劉彥輝
摘要:指出了國內外垃圾焚燒處理各環(huán)節(jié)工藝系統(tǒng)較復雜,對目前使用較為廣泛且技術比較成熟的幾種工藝系統(tǒng),結合一些工程實踐經驗,從焚燒爐、余熱鍋爐、煙氣凈化等幾個方面進行了比較分析,為垃圾焚燒發(fā)電項目的工藝系統(tǒng)設計提供參考。
關鍵詞:生活垃圾;焚燒處理;設計分析
中圖分類號: X705
文獻標識碼: A 文章編號: 16749944(2015)06025806
1 引言
當前,隨著我國城市化進程的加快,城市人口不斷增加,城市規(guī)模不斷擴大,生活垃圾產生量也日益增多,目前我國已有200多個城市陷入了垃圾圍城的窘境。通常所采取的垃圾填埋處理已不能滿足要求,同時還會造成環(huán)境污染。垃圾焚燒發(fā)電作為一種快速處理垃圾的途徑,既解決了填埋處理所帶來的占地、二次污染等問題,同時又產生一定的經濟效益,逐漸成為我國及世界各國倡導和推廣的節(jié)能環(huán)保項目。
然而,國內外垃圾焚燒處理各環(huán)節(jié)工藝系統(tǒng)較復雜,本文對目前應用較為廣泛且技術比較成熟的幾種工藝系統(tǒng),結合一些工程實踐經驗,以L市生活垃圾焚燒發(fā)電項目為例,從焚燒爐、余熱鍋爐、煙氣凈化等幾個方面進行比較分析,以便業(yè)內同仁更好地了解和應用焚燒處理工藝(圖1),為垃圾焚燒發(fā)電項目的工藝系統(tǒng)設計提供參考。
圖1 垃圾處理工藝流程
2 焚燒爐
2.1 焚燒爐選型
國內外應用較多、技術比較成熟的生活垃圾焚燒爐爐型主要有機械爐排爐、流化床焚燒爐、熱解焚燒爐、回轉窯焚燒爐四類。以下對這四類焚燒爐作簡要介紹和對比。
2.1.1 機械爐排爐
機械爐排爐采用層狀燃燒技術,具有對垃圾的預處理要求不高、垃圾熱值適應范圍廣和運行維護簡便等優(yōu)點。機械爐排爐是目前世界上最常用、處理量最大、適用性最好的城市生活垃圾焚燒爐型,在歐美等發(fā)達國家得到廣泛使用,其單臺最大處理規(guī)模可達1,200t/d,技術成熟可靠。生活垃圾在爐排長度方向上燃燒,整個過程分為:預熱干燥段、燃燒段和燃燼段,幾個燃燒階段互相滲透,無明顯界限。垃圾在爐排上著火,熱量不僅來自爐膛的輻射和煙氣的對流,還來自垃圾層的內部。爐排上已經著火的垃圾通過爐排的往復運動,產生強烈的翻轉和攪動,引起底部的垃圾燃燒,連續(xù)的翻轉和攪動也使垃圾層松動、透氣性加強,有利于垃圾的干燥、著火、燃燒和燃燼。
2.1.2 流化床焚燒爐
流化床焚燒爐的焚燒原理與燃煤流化床相似,床料一般加熱至600℃左右再投入垃圾,保持床層溫度在850℃以上,利用床料的熱容量來保證垃圾的著火燃燼。雖然流化床焚燒爐燃燒十分徹底,但對垃圾有嚴格的破碎預處理要求,比較容易發(fā)生故障。
流化床技術在20世紀60年代用來焚燒工業(yè)污泥,70年代用來焚燒生活垃圾。我國流化床焚燒爐有一定程度的應用,但該爐型多用于日處理垃圾500t以下規(guī)模的項目,且基本上需要加煤助燃才能保證正常運行。隨著對環(huán)保指標要求的不斷提高,煙氣排放標準越來越嚴格,在90年代后期,流化床焚燒爐表現(xiàn)出燃燒工況不易控制、二噁英初始產量高等缺點,使其在生活垃圾焚燒上的應用受到限制。
