南山垃圾發電廠干法脫酸工藝技術探討

倪燁

【摘??要】隨著經濟的發展，居民生活方式和習慣的改變使生活垃圾的產生量日益增加，生活垃圾帶來的污染問題也日趨嚴重，因此生活垃圾的合理處置已成為當務之急。垃圾焚燒因減容化大，能量利用率高，已經逐步超越填埋、堆肥等傳統垃圾處理方式。文章圍繞干法脫酸處理工藝來達到排放標準要求。

【關鍵詞】發電廠;干法脫酸技術;工藝

1.工程背景

廠址位于南山區南部，該處地勢北高南低，所在區域為瀕海的蛇口工業區。廠址西北緊鄰赤灣山，廠址東北約3.2公里有海拔336公尺的大南山，西北面約0.7公里有海拔289公尺的小南山，南面是珠江口。

廠址地面標高在3.0-5.0米之間（黃海高程）。廠區所屬地貌為海濱海岸，地貌形態為海灘，組成廠區的地基土層主要有：濱海堆積物，落崗巖殘積土及下伏花崗巖。

2.系統的工藝及要求

2.1工藝過程描述

在南山垃圾發電廠煙氣間廠房外新增一套熟石灰噴射系統，每套系統處理2臺焚燒爐煙氣，系統包含一個可滿足5天生產要求的熟石灰儲罐、一個10m?備用儲倉、三臺羅茨風機和兩套消石灰噴入裝置。熟石灰噴射系統單獨運行時能保證酸性氣體符合表2要求，并可根據每個臺爐煙囪出口HCl等酸性氣體的濃度自動調節向煙氣中供給消石灰量，消石灰量由給料機通過PLC自動控制。

設置1個熟石灰儲倉、1個備用儲倉、1臺變頻螺旋輸送機、1套圓盤給料機、三臺羅茨風機和兩套消石灰噴入裝置。#1噴射風機用于#1焚燒線，#2噴射風機則用于#2焚燒線，#3噴射風機用作共同的備用風機。熟石灰噴入點在反應塔和布袋除塵器之間的煙道上。備用儲倉計劃儲倉碳酸氫鈉，儲倉出口安裝螺旋輸送機，螺旋輸送機變頻控制，螺旋輸送機出口連接圓盤給料機，通過控制螺旋輸送機變頻，調整碳酸氫鈉添加比例。

熟石灰儲倉及備用儲倉頂上裝1臺袋式除塵器，在裝料時除塵器應自動投入運行，也可手動投入，除塵器用壓縮空氣清掃。儲倉配套重錘料位計及高低料位開關，以及倉壁振動器及倉底助流裝置。

為防止熟石灰板結，石灰倉及備用儲倉外做保溫層厚度不小于50mm，保溫層薄厚均勻一致，接縫嚴密，保護層要平整光滑，搭接均勻，確保其嚴密和牢固，布釘均勻、正確，間距符合設計和規范要求;環向接縫和縱向接縫應互相垂直，并確保外觀美觀，外護板采用0.6mm彩鋼板。石灰倉安裝流化風設備，保證內石灰倉內溫度均勻，無局部溫度過低。

為防止當旋轉噴霧器檢修時，煙氣溫度過高，新增反應塔噴水降溫系統，確保旋轉噴霧器檢修，反應塔出口煙氣溫度達150℃～170℃，保證布袋除塵器正常運行。增加1套泵組（3臺泵及其附件），增加管路及8套應急噴槍（每臺反應塔4套）等。噴槍的安裝必須在停爐狀態下方可施工（每臺爐停爐2天）。

2.2設備的涂裝要求

本項目設備涂裝要求按戶外形設備的涂裝要求進行涂裝。設備內表面采用環氧重防腐漆2道;設備外表面采用環氧類油漆，2道底漆，2道面漆，環氧富鋅底漆2道80μm厚，環氧面漆2道80μm厚。

2.3主要設備的技術說明：

a、消石灰儲存與噴射系統概述

消石灰由運輸車通過管道注入消石灰貯倉中，再通過消石灰氣力輸送分配器調節定量給料后，經羅茨鼓風機、噴料管路，最后噴射到反應塔出口煙道中，用來去除煙氣中的酸性氣體（如SOx和HCL等）。

消石灰倉通過聯接送消石灰車輛的管道接收消石灰并將消石灰存儲在其中。消石灰倉與運送消石灰車輛的聯接采用快速接頭+軟管聯接。消石灰倉的容量可容納2條焚燒線正常運行5天的消石灰用量，料倉的容積為10m3。消石灰倉的錐斗設有流化裝置和振打電機，可以防止消石灰架橋和結壁。錐形斗部分采用熱風流化。

