垃圾焚烧发电厂烟气净化技术分析

垃圾焚烧发电厂烟气净化技术分析

高行行

广州环投福山环保能源有限公司  广东广州  511363

摘要：为了更好地降低垃圾焚烧发所产生的污染物质，需要明确垃圾经过焚烧处理之后烟气污染物质具体种类及排放浓度，使用相应的烟气净化技术，有效构建烟气净化管理系统，确保垃圾焚烧之后的烟气物质在排放过程中,满足国家相关标准。本文详细分析了垃圾焚烧现状，并且结合垃圾焚烧现状和具体工程实例，总结出发电厂烟气净化技术应用策略。

关键词：垃圾焚烧发电厂；烟气净化技术；二噁英类物质

我国市场经济水平不断发展和进步，城市垃圾所造成的污染问题逐渐严重，因此为了尽可能减少烟气污染问题，应在了解烟气净化系统工作原理的基础条件上，设计出所对应的烟气处理系统，最大程度发挥出系统应用优势和特点，为环境优化提供质量保证。

一、垃圾焚烧现状分析

目前，我国城市垃圾在回收过程中分类不彻底，所以垃圾中的无机物质以及水分含量极高，低位热量数值相对较低，如果单纯依靠国外的专业技术以及机械设备，所产生的焚烧效果并不理想。同时，垃圾经过焚烧之后所产生的烟气物质污染水平同样不稳定，经常出现烟气超标等情况，所以，在垃圾焚烧和处理过程中，想要保证垃圾焚烧以及烟气净化水平，需要针对垃圾内部成分以及热量数值详细分析，有效对垃圾焚烧过程中所产生的烟气物质合理化控制。

二、发电厂烟气净化技术应用策略

垃圾焚烧发电厂的烟气净化环节对于城市发展来说具有重要现实意义，对于污染物质浓度执行标准进行详细规定开展全面探索和分析，并且选择更加适合的专业技术模式，从根本上增加基础净化效果，最终设计出更加科学、合理的净化处理方案。

（一）工程概况

某扩建项目日均焚烧处理生活垃圾4000吨（年处理垃圾146×104吨/年），配置6台800吨/天的炉排焚烧炉，配套6台余热锅炉、3台单机容量50MW的凝汽式汽轮发电机组；高浓度污水处理规模为1200m3/d，炉渣处理规模为1200t/d。

（二）烟气排放指标

烟气排放指标详见表。

表1烟气排放指标

（三）烟气净化系统工艺

根据本工程烟气排放指标及余热锅炉出口烟气参数，本工程确定烟气净化系统采用“SNCR炉内脱硝系统+半干法烟气脱酸塔+干粉喷射吸附系统+活性炭喷射吸附系统+布袋除尘器+湿法脱酸系统+SCR系统”的工艺。烟气净化系统主要组成为：SNCR脱硝系统；石灰浆制备及供应系统；半干式反应塔脱酸系统；干粉喷射系统；活性炭喷射系统；布袋除尘器除尘系统；除尘器预热系统；湿法脱酸系统；SCR系统。本文重点对“双脱硫双脱硝”工艺进行介绍。

1、半干式反应塔脱酸系统

余热锅炉出口的烟气通过设在反应塔顶部的烟气分布器（蜗壳）引导烟气均匀进入装有旋转喷雾器的半干式反应塔中，石灰浆和水的雾化液滴（平均雾滴直径约为 50um）与烟气在反应塔中充分均匀混合。细小石灰颗粒与烟气中的二氧化硫，盐酸和氢氟酸等污染物起中和反应，从而吸收烟气中SO2、HCl 和 HF。同时，由于水的雾化作用，烟气温度从大约190～220℃降至140～160℃。由飞灰及反应产物组成的部分干性产物落入吸附塔塔体底部，排入输灰系统。

旋转雾化脱酸反应塔由旋转雾化喷雾器和塔体组成，Ca(OH)2溶液在反应塔内和烟气接触产生化学反应。每条焚烧线设 1 套半干式反应塔脱酸系统。

离心式旋转雾化器是半干法烟气净化处理的关键设备，安装于反应塔的上部中央位置。雾化器是盘式结构的高速转盘（转速达 8000~12000rpm）。碱性浆液通过喷嘴经过高压雾化而成。每个塔安装一台旋转喷雾器，另外公共备用一台，充分保证系统在半干法模式下的正常连续运行。反应塔上部呈圆筒状，下部呈倒锥体结构，倒锥体的锥角大于 60°，塔体直径为11.5m，塔体高 26m，保证烟气在塔内的停留时间不小于18s，确保烟气与浆液充分反应。反应塔底部设有破拱装置，防止反应生成物粘结和成块。

在反应塔顶部设置双流体喷枪喷雾冷却系统或者冷却风机。在旋转喷雾故障时替代使用，同时在尾部烟气温度过高时投入以降低烟气温度至约150℃。

2、湿法脱酸系统

从袋式除尘器出来约150℃的原烟气进入低温烟气/烟气换热器GGH1管程，经与GGH1壳程中从湿式洗涤塔出来的低温净烟气进行换热后，原烟气温度降至约95℃从洗涤塔下部入口进入塔内，并在塔内向上运行；低温净烟气经GGH1加热后温度从60℃升至115℃后，进入高温烟气

/烟气换热器GGH2。

湿式洗涤塔内，碱液循环泵将塔底碱液输送至喷淋管路，经喷嘴雾化进入塔内，冷却烟气的同时，碱液中的NaOH与烟气中的酸性气体反应，生成可溶解的NaCl、NaF、Na2SO3、Na2SO4等盐类，洁净烟气从湿式洗涤塔顶部排出，碱液中盐浓度可通过废水排放量来调节。

烟气经脱酸塔的减湿部冷却后的烟温约60℃。净化后约60℃的烟气经塔顶除雾器进入低温烟气-烟气换热器（GGH1），并将烟气加热到约115℃，进入SCR系统。

3、SNCR脱硝系统

本工程SNCR系统采用氨水作为还原剂，将浓度为25%的氨水稀释至5%，然后喷射到焚烧炉内，除去焚烧炉内的氮氧化物。整个系统由25%的氨水输送、储存、稀释装置和喷射装置等设备装置构成。

4、SCR脱硝系统

在湿式洗涤塔下游设置SCR系统以进一步去除烟气中的NOx，同时还可以部分氧化二噁英（PCDD，PCDF）。

SCR系统包括但高温烟气再加热器（GGH2）和蒸汽烟气加热器(SGH)，氨喷射装置及SCR反应器。

催化反应与温度非常有关，采用低温催化剂可有效的降低系统的能量损耗，优化工程节能减排属性。由于湿式洗涤塔系统的GGH1出口烟气温度仍较低约115℃，低温催化剂的设计运行温度一般在170°C，因此SCR系统两个串接的换热器GGH2和SGH。湿式洗涤塔系统GGH1出口烟气通过GGH2与SCR 反应器出的热烟气进行热交换，烟气升温，达到145℃进入SGH换热器。第二阶段，烟气通过SGH利用蒸汽进一步加热到所需反应温度170℃。疏水回至凝结水系统。

三、结束语

由此可见，垃圾焚烧烟气净化系统的广泛应用能大大提升环境保护质量，降低污染物浓度，为城市垃圾处理工作提供支持。相关研究还将向着更深远、更规范的方向发展，实现经济效益、社会效益、环保效益的共赢。

参考文献：

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