2.1.3 熱解焚燒爐
熱解焚燒爐是指在缺氧或非氧化性氣氛中,在一定溫度(500~600℃)下使垃圾中的有機物熱分解為氣體(可燃混合氣體),將熱解氣引入燃燒室內燃燒,從而分解有機污染物,余熱用于發(fā)電、供熱。熱解技術使用范圍廣,可用來處理多種垃圾,但城市生活垃圾性質的波動較大,熱解產生的可燃混合氣性質(熱值、成分等)不穩(wěn)定,燃燒不易控制、垃圾難以燃燼且環(huán)保不易達標。這項技術在加拿大和美國的部分小城市得到一些應用,大中型城市一般不予采用。另外,在歐洲和日本,熱解焚燒爐多采用回轉窯、流化床等型式,并在爐后加上燃燒熔融爐,將垃圾完全燃燼,熔融為玻璃質灰渣。此項技術在發(fā)達國家得到部分應用,但由于對垃圾熱值要求較高,工廠建設成本高,且運行成本為機械爐排的兩倍以上等因素,一定程度上推廣受到限制。
2.1.4 回轉窯焚燒爐
回轉窯焚燒爐與水泥工業(yè)的回轉窯相類似,主要由一個傾斜的鋼制圓筒組成,筒體內壁采用耐火材料砌筑,也可采用管式水冷壁,用以保護滾筒。垃圾由進料端進入筒體,并隨筒體的旋轉在重力作用下翻轉同時向窯的另一端運動,垃圾的干燥、著火、燃燒、燃燼均在筒體內完成,可以通過改變筒體的轉速調節(jié)垃圾在窯內的停留時間。回轉窯焚燒爐常用于處理成分復雜、有毒有害的工業(yè)廢物和醫(yī)療垃圾,在當前城市生活垃圾焚燒中應用較少。
2.1.5 技術特點比較
技術特點比較見表1。
綜合比較,機械爐排爐作為我國目前比較推崇的一種生活垃圾焚燒處理工藝,相對于其它爐型有以下幾個特點。
(1)技術成熟、可靠,發(fā)達國家的大型生活垃圾焚燒廠大多采用該爐型,國內已建或在建的大型焚燒廠也多采用機械爐排爐。
(2)具有獨立的預熱干燥區(qū),爐膛內垃圾焚燒產生的熱量可對新進入的垃圾進行預熱干燥,特別能適應我國城市生活垃圾高水分、低熱值的特性。
(3)操作簡單方便,對垃圾的適應性強,不易造成二次污染。
(4)經濟性好,垃圾不需進行預處理直接進入爐內,運行費用相對較低。
(5)設備壽命長,穩(wěn)定可靠,運行維護方便,國內已有部分配套的技術和設備。
(6)符合我國目前的政策規(guī)定:國家建設部、國家環(huán)保總局、科技部發(fā)布的《城市生活垃圾處理及污染防治技術政策》中指出:“垃圾焚燒目前宜采用以爐排爐為基礎的成熟技術,審慎采用其它爐型的焚燒爐”。
2.2 焚燒線配置
L市生活垃圾焚燒發(fā)電項目擬設計日處理垃圾1500t/d,按照《生活垃圾焚燒處理工程項目建設標準》,屬于Ⅰ類大型生活垃圾焚燒發(fā)電廠。根據(jù)國內外同類大型垃圾焚燒廠經驗,依據(jù)L市項目處理規(guī)模,焚燒生產線宜采用2~4條。若采用2條生產線,單臺爐日處理能力750t/d,實際使用業(yè)績少,只有個別廠商有制造能力,能否適應L市當?shù)乩匦陨形纯芍虼瞬挥杩紤]。本文只對3條和4條生產線兩個方案進行比較,即單臺爐能力分別為500t/d和375t/d。
(1)從技術可行性考慮,單臺爐處理能力為500t/d和375t/d的焚燒系統(tǒng)屬于同一技術層次,不存在大的技術差別,在國內都有成功運行的經驗,對國內垃圾的適應程度基本一致,因此兩種方案在技術上都可行。