在消石灰倉和消石灰氣力輸送分配器之間安裝一手動和氣動閘閥，以便在檢查和維修時切斷消石灰的給料。

消石灰倉安裝1個重錘物位計，連續顯示倉內料位，輸出4～20mA信號。料位信號分別設置高高料位、高料位，低料位、低低料位報警，高料位報警表示停止加消石灰，高高料位表示禁止向倉內加干石灰。低料位（倉內還有2天用量）表示需要向倉內加干石灰，低低料位表示必須盡快向倉內加干石灰。倉內料位計信號應送入干石灰就地PLC，再由PLC通信方式送入DCS（FOXBORO），在DCS上可連續顯示倉內料位高度。

消石灰倉的頂部設置倉頂袋式除塵器，倉頂袋式除塵器屬于脈沖噴吹式布袋過濾器。在消石灰倉進料期間，消石灰倉中的空氣通過濾袋排向除塵器外，以免給消石灰倉加壓，并且保證粉塵排放濃度≤10mg/Nm3。過濾器不但在消石灰倉接收消石灰（來自消石灰運送車輛）的過程中運行，而且在接收消石灰后定期間隔運行。安裝在消石灰進料點的消石灰進料手控閥設有限位開關，且此閥的開關信號自動控制倉頂袋式除塵器的運行。

備用儲倉及所有配套系統安裝消石灰倉標準建設，備用倉底部安裝手動插板閥，插板閥后連接至螺旋輸送機。

消石灰干粉噴射與旋轉霧化器系統在低石灰漿濃度工況下協同使用，或在旋轉噴霧干燥裝置檢修時單獨使用。

消石灰干粉的投放量，根據煙氣中氯化氫含量而定，每條工藝線中均有一套多組分煙氣在線監測裝置（在現有線監測裝置上進行通信），來實時監測并參與控制消石灰倉下部的氣力輸送分配器，由自動調節裝置控制，從而達到消石灰投放量的定量供給，以確保消石灰用量的經濟性。

每個消石灰噴射系統配套氣力輸送分配器一套。消石灰氣力輸送分配器分別包括：2臺給料機和1臺中間攪拌電機，每個給料機對應1套煙氣凈化系統，分別根據每個系統煙囪出口HCl的等酸性氣體的濃度調節向煙氣中供給的消石灰量。消石灰量由給料機自動控制。每個圓盤給料機配套符合規格的ABB變頻器。給料機喂料范圍：20～400公斤/小時。

本項目消石灰噴入管路設計采用透明軟管，分段安裝，兩端管道通過法蘭連接，彎管兩端由法蘭連接，便于拆解疏通。長距離輸送修建檢修平臺，便于維修。透明軟管具有耐磨性好，便于安裝布置，及易清堵等特點。采用透明軟管便于在運行時觀察，管路堵塞時可直接查到堵管點，清堵一般用木棍擊打軟管外側即可。

消石灰儲存與噴射系統在DCS控制室中進行控制監視及操作。

b、降溫水系統概述

根據反應塔的外形結構圖，對反應塔進行頂部改造。本項目需在每個反應塔頂部設計4個雙流體噴嘴。在現有的反應塔頂部設計4個噴嘴，及1套噴水管路。要求改造后在旋轉噴霧干燥裝置停用時（檢修時，旋轉噴霧干燥裝置停用，停止噴石灰漿），本反應塔因新增冷卻噴嘴而作減溫塔用。

反應塔改造系統主要由煙氣冷卻水泵、冷卻水霧化噴嘴、管道系統和控制儀表等組成。

從鍋爐省煤器出來的煙氣（溫度約為190-280℃）從反應塔頂部進入，反應塔有足夠高度以確保噴入的霧化水可以完全蒸發。同時，設置合適的噴嘴安裝位置以防止水微粒接觸塔內壁。反應塔出口的煙氣溫度控制在150-170℃。煙氣在反應塔內被反應塔頂部圓周布置的4個霧化噴嘴噴出的水霧冷卻至設定的溫度后，從下部煙氣出口排出，并經煙道進入袋式除塵器。

降溫工藝水從現有的工藝水管上引出，由冷卻水供應泵送至布置在反應塔上部圓周的4套雙流體型霧化噴嘴，被壓縮空氣霧化后噴入反應塔內與煙氣直接接觸，霧化水被蒸發，同時煙氣被冷卻，溫度被降低至設定的溫度。工藝水噴量在DCS上實現流量顯示并可根據溫度自動調節流量。

保護空氣：采用少量壓縮空氣作為噴槍冷卻空氣，以減少噴嘴腐蝕。

3.結束語

綜上所述，該技術的應用設備達到性能最佳，關鍵部件達到國際先進水平。保證設備連續自動運轉能力，可實現無人值班。系統節能性需達到國際先進水平，提高消石灰的脫酸效率，消石灰耗量的保證值≤14kg/噸入爐垃圾。（以性能測試期間耗量平均值進行考驗），在保證質量、安全、可靠、節能，并充分考慮長期運行的經濟性的前提下，降低系統造價，適合推廣應用。

（作者單位：深圳市能源環保有限公司）