西格斯煙氣凈化技術(shù)在深圳某垃圾焚燒發(fā)電廠的應(yīng)用
比利時西格斯公司設(shè)計的煙氣處理系統(tǒng)為半干式吸收塔+活性炭噴人系統(tǒng)+袋式除塵器的組合工藝, 其工藝系統(tǒng)如下圖所示。
|
|
鍋爐出口的額定溫度為210℃的煙氣進人反應(yīng)塔, 反應(yīng)塔內(nèi)的旋轉(zhuǎn)霧化器高速旋轉(zhuǎn), 使石灰漿溶液和冷卻水霧化, 由于水分蒸發(fā), 煙氣溫度降至約150℃ 。在此溫度下, 石灰漿細霧與煙氣中的酸性物質(zhì)進行充分反應(yīng), 與此同時, 重金屬凝結(jié)并吸附在活性炭微粒上。煙氣中少部分的粉塵、反應(yīng)生成物固態(tài)和未完全反應(yīng)的石灰落人反應(yīng)塔的底部后去除, 大部分則隨煙氣進人袋式除塵器捕集下來。在反應(yīng)塔和袋式除塵器之間噴人活性炭吸收劑, 其微孔結(jié)構(gòu)確保了二惡英和汞蒸氣的吸附。煙氣凈化系統(tǒng)可實現(xiàn)全自動控制運行。
1 煙氣凈化系統(tǒng)的組成及功能
1.1 半干式反應(yīng)塔和旋轉(zhuǎn)霧化器
在半干式反應(yīng)塔內(nèi), 旋轉(zhuǎn)速度為120000/min的西格斯高速旋轉(zhuǎn)霧化器可使冷卻水和石灰漿保持理想的霧化效果。反應(yīng)塔及旋轉(zhuǎn)霧化器具有如下功能使煙氣在反應(yīng)塔內(nèi)分布均勻強化煙氣與霧滴的混合和接觸提供足夠長的反應(yīng)停留時間高溫煙氣、冷卻水和石灰漿霧滴之間的熱交換會使水分蒸發(fā)將煙氣溫度降至150℃ , 這樣既能獲得最有效的反應(yīng)溫度, 又能在有限的時間段內(nèi)獲得干燥反應(yīng)物。這些功能可保證最佳的除酸效果。
旋轉(zhuǎn)霧化器采用快速拆卸接頭聯(lián)接, 在系統(tǒng)運行中需檢查或維修旋轉(zhuǎn)霧化器時, 可將其切斷15min換人備用霧化器。在霧化器更換期間, 下游的袋式除塵器仍在運行, 附著在濾袋上未完全反應(yīng)的石灰粉塵層仍在捕集煙氣中的污染物。在旋轉(zhuǎn)霧化器停運時, 煙氣溫度可能升至230℃ , 袋式除塵器能滿足這一溫度值的要求, 當煙氣溫度超過250℃時, 袋式除塵器進人旁路。
1.2 石灰漿制備系統(tǒng)
石灰漿制備系統(tǒng)包括石灰儲倉、消化罐、稀釋罐、循環(huán)泵和管路。其主要作用是按反應(yīng)器對石灰漿濃度和石灰漿量的要求連續(xù)將石灰漿供至反應(yīng)塔。
在消化罐內(nèi)將來自石灰儲倉的石灰消化至一定濃度后, 溢流至稀釋罐, 在稀釋罐內(nèi)再將其稀釋到所要求的濃度。消化罐和稀釋罐所需濃度通過控制加人的水量來調(diào)整。
石灰漿循環(huán)泵將石灰漿輸送至反應(yīng)塔。為了防止石灰漿循環(huán)管路堵塞, 循環(huán)泵的流量應(yīng)大于所需的石灰漿量。石灰漿循環(huán)管路的流速應(yīng)能既防止石灰沉積又能使管路磨損達到最小。
1.3 活性炭噴入系統(tǒng)
采用了專門的活性炭自動計量設(shè)備和噴人裝置, 將活性炭噴人袋式除塵器前的煙道內(nèi), 使煙氣和活性炭在進人除塵器前得到良好的混合和吸附。
1.4 袋式除塵器
袋式除塵器在整個煙氣處理系統(tǒng)中起著非常重要的作用:(1)將煙氣與塵粒和固態(tài)物質(zhì)分離。由于這些煙塵、反應(yīng)物和活性炭等顆粒物附著汞、重金屬和二惡英等污染物, 因而在除塵的同時也就將這些污染物從煙氣中清除。(2)殘留酸性氣體的中和及污染物吸附的二次反應(yīng)。在袋式除塵器的除塵過程中, 濾袋外累積了未完全反應(yīng)的石灰和活性炭的粉塵層, 煙氣通過時, 殘留的酸性氣體和其它污染物被繼續(xù)中和、吸收, 使系統(tǒng)的整體處理效率大大提高。