(2)從設備維修對焚燒廠處理能力和汽輪機組工作穩(wěn)定性的影響考慮,焚燒線數(shù)量越多,設備備用性越好,故障和檢修對焚燒廠的影響越小,同時也有助于汽輪機組工況的穩(wěn)定。
(3)從投資角度考慮,在全廠處理規(guī)模確定的前提下,采用焚燒線數(shù)量越少,單臺垃圾焚燒爐規(guī)模越大,焚燒廠引進設備數(shù)量和金額也就越少,因此,采用大規(guī)模的焚燒爐能夠有效減少單位投資成本和一次性投資。從土建方面考慮,3條焚燒線配置還能夠有效減少占地面積和土建投資費用。
(4)從運行管理角度考慮,在垃圾處理規(guī)模一定的情況下,焚燒線數(shù)量越少,維修、操作、管理越為方便。由于設備相對較少,所需運行人員比較少,全廠故障率也隨之降低。
通過以上綜合比較,L市生活垃圾焚燒發(fā)電項目選用單臺處理能力500t/d的焚燒爐,配置3條生產線較為適宜。盡管3×500t/d焚燒線配置備用性不及4×375t/d,但可以適當加大垃圾池容量,使其具有一定的緩沖能力,當1臺焚燒爐臨時檢修的情況下,其它2臺可以在110%負荷下運行,合理安排檢修進度。通過以上措施,在單臺焚燒爐短期檢修的情況下,不會對全廠的運行產生明顯影響。
3 余熱鍋爐
3.1 主蒸汽參數(shù)的確定
余熱鍋爐主蒸汽參數(shù)高低與發(fā)電效益關系緊密,理論上蒸汽參數(shù)越高,熱效率越高,發(fā)電經濟效益越明顯,然而,提高了蒸汽參數(shù),鍋爐設備的材料必然需要進行相應調整。在城市生活垃圾焚燒余熱回收過程中,焚燒所產生的煙氣含有大量的氯化氫等腐蝕性氣體和灰分,鍋爐選材需要應對這些不利因素。因此,焚燒廠余熱鍋爐主蒸汽參數(shù)的確定需要進行綜合的技術經濟分析,選擇技術先進、經濟合理的最優(yōu)方案,既要關注短期內焚燒廠的發(fā)電效益,也要考慮長期運營的穩(wěn)定性和安全性。
在國際上,城市生活垃圾焚燒廠主蒸汽參數(shù)有兩種,即中溫中壓:溫度400℃,壓力4.0MPa;中溫、次高壓:溫度450℃,壓力6.5MPa。
德國在20世紀80年代以前多采用中溫次高壓參數(shù),而在80年代以后建成的垃圾焚燒廠則基本上都采用了中溫中壓的參數(shù)。美國在90年代之前多數(shù)采用中溫中壓的余熱鍋爐系統(tǒng),此后則偏重于采用中溫次高壓的主蒸汽參數(shù)。但值得注意的是,歐洲和美國的生活垃圾相對我國的生活垃圾干燥得多,而且垃圾分類收集工作做得較好,焚燒產生的腐蝕性氣體及灰分較少,對過熱器的腐蝕相對小一些。日本的垃圾焚燒廠目前基本上都采用中溫中壓參數(shù),正在嘗試采用中溫次高壓的參數(shù)。東南亞國家則基本都采用中溫中壓參數(shù)。從以上統(tǒng)計資料可以看出,中溫中壓和中溫次高壓參數(shù)余熱鍋爐技術均已十分成熟,不存在制造和運營維護上的問題。
下面將對中溫中壓與中溫次高壓兩種參數(shù)進行較為全面的研究和分析,為同類工程余熱鍋爐主蒸汽參數(shù)的選擇提供參考。
3.1.1 技術比較
