某垃圾焚烧发电厂脱硫脱硝除尘超净排放工艺应用实践

某垃圾焚烧发电厂脱硫脱硝除尘超净排放工艺应用实践

华育南

中国空分工程有限公司   浙江省杭州市   310051

摘要：为提升焚烧发电厂的工作质量，本文主要针对发电厂中存在的硫元素、硝元素元素、除尘工作等内容处展开研究，以在了解工程概况的同时，选择合适的处理工艺，降低焚烧炉中的污染物，以达成清洁排放的目标，为我国的绿水青山建设作出自身的贡献。

关键词：垃圾焚烧发电厂；脱硫脱硝除尘；超净排放工艺

前言：目前，我国垃圾焚烧行业的烟气处理技术正处于不断发展的阶段，我国的垃圾发电厂也在不断的发展与建设之中，这主要是受我国居民数量以及生活需求不断增高影响导致的。因此，无害化处理技术的应用在此之中至关重要，现有的技术已经难以满足社会环境的需求。

一、工程概况

以某垃圾焚烧发电厂为例，该厂日处理量每天为5200t[1]。在发电厂焚烧物处理的过程中，除了内容包含烟气的检测及处理、烃类检测、二氧化硫物质检测、汞金属、镉金属、铅金属以及二噁英类等物质的检测，通过隔离的监察与分析，可以有效完成各项数据的测试与获取，并制定相应的控制方案，为之后焚烧厂的工作展开提供相应的数据支持，具体数据可在下述表格中进行查取。

表1  设计参数

二、工艺技术应用

就该工厂锅炉的烟气进气以及出气的情况来说，烟气的净化系统工作原理为：通过对锅炉烟气出口的出气元素进行分析，根据产生的污染物质设置相对应的烟气净化系统，该净化系统的主要工作流程可选择，可以根据合计需求展开，其中“SNCR脱硝+半干法脱酸＋干法喷射+活性炭喷射+布袋除尘+湿法脱酸+SCR脱硝”技术的应用相对广泛[2]。烟气处理系统流程工作流程将上述各种技术包含于其中，有效完成了石灰/硝石灰的循环应用工作，如图1所示。

图1  烟气处理系统流程示意图

（一）半干法处理工艺

烟气处理系统中的半干处理技术之中，余热锅炉出口的烟气温度高达200℃左右，最低温度为180℃，烟气运动方向以向下运动的方式展开，塔蜗壳为其运动的中间轴，石灰浆液在硝石灰/石灰的处理之中，雾化器的作用下，完成其形态的转化，最终转化成的形态为雾状颗粒，烟气之中的各种气体与石灰浆液产生中和反应[3]。

在生产硫酸钙、烟气在外部因素的引导下，朝着下方向引入，石灰浆液在高速的旋转之中完成无话环节，最终形成的雾状颗粒是烟气处理中有害物质提取的一种形式，雾化器运转效率为40-50μm，烟气中含有大量的酸性气体，HCI、SO2等[4]。酸性气体烟气处理之中，和浆液之中的石灰成分产生化学反应，进而形成一定的沉淀，产物中的颗粒难免与塔内气流产生反应，部分颗粒在烟气之中排放而出，最终运输到银库之中，而气体的情况则需要相关人员完成，最终生成的各项物质在塔的底部完成输出，随之运送至灰库。本项目展开之中，烟气流速以0.7s左右为主，停留的时间也需要被控制在20s以内半干法处理系统设备参数具体如下所示（单条生产线）：

①反应塔1个，φ10.5m；

②旋转雾化器1套，喷浆量：11m3/h；

③插板阀1个，600mm×600mm；

④破碎机1台，600mm×600mm；

⑤卸灰阀1个，400mm×400mm；

⑥降温喷枪4支，流量：0-1.2,t/h（可调）。

（二）浆液制备工艺

浆液制备工艺之中，半干法脱酸系统可以利用石灰浆制备系统展开工作，通过利用所需要的脱酸系统完成浆液的制备工作，植被罐之内可以投入规定数量的消石灰粉，混合规定比例的水，生成石灰浆液（浆液比例为12%），在此基础上利用浆液泵完成旋转雾化器设备的雾化工作[5]。此中，浆液植被系统的设备参数主要为：

