危廢焚燒與煙氣凈化系統問題及優化

周 海（江蘇三井環保股份有限公司 江蘇宜興 214200）

引言

隨著我國工業的發展，尤其是隨著工業危廢焚燒與煙氣凈化系統的發展進步，在工業生產過程中每天所產生的危險廢物越來越多，據統計，全球每年產生的危險廢物達到了3.3億噸，嚴重的影響著人們的健康和環境的。

1 存在的問題分析

1.1 煙氣冷卻器出現嚴重腐蝕的現象

我們對危廢焚燒與煙氣凈化系統進行分析研究就會發現，其在實際應用的過程中，產生的煙氣主要是有SO3、HCl、HF等，這些煙氣與水進行結合就會產生一種混合酸，這些酸的存在會在一定的溫度下與基礎的內襯表面發生發應，這樣就會產生腐蝕。

1.2 鍋爐的熱效率低

在生產的過程中鍋爐的效率是比較低的，這主要是由于鍋爐的熱效率受到很大的影響，主要是受到以下幾個因素的影響，分別是排煙熱損失、化學不完全燃燒熱損失、機械不完全燃燒熱損失、表面散熱損失和壓渣物理熱損失等各個方面的影響。在這些因素的影響中，最主要的影響因素是排煙熱損失，這主要是由于受到排煙的溫度以及過量空氣系數大小的影響，在實際使用的過程中，鍋爐的排煙溫度越高，熱損失就會越大。并且由于有的鍋爐存在著漏風的現象，這樣就使得鍋爐爐膛的溫度不斷的降低，使得排煙熱損失不斷的增加，鍋爐的熱效率不斷的降低。

1.3 NOX排放不達標

筆者在分析研究的過程中，主要是根據對相關項目的研究調查發現，我國目前的焚燒爐系統煙囪在線監測顯示正常NOX排放指標為800-1000 mg/Nm3左右，這樣是沒有達到國家的相關排放的標準。

2 優化措施

本文主要是對危廢焚燒與煙氣凈化系統在運行的過程中存在的問題進行分析研究，并針對存在的問題提出優化的措施。本文對危廢焚燒與煙氣凈化系統進行優化的時候主要是使用國際上使用的先進尾氣處理的工藝，主要是急冷塔+干式脫酸塔+活性炭投加裝置+袋式除塵器+降溫塔+洗滌塔的組合工藝，并在這個基礎上對現有的余熱鍋爐新增尿素投加裝置。

2.1 對急冷塔的優化措施

我們對急冷塔進行優化措施，主要是為了減輕高溫酸性煙氣對之后設備造成的腐蝕以及煙塵結垢問題，由于其在生產過程中的應用使得煙氣在瞬間實現了降溫，并在這個基礎上還分離了煙塵等相關的物質。我們對其進行優化改進的時候主要是使用進口的壓力式、耐腐蝕霧化噴嘴，并且所使用的材質也需要使用耐高溫和耐腐蝕，這樣才能夠避免嚴重腐蝕現象的出現。

2.2 煙氣余熱回收系統(HRS)改造優化措施

我們對其進行分析就會發現，鍋爐中排出的高溫煙氣排放的過程中往往會帶走鍋爐的熱量，雖然我們在實際運行的過程中，使用急冷控溫，550～200℃必須在急冷塔內1S內冷卻，但是正是由于這些熱量溫度是比較高的，因此就加重了對設備的損耗。還有一些熱量會被排出，雖然這些熱量是比較少的，但是我們還不能忽視，正是由于情況的存在加重了企業的經濟損失，并對環境產生了一些影響，因此我們需要對進行余熱進行回收，主要是將熱量轉化為可以利用的熱量，這樣就進一步提高了高窯爐的熱效率，達到節能降耗的目的。我們主要是通過對鍋爐給水預熱器和進爐空氣預熱器這兩種方式進行優化，通過這樣的方式提高了其回收的效率。

2.3 脫硝裝置分析

SNCR（選擇性非催化還原）是焚燒系統高溫段設置的脫銷系統，霧化氨水還原NOX中N元素為N2。這是比較常規的脫銷方式，脫銷效率達40～60%，但受溫度、煙氣混合度等因素影響導致脫銷效率不穩定。

SCR（選擇性催化還原）的原理是在催化劑作用下，還原劑NH3在290-400℃下有選擇的將NO和NO2還原成N2，而幾乎不發生NH3與O2的氧化反應，從而提高了N2的選擇性，減少了NH3的消耗。

結語

現階段國家對危廢焚燒系統尾氣排放要求越來越高，有的重要城市的地標已經要求NOX排放濃度在80mg/Nm3以下，若光靠SNCR脫銷尾氣不能達標，而原有的是SCR脫銷對煙氣溫度要求在290-400℃之內，按照危廢焚燒系統布袋除塵器后煙氣溫度在180℃左右，即需要設置再升溫系統，消耗輔助燃料，經濟性差。現清華大學等研制出最新SCR脫銷催化劑在170℃以上就符合脫銷反應溫度。利用新型催化劑正好符合危廢焚燒工藝要求，一層催化劑脫銷效率達98%以上，設置多層催化劑焚燒尾氣即可達標排放。結合增加焚燒爐內湍流度，降低熱力型NOX的生成，進一步保證焚燒尾氣中NOX排放濃度低于80mg/Nm3。