某生活垃圾焚燒煙氣處理項目制漿系統的設計及優化

東 波，鄭鵬輝，譚光之，李智超

(西安西礦環保科技有限公司，陜西 西安 710075)

城市生活垃圾，采用焚燒法，可使垃圾減容90%,減量 75%,產生的熱能可以回收利用,能夠最大限度地實現生活垃圾的減量化、無害化、資源化,而且占用土地資源最少[1]。但焚燒法會產生含有酸性氣體（酸性氣體主要為HCl、SO2、HF等）的煙氣，需經脫酸處理達標后，方可排放。目前，酸性煙氣處理常用SDA半干法進行處理，制漿系統主要功能是為SDA半干法提供合格的吸收劑。本文以山東某2×300t垃圾焚燒發電項目煙氣處理制漿系統為例，詳細介紹制漿系統的流程、設備參數及制漿的控制過程，同時對運行狀況進行了分析。

1 系統簡述

本項目煙氣脫酸系統，脫酸吸收劑采用含量92%～95%、粒徑為200目（98%的過篩率）的Ca(OH)2（簡稱消石灰）粉末。消石灰粉由輸粉罐車自帶的氣力輸送裝置通過管道輸送到消石灰倉內儲存。倉頂設計有布袋除塵器，排出氣力輸送裝置所帶的氣體，并將消石灰粉截留下來。倉頂設計有連續料位計，檢測倉內剩余消石灰粉量，倉體下部錐段設有空氣流化系統（氣源采用儀用壓縮空氣），保證石灰粉處于疏松狀態，利于下料。消石灰粉經給料機在制漿罐和水內混合，配置成一定質量分數的Ca(OH)2溶液，簡稱漿液，然后在儲漿罐內儲存起來。用漿液泵打到脫酸塔頂部霧化器，經霧化器霧化后的霧滴和煙氣中的酸性成分（HCl、SO2、HF等） 發生化學反應，以達到脫除酸性物質的目的，滿足國家環保標準對煙氣中酸性成分的排放要求。制漿系統流程見圖1。

2 系統配置

制漿系統設消石灰倉1座，倉底部設計2套制漿系統，1用1備。由上往下主要設備依次為手動插板閥（序號1）、變頻星型給料機（序號2）、軟連接（序號3）、螺旋輸送機（序號4）、制漿罐（制漿罐設計有稱重傳感器、攪拌器、液位計、閥門等），制漿罐與外部接口采用軟性連接，防止外力作用在罐上，影響稱重效果，且制漿罐內部設計有防冒粉隔板，防止石灰粉由通氣孔散到空氣中或由制漿罐溢流口竄流至儲漿罐內；儲漿罐（儲漿罐設計有攪拌器、液位計、閥門等）、漿液泵等。制漿系統的主要設備參數見表1。

表1 制漿系統主要設備參數表

圖1 制漿系統工藝流程圖

3 系統運行及控制

本系統主要通過進水氣動閥、進粉螺旋給料機、星型給料機與稱重傳感器顯示重量進行聯鎖，可在控制室dcs畫面上實現自動制漿。在開始制漿前，首先對制備漿罐本身重量進行標零，以制備質量分數為15%、重量為8t的漿液為例，則進水的重量為1.2t，石灰粉的重量為6.8t。點擊制漿按鈕，工藝水進水氣動閥（編號6）自動打開，待重量達到1.2t，進水氣動閥自動關閉，停止進水，自動啟動螺旋給料機，延時30s啟動星型給料機，待重量達到8t時，星型給料機關閉，延時2min，螺旋給料機關閉，即完成一個制漿過程。

當儲漿罐液位達到低液位時，制漿罐排空口氣動閥自動打開，漿液由制漿罐排至儲漿罐儲存起來，供漿液泵使用，此時，儲漿罐重量隨著排漿，重量持續下降，待重量不變時，即認為制漿罐的漿液被排空，制漿罐排空口氣動閥自動關閉，開始下一輪制漿過程。

4 系統優化

在制漿系統調試運行中，發現了以下問題，并采取了一定的改進措施，保證系統運行更穩定，操作更簡單，運維人員工作量大大減小。

1）原設計制漿罐頂部設有洗滌器，主要采用噴水方式，減少下料過程中，石灰粉飄散到環境中。經運行試驗，洗滌器噴水無法徹底消除石灰粉塵，且石灰粉會從通氣孔飄至環境中，影響環境衛生、浪費資源；同時從溢流口竄至儲漿罐內，影響儲漿罐漿液濃度。且下粉同時噴水，無法精確配置漿液濃度。

改進措施：取消洗滌器，在制漿罐頂部往下加設一道隔板，保證進水口、溢流口、通氣孔與下料口位于隔板兩側。通過改造，制漿時加水淹沒隔板，隔板形成水封，有效阻止石灰粉到處亂竄，保證了制漿間環境衛生、干凈，節約資源，使制漿工程更加容易控制和管理。

2）原制漿過程采用人工記錄加水及加石灰粉重量，然后經計算換成為漿液濃度或質量分數，過程繁瑣，容易出錯。

改進措施：通過程序控制，將進水氣動閥、石灰下料星型給料閥、螺旋給料機與制漿罐稱重傳感器聯鎖，通過dcs做成濃度換算公式，只需給定漿液濃度，即可精確制備所需濃度的漿液，操作簡單，配置精度高。

5 結論

制漿系統作為煙氣處理系統的子系統，簡單、高效地制備出合格的漿液，是煙氣處理系統穩定運行、環保數據達標的保障。盡管半干法制漿系統復雜、控制水平要求高[2]。本設計通過程序設定可實現制漿的自動化控制，節省人力成本，不需要人工計算，制備的漿液精度高；且通過對制漿罐加設隔板，有效改善了以往制漿間環境差、粉塵四溢的現象，從外觀到內在提高了整套煙氣處理系統的品質。