浆液制备工艺中，石灰浆制备系统在此中发挥着重要作用，工作人员可在此基础上展开需要浆料的植被工作，制备工作不仅需要对于石灰使用数量、混合工作等展开研究并掌握该项工作，还需要有能力独立完成浆料的制备植被环节，通过相应的。虽然浆料泵中材料重组，但是制备槽却可以保证浆料的充足性[6]。其中，在需要的环境中，石灰粉在混水之后，上墙涂抹，生成石灰浆料。浆液制备系统的设备参数主要为：

①石灰仓2台， V=350m3；

②螺旋输送机2，—；

③石灰浆制备罐4台，V=6m3；

④浆液制备罐搅拌器4台，1.5kW；

⑤石灰浆储备槽4台，V=15m3；

⑥浆液储存罐搅拌器4台，4.0kW；

⑦石灰浆泵4台，Q=20m3/h，H=72m。

（三）干法处理工艺

干法处理工艺技术的应用中，干式粉末为碳酸氢钠，碳酸氢钠喷射系统由储仓、仓顶除尘器、破拱装置、碳酸氢钠供应装置、喷射罗茨风机、附件、管道及控制仪表组成。碳酸氢钠由罐车从厂外运来，用罐车自带压缩机通过贮仓进料管送入贮仓中。碳酸氢钠粉从贮仓通过盘式给料装置定量输出，用喷射风机喷入半干式反应塔和袋式除尘器之间的管道中。在此，碳酸氢钠粉与烟气中的酸性气体（SO

2，HCl 等）进行反应并确保酸性气体的浓度低于排放标准。吸附杂质后的碳酸氢钠在袋式过滤器中收集。干粉喷射系统设备参数为：

①干粉仓2个,V=150m3；

②插板阀1个，DN200；

③旋转卸灰阀1个，DN200；

④圆盘式给料机1套，输送量：0-500kg/h；

⑤罗茨风机2台，7.5,kW；

⑥喷射器1个，DN100。

（四）活性炭处理工艺

在反应塔与除尘器之间的烟道中，有机污染物被活性炭吸收，随后进入灰斗[8]。活性炭喷射系统设备参数为：

①活性炭仓2个：参数为V=40m³；

②插板阀1个：V=DN200；

③旋转卸灰阀1套：V=DN200；

④失重称1套：输送量为0-50kg/h；

⑤罗茨风机2台：4.0kW；

⑥喷射器1个：DN80。

（五）布袋除尘器工艺

从反应塔出来约150℃的烟气及各种飞灰颗粒经过导流板，均匀地进入布袋除尘器。布袋除尘器系统设备参数如下所示：

①项目一：滤袋，共计2560条，φ160×6000、PTFE针刺毡+覆膜

②项目二：袋笼，共计2560条；

③项目三：脉冲阀，数量104；

④手动插板阀，8个，400mm×400mm；

⑤旋转卸灰阀，8个8，400mm×400mm。

（六）SNCR脱硝处理工艺

在温度约950~1050℃区间内，喷入还原剂（氨水），与氮氧化物进行选择性反应，使NO2还原为N2和H2O，达到脱除氮氧化物的目的：

CO(NH2)2+H2O→2NH3+CO2

2NH3+2NO+1/2O2→2N2+3H2O

本系统是用来降低烟气中NOx 含量，使其在规定的限值之内。通过压缩空气将氨水溶液（浓度5%）喷射到焚烧炉的二次燃烧室以上位置，来降低NOx的浓度。SNCR系统利用NH3和烟气中的NOx发生非催化还原反应，产生氮气和水，达到降低NOx排放浓度的目的。SNCR脱硝系统设备参数，具体如下：