煙氣在通過袋式除塵器的過程中, 被阻截在濾袋上的粉塵層會不斷增厚, 除塵器的阻力壓力降也會不斷增加, 因此在保留一定粉塵層厚度以進行二次反應(yīng)的同時, 必須將濾袋上多余的粉塵清除清灰, 以維持除塵器在額定阻力范圍內(nèi)運行。自動控制系統(tǒng)可以根據(jù)粉塵層的厚度利用壓縮空氣脈沖對濾袋進行清灰, 使除塵器濾袋的粉塵層在保持一定厚度的同時又能得以更新。袋式除塵器的濾袋材料采用具有表面過濾功能、透氣性好、耐腐蝕和耐高溫的進口濾料。該袋式除塵系統(tǒng)的設(shè)計充分考慮了垃圾焚燒煙氣的特性及運行工況的嚴格要求, 采取了熱風循環(huán)、旁路和伴熱等保護措施, 其技術(shù)水平優(yōu)于一般袋式除塵系統(tǒng)。
1.5 煙氣排放連續(xù)監(jiān)剛系統(tǒng)
為了滿足對電廠運行過程中環(huán)境保護設(shè)施和污染物排放情況監(jiān)督管理的需要, 適應(yīng)不斷完善的企業(yè)污染物排放收費制度, 在煙囪出口處安裝了煙氣排放連續(xù)監(jiān)測裝置, 主要監(jiān)測SO2、NO2、HCl、煙塵排放情況等。
煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)由煙塵監(jiān)測子系統(tǒng)、氣態(tài)污染物監(jiān)測系統(tǒng)、煙氣排放參數(shù)測試系統(tǒng)、系統(tǒng)控制及數(shù)據(jù)采集處理子系統(tǒng)組成。
氣態(tài)污染物采樣探頭、煙塵監(jiān)測子系統(tǒng)及煙氣參數(shù)測試系統(tǒng)安裝在煙囪高度約處, 每管一套探頭, 兩套探頭共用一套分析儀器, 分析儀器安裝在煙囪附近的儀器間內(nèi), 并進人集散控制系統(tǒng)監(jiān)視。
2 煙氣凈化系統(tǒng)的特點
獨有的高速旋轉(zhuǎn)霧化器轉(zhuǎn)速高達轉(zhuǎn)爾血, 充分保證石灰漿的霧化效果;
石灰漿霧滴與煙氣的逆向旋轉(zhuǎn)運動強化了二者的接觸反應(yīng), 使得除酸效率提高、石灰耗量降低;霧化器霧化顆粒的尺寸與石灰漿流量的大小無關(guān), 這就保證了反應(yīng)塔能夠處理各種煙氣量;
廢水零排放。細小均勻的石灰漿顆粒與熱煙氣充分混合, 并且在吸收塔內(nèi)有很長的停留時間, 這就保證了水分完全蒸發(fā)、反應(yīng)殘余物充分干燥;
煙氣處理量范圍廣。與靜態(tài)噴嘴相比, 旋轉(zhuǎn)霧化器霧化顆粒的尺寸與石灰漿流量的大小無關(guān), 這就保證了反應(yīng)塔能夠處理各種煙氣量;
旋轉(zhuǎn)霧化器高度集成, 使用壽命長, 運行可靠性高, 便于維護操作, 易于更換;
袋式除塵器的布袋濾料采用進口;
比利時西格斯公司的這套煙氣處理技術(shù), 已在歐洲和韓國的多座城市生活垃圾焚燒發(fā)電廠實現(xiàn)了長期安全可靠、經(jīng)濟高效的運行。煙氣中污染物的排放濃度遠低于所要求的限值。
3 應(yīng)用實例
深圳某垃圾焚燒發(fā)電廠裝設(shè)了2條400t/d的垃圾焚燒和煙氣處理線(1號線、2號線), 并配1臺12MW的凝汽式汽輪發(fā)電機組, 煙氣處理工藝為引進的西格斯煙氣凈化技術(shù)。
該垃圾焚燒發(fā)電廠的環(huán)保指標與國標GB18485-2001 和實測值的比較見表1。由表1可以看出, 排放煙氣中的主要污染物、酸性氣體和重金屬的實測數(shù)值都符合國家規(guī)定的限值。
 |
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