兩種參數(shù)的余熱鍋爐在國內設計和制造不存在問題,主要區(qū)別在于過熱器的材質的選擇。按照鍋爐相關規(guī)范要求,溫度430℃是鍋爐過熱器材質選用的分界線,430℃以下可采用碳鋼,430~540℃宜選用合金鋼(表2)。
事實上,《蒸汽鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程》對于材質的要求,主要是針對普通場合下使用的蒸汽鍋爐而言,如燃煤電廠中使用的蒸汽鍋爐。在垃圾焚燒發(fā)電廠,垃圾焚燒產生的煙氣中含有大量的HCl氣體和灰分,對過熱器的腐蝕相對于普通發(fā)電廠中的鍋爐要大得多,當鍋爐煙氣側受熱面溫度增加,其材料需要承受更強烈的腐蝕,對過熱器的使用壽命有一定影響。圖2是垃圾焚燒廠中過熱器管壁最大腐蝕速度與管壁溫度的關系曲線(圖中HCl濃度指煙氣中HCl的濃度,其值為1200mg/Nm3)。
圖2 15CrMo鋼過熱器管壁腐蝕曲線
從圖2中看出,在管壁溫度達到200℃后,煙氣中有HCl存在的情況下,腐蝕速度隨著溫度的增加而迅速增加,即使煙氣中沒有HCl,管壁溫度超過450℃后,腐蝕速度也迅速增加。根據(jù)腐蝕學,腐蝕速率與溫度呈指數(shù)關系,隨著溫度的升提高腐蝕不斷加劇。由于垃圾燃料的特殊性,為了避免余熱鍋爐過熱器的高溫腐蝕,采用15CrMo材質的過熱器時,主蒸汽參數(shù)宜小于400℃。
有關垃圾焚燒廠的余熱鍋爐過熱器腐蝕方面,眾多余熱鍋爐廠家參與的日本東京都共同試驗和NEDO(新能源產業(yè)技術綜合開發(fā)機構)共同試驗積累了大量的數(shù)據(jù),對于垃圾焚燒廠的余熱鍋爐過熱器高溫腐蝕問題,得到如下的經驗公式:
W=1043×Tgas10×Tme4×HCl0.6×Cl0.4×Cr-0.4×t
上式中:
W:腐蝕量(mm);
Tgas:煙氣溫度(℃),這項參數(shù)影響最大,必須把過熱器入口煙氣溫度控制在650℃以下;
Tme:管壁溫度(℃),這項參數(shù)影響也較大,管壁溫度為470℃(蒸汽溫度450℃)時,腐蝕速度比管壁溫度為420℃(蒸汽溫度為400℃)時增加約60%;
HCl:氯化氫濃度(×10-6);
Cl:附著灰塵中的氯濃度(重量%),一般濃度為5%,當垃圾中水產廢棄物含量高時,附著灰塵含鹽分也較多;
Cr:導熱管材組成中的Cr、Ni、Mo的含量總值(%),合金成分的增加對于管材耐腐蝕性能的提高效果并不顯著,且高質量合金造價提高余熱鍋爐的制造成本;
t:運行時間(h),過熱器的腐蝕基于直線定律。
從上式可以看出,管壁溫度以及煙氣本身的溫度是換熱部件管材腐蝕速度大小最主要的決定因素,在實際的焚燒廠設計中,既要盡量提高鍋爐主蒸汽參數(shù)以增加發(fā)電量,也要綜合考慮管材的腐蝕問題從而保障焚燒廠連續(xù)的安全、穩(wěn)定、經濟運行。
因此如果采用中溫次高壓參數(shù)余熱鍋爐,受熱面面積有所增加,本體尺寸變化較小。由于提高了主蒸汽參數(shù),使熱機設備的承壓部件(主要有鍋爐、汽輪機、給水泵等)、管道及其附件等的制造成本增加,從而增加了鍋爐設備的初期投資。
3.1.2 初期投資分析