①氨水储存罐2台，V=100m3（每台）

②氨水喷射泵4台，Q=1000 L/h

③氨水喷嘴120支，额定流量0~2L/min

（七）湿式洗涤塔系统

袋式除尘器出口温度约150℃的烟气从1#GGH（烟气换热器）上部原烟气入口进入，经过管程换热后温度降至约101℃，从换热器的下部原烟气出口出来进入到洗涤塔下半部烟气入口并在塔内向上运行。20%的烧碱溶液通过烧碱输送泵输送至冷却液循环管道中，与烟气中部分的酸性气体HCl、SO2等进行反应，生成NaCl、NaF、Na2SO3、Na2SO4等盐类。烟气经冷却部的冷却和吸收后进入洗涤塔上部的吸收减湿部。净化后约65℃的烟气经塔顶除雾器进入烟气烟气换热器壳程将烟气加热至约110℃，再经2#GGH加热至约150℃后进入SGH，加热至180℃，然后进入SCR反应器。湿式洗涤塔系统设备参数，具体如下：

①碱液储罐2台，V=100m3（每台）

②湿式洗涤塔6台，φ7000×H23500mm

③冷却液循环泵12台，额定流量890m3/h

④减湿水泵12台，额定流量670m3/h

⑤碱液稀释罐4台，V=15m3（每台）

（七）SCR脱硝处理工艺

烟气经过2#GGH（温度150℃）进入蒸汽烟气加热器（升温至180℃）-SCR反应塔低（催化环节）－排放（烟囱为主要排气孔）。SCR脱硝系统设备的脱硝流程下，需要相应的催化剂完成提取环节，其中催化剂的基质为二氧化钛，活性中心为钒、钨、钼等过渡金属，其可以与还原剂氨共同展开工作，下述化学反应式可以表示各项反应物的生成情况，从其机理可以看出，该反应物在中和作用下，并不存在有害物质：

2NO2+NO+2NH3→2N2+3H2O

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O

2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O

三、运行成果

烟气处理系统投入使用与生产之中，运行呈现的状态也是相对稳定的，且其中的污染物较小，可以满足我国及世界上大部分国家的标准，在氮氧排放中，其排放数据大幅度下跌，有效实现了超净排放工作，具体实施的排放参数可以如下表中内容所示。

表2  实际排放参数

结束语：综上所述，本文主要针对某垃圾焚烧厂中的污染物中和工作展开研究，并在烟气之中完成有毒的污染物处理，降低烟气对于自然环境中空气的影响，避免酸雨的出现、或是臭氧层被破坏的情况出现，以满足社会的发展需求。

参考文献：

[1]程永新,刘瑜,余飞,匡云,范海涛.垃圾焚烧发电厂超低排放工艺方案研究[J].中国勘察设计,2022(S2):74-77.

[2]韩少龙,张阳阳,张敏.垃圾焚烧发电厂废水零排放工艺及其环境经济效益探讨[J].工程建设与设计,2020(24):123-124.

[3]孙晶晶.关于生活垃圾焚烧发电厂废水零排放的研究[J].新型工业化,2020,10(12):24-25+38.

[4]杨盼.某垃圾焚烧发电厂脱硫脱硝除尘超净排放工艺应用实践[J].节能,2020,39(07):123-125.

[5]李国庆,王帅.垃圾焚烧发电厂废水零排放设计工艺探讨[J].环境与发展,2020,32(07):74-75.

[6]叶江.基于某垃圾发电厂烟气净化技术研究[J].应用能源技术,2020(04):18-20.

[7]吴大辉,项显超.垃圾焚烧发电厂超低排放工艺选择与工程案例分析[J].中国资源综合利用,2019,37(06):113-116.

[8]刘锐,傅梦凯,卢志明,蒋云飞.生活垃圾焚烧发电厂渗滤液处理工艺及回用[J].广州化工,2019,47(15):125-127+130.