。這些干態(tài)的反應(yīng)產(chǎn)物從煙氣吸收塔的出口進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)行分離,布袋除塵器捕集到的物料大部分再循環(huán)進(jìn)入煙氣吸收塔。
案例:除塵脫硫項(xiàng)目
1.3 除塵設(shè)備比較
靜電除塵器和布袋除塵器均可達(dá)到廢氣粒狀污染物排放標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)(80mg/m3),但靜電除塵器效率再提高的可能性不大,而布袋除塵器如采用聚四氟乙烯薄膜濾料(PTFE),則粒狀污染物可降至10mg/m3 以下。布袋除塵器對微小粒狀物的捕集效果良好,對重金屬、二惡英、呋喃等毒性物質(zhì)具有較高的脫除效率。
國外已發(fā)現(xiàn)靜電除塵器內(nèi)有二惡英與呋喃的再合成現(xiàn)象。因此,采用布袋除塵器,排煙中Hg 和Cd 的濃度可達(dá)到0.2mg/m3,而靜電除塵器一般只能達(dá)到1mg/m3。另外,當(dāng)排放標(biāo)準(zhǔn)要求較高時(shí),可在系統(tǒng)中添加活性碳,增加對重金屬吸附,然后被布袋除塵器捕集,而不需要對系統(tǒng)做重大改動(dòng)。除塵器的布袋由于采用 PTFE 材料后,既能明顯減小壓力損失,又能提高對酸性物質(zhì)控制要求的適應(yīng)性,所以采用布袋除塵器顯然比靜電除塵器有利。
其不足之處是濾袋壽命較短,致使其日常運(yùn)行費(fèi)用略高于靜電除塵器。另外,布袋除塵器對進(jìn)入煙氣的溫度要求比較嚴(yán)格,煙溫過高,濾袋損壞。煙溫過低,煙氣中的酸氣冷凝成酸滴,濾料受腐蝕而損壞。因此,其上游設(shè)備設(shè)置半干法脫硫塔比較合適,半干法脫硫塔能有效控制進(jìn)入布袋除塵器煙氣的酸度及溫度,同時(shí)需設(shè)置良好的自控裝置及旁通管。
2、煙氣凈化組合工藝比選
根據(jù)煙氣成份及污染排放標(biāo)準(zhǔn),煙氣凈化系統(tǒng)由兩個(gè)部分組成,即脫硫系統(tǒng)與除塵設(shè)備的組合?,F(xiàn)行的工藝組合大致有以下四種形式。
(1)靜電除塵器(或布袋除塵器)+ 濕式洗滌塔;
(2)半干法脫硫塔+ 布袋除塵器;
(3)半干法脫硫塔+ 靜電除塵器;
(4)干法脫硫塔+ 袋式(或靜電)除塵器。
綜上所述,在技術(shù)選擇和經(jīng)濟(jì)選擇的基礎(chǔ)上,焚燒垃圾發(fā)電煙氣凈化技術(shù)方案推薦采用半干法脫硫塔加布袋除塵器的組合工藝。
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