主蒸汽參數(shù)不同,鍋爐制造對相關部件材質要求有所區(qū)別。造價方面,中溫次高壓鍋爐要高于中溫中壓鍋爐,主要在于高溫過熱器的材質差異較大;其次,水冷壁、省煤器材質同樣也會隨參數(shù)變化。綜合考慮,余熱鍋爐采用中溫次高壓參數(shù)比采用中溫中壓參數(shù)的造價大約高36%。
3.1.3 運營與維護
在煙氣具有強腐蝕性的條件下,提高余熱鍋爐主蒸汽參數(shù),會降低系統(tǒng)的安全性,對系統(tǒng)維護、檢修等帶來較大風險,降低了整個焚燒廠運行的穩(wěn)定性。
3.1.4 綜合分析
垃圾焚燒廠以無害化處理生活垃圾為主要目的,余熱發(fā)電可以回收能源、降低焚燒廠運行費用、減少垃圾收費補貼。因此,首要任務應確保焚燒廠穩(wěn)定、安全、環(huán)保地運行。
對于同一種過熱器材質,采用中溫中壓參數(shù)(400℃,4MPa)的鍋爐過熱器使用壽命相對較長且成本較低,國內加工能力也相對較強。中溫次高壓參數(shù)(450℃,6.5MPa)的鍋爐過熱器需采用耐腐蝕的合金鋼才能達到合理的使用壽命和性能,合金鋼價格昂貴,勢必造成鍋爐成本的大幅增加。綜合分析,選用中溫中壓(400℃,4.0MPa)余熱鍋爐,應用于我國城市生活垃圾焚燒發(fā)電廠更為穩(wěn)定、可靠。
3.2 余熱鍋爐選型
垃圾焚燒廠余熱鍋爐一般由3~4通道組成的單鍋筒自然循環(huán)水管式鍋爐,按其對流受熱面的布置形式通常可分為立式鍋爐和臥式鍋爐。對流受熱面布置形式主要決定因素是造價、耗鋼材量、使用性能、安裝檢修維護的方便性等。
3.2.1 臥式余熱鍋爐
優(yōu)點:①持續(xù)運行時間長,更能夠保證年8000h以上的運行;②爐內管束為垂直懸吊結構,積灰程度輕;③可采用機械振打清灰裝置,對受熱面損傷小,且清灰效果好;④漏風量小;⑤受熱面管束易于組裝、檢修、維護。
缺點:占地面積大。
3.2.2 立式余熱鍋爐
優(yōu)點:①對流管束為常規(guī)彎管,焊接少,成本低;②整體耗鋼材料少,設備投資小;③鍋爐占地小;④灰斗數(shù)量少,輸灰系統(tǒng)簡單;⑤對流段水平布置,便于疏水;⑥爐內水循環(huán)系統(tǒng)簡單。
缺點:①受熱面管束為水平布置,易于造成飛灰靠重力沉積在管束上;②清灰較難,采用一般清灰裝置易造成清灰不徹底且損傷管束;③受熱面檢修維護吊裝不方便;④保證年8000h運行的可靠性遜于臥式鍋爐。
根據(jù)以上分析,從運行可靠性和檢修維護方便性方面考慮,采用臥式余熱鍋爐。
4 煙氣凈化
煙氣凈化工藝是根據(jù)煙氣排放標準對煙氣中的飛灰,包括HCL、HF、SOx等酸性污染物,重金屬及殘余有機物等污染物進行控制。
4.1 煙氣排放指標
按照L市生活垃圾焚燒發(fā)電項目設計資料,額定工況每臺鍋爐出口煙氣流量估算為87500m3/h,煙氣性質如表3。
在可靠、穩(wěn)定地處理生活垃圾的同時,必須嚴格遵守環(huán)保標準,降低污染物排放濃度。L市項目擬定的煙氣污染物排放指標見表4。
4.2 煙氣凈化工藝方案
4.2.1 脫酸
煙氣中酸性氣體的脫除有三種處理工藝:干法、半干法與濕法。
(1)干法。向進入除塵器前的煙道內噴入干性藥劑(大多采用消石灰),在煙道及除塵器內藥劑微粒表面直接和酸性氣體接觸,發(fā)生化學中和反應,生成無害的中性鹽顆粒。在除塵器內,反應產物連同煙氣中的粉塵和未反應的藥劑均被捕集下來,達到凈化酸性氣體的目的。此中和反應的發(fā)生,需要在合適的溫度(155℃左右)條件下進行,而從余熱鍋爐出來的煙氣往往高于這個溫度,因此通過噴淋冷卻水降低煙氣溫度。
此方法的特點是:工藝簡單,不需配置復雜的石灰漿制備系統(tǒng),設備故障率低,維護簡便,節(jié)省占地;藥劑使用量大,運行費用略高;除酸效率可達90%,相對其他兩種方法較低;系統(tǒng)壓力損失比較小,降低了設備能耗;整套工藝系統(tǒng)無廢水產生。
(2)半干法。一般用氫氧化鈣(Ca(OH)2)或氧化鈣(CaO)為原料,制備成氫氧化鈣(Ca(OH)2)溶液,由噴嘴或旋轉噴霧器將溶液噴入反應器,形成微米級粒徑的霧狀液體,溶液中水分蒸發(fā)使煙氣溫度降低同時濕度提高,酸性氣體與石灰漿反應成為鹽類,掉落至底部的灰斗。煙氣和石灰漿采用順流或逆流設計,維持煙氣與石灰漿液滴接觸時間,使二者充分反應,以獲得較高的除酸效率。未反應完全的石灰漿,可隨煙氣進入除塵器,部分將附著于濾袋上,與通過的酸性氣體再次反應,使脫酸效果更好,也提高了石灰漿的利用率。
此方法的特點是:除酸效率較高,對HCl的脫除可達96%以上,對一般有機污染物及重金屬也有一定的去除效果,國外大多采用半干法除酸,達到歐盟2000排放標準;不產生廢水排放,耗水量相對濕式較少;工藝流程較簡單;石灰漿制備系統(tǒng)較復雜。
(3)濕法。濕法脫酸采用洗滌塔形式,洗滌塔分為吸收部和減濕部。在吸收部噴入NaOH溶液,煙氣進入吸收部后與NaOH溶液充分接觸達到很好的脫酸效果,并且可以噴入少量的螯合劑去除煙氣中的Hg。經吸收部處理后的煙氣進入減濕部,通過噴入大量自來水使煙氣急驟冷卻達到飽和溫度以下,降低煙氣中水分。濕法洗滌塔產生的廢水經處理后,產生的污泥經濃縮脫水,以干態(tài)形式排出。
此方法的特點是:凈化效率很高,國外多年的應用業(yè)績均可證實其對HCl的脫除效率可達99%以上,對SO2亦可達95%以上;產生含高濃度無機氯鹽及重金屬的廢水,根據(jù)項目所在地環(huán)保排放要求,需采用相應處理工藝,達標后排入城市污水管網;處理后的煙氣因溫度降至露點溫度以下,需要配置再加熱裝置,以避免煙囪出口形成白煙現(xiàn)象;設備投資高,運行費用也較高。
通過對比,濕法凈化工藝的酸性氣體脫除效率最高,可滿足L市項目酸性氣體脫除需要,但工藝流程過于復雜,并有后續(xù)的廢水處理問題。
實踐證明,采用干法與半干法組合工藝的研究成果是目前較好的選擇。考慮L市當?shù)乩匦裕捎谩鞍敫煞ǎ–a(OH)2)+干法(NaHCO3)”的組合工藝脫酸。從余熱鍋爐出來的煙氣進入半干式反應塔,塔的頂部設有Ca(OH)2漿液噴射裝置,控制塔中減溫水的噴射量以保持出口煙氣溫度穩(wěn)定在155℃左右,煙氣經半干式反應塔后進入布袋除塵器,在反應塔與布袋除塵器之間的煙道噴射NaHCO3粉末進一步中和煙氣中的酸性氣體。此系統(tǒng)設備簡單、可靠性高,同時確保煙氣中的酸性氣體排放穩(wěn)定達標。
4.2.2 除塵
袋式除塵器目前已廣泛應用于城市垃圾焚燒廠,可除去粒狀污染物及重金屬。煙氣進入布袋除塵器,其中的粉塵會吸附在濾袋表層,形成粉塵層。粉塵層中含有部分未反應的碳酸氫鈉,可以與煙氣中的有害酸性氣體繼續(xù)進行反應,提高去除率。凈化后的煙氣離開布袋后由引風機經煙囪排至大氣。
除塵器采用壓縮空氣脈沖清灰,壓縮空氣由空壓站提供。壓縮空氣在極短的時間內,順序通過各脈沖閥,由噴嘴向濾袋內噴射。附著在濾袋外表面上的粉塵在濾袋膨脹產生振動和反向氣流的作用下,脫離濾袋落入灰斗。
垃圾焚燒煙氣中水分比較高,再經過半干法反應塔內增濕降溫,到除塵器時,煙氣中水分含量在23%~25%之間,甚至于高達30%。因此,L市項目選用電伴熱裝置及灰斗外保溫措施,保證除塵器壁溫在110℃以上,高溫高濕煙氣與除塵器接觸時不會發(fā)生冷凝。
4.2.3 NOx脫除
生活垃圾焚燒產生的煙氣中,含有一定量的NOx,這主要是由于垃圾中的含氮無機物及有機物在焚燒過程中形成的。
L市項目采用煙氣再循環(huán)技術,將尾部煙氣抽出一部分代替二次風供入爐內相應部位,降低該區(qū)域的氧氣濃度從而有效抑制了NOx的生成。在MCR工況下,不需要采取專門的脫氮處理工藝,NOx排放量也能滿足L市項目排放要求。
同時,考慮到煙氣再循環(huán)系統(tǒng)故障以及短期內超負荷的情況,L市項目還設置SNCR(選擇性非催化還原法)技術作為備用,NOx排放達到200mg/Nm3要求。
4.2.4 重金屬及二噁英去除
首先,通過控制焚燒技術避免二噁英的產生,工藝中采取以下措施:
(1)在焚燒過程中對垃圾進行充分的翻動和混合,確保燃燒均勻與完全;
(2)控制爐膛內煙氣在850℃以上的條件下滯留時間大于2s,保證二噁英的充分分解;
(3)盡量縮短煙氣在300~500℃溫度區(qū)的停留時間,減少二噁英類物質的重新生成。
其次,煙氣中的重金屬及有機物等污染物在上述幾步處理工藝中部分已經被捕集,為控制重金屬及二噁英類等殘余有機污染物,采取在除塵器前煙道內噴入活性炭的措施。通過活性炭貯倉底部的定量出料裝置,排出的活性炭由風機噴入布袋除塵器之前的煙道中,吸附雜質后的活性炭在布袋除塵器中收集。
國外一些公司對半干法的煙氣凈化工藝研究表明,當進入除塵器的煙氣溫度為140~160℃時,對二噁英類的去除率達到99%以上。
5 結論
上文對生活垃圾焚燒處理各環(huán)節(jié)工藝系統(tǒng)設計及流程作了簡要的說明,供參考使用。現(xiàn)階段城市生活垃圾焚燒處理工藝系統(tǒng)已經逐步趨于系統(tǒng)化和模塊化,焚燒廠規(guī)模相對穩(wěn)定,采用的各種技術方案相對成熟,但在工程設計、設備制造、運行管理等方面仍會遇到一些新的課題,積累并對每一個工程曾經出現(xiàn)的問題并進行分析顯得尤為重要。筆者盼望能與廣大設計者共同合作,在我國垃圾焚燒處理領域共同研究,使工藝系統(tǒng)更為簡潔流暢,設計方案既能夠適應企業(yè)經濟能力,同時運行安全、技術先進且綠色環(huán)保。
參考文獻:
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