垃圾電廠(chǎng)焚燒煙氣凈化系統的工藝優(yōu)化和設備維護探索

隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的不斷發(fā)展人們的生活水平不斷提高生活垃圾也隨之增多。目前生活垃圾是一個(gè)非常嚴重的問(wèn)題如果不對其進(jìn)行?#34892;?#30340;處理將對環(huán)境造成嚴重的污染。對于生活垃圾的處理通常采用焚燒的方式通過(guò)生活垃圾的焚燒又可以將其用來(lái)發(fā)電。現結合工程實(shí)例主要分析垃圾電廠(chǎng)焚燒煙氣凈化系統。

當前世界中各國的生活垃圾產(chǎn)量以每年100億噸的增長(cháng)速度不斷增加。這些生活垃圾中包含塑?#31995;?#26377;機工業(yè)制品海量垃圾造成的環(huán)境污染是目前威脅生態(tài)平衡和人類(lèi)健康的主要因素。對這些生活垃圾進(jìn)?#23633;?#26178;(shí)處理消除生活垃圾對生態(tài)環(huán)境的威脅完成能量的回收利用是當前世界各國面臨的主要問(wèn)題。

1、典型工藝概述

1.1、流程簡(jiǎn)述

垃圾在焚燒爐中燃燒焚燒爐部分由進(jìn)料系統、爐排、燃燒系統、落灰輸送系統等組成。焚燒產(chǎn)生的煙氣開(kāi)始進(jìn)入余熱鍋爐部分余熱鍋爐由一級煙道、二級煙道的水冷壁部分以及三級、四級煙道的過(guò)熱器、省煤器部分組成。經(jīng)過(guò)余熱鍋爐的煙氣進(jìn)入脫酸反應塔經(jīng)過(guò)脫酸處理后進(jìn)入布袋除塵器最后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機隨煙囪排出。如圖1所示。

圖1 垃圾焚燒工藝流程

1.2、垃圾焚燒產(chǎn)物成分

生活垃圾焚燒煙氣的主要成分是 N2、O2、CO2和H2O還包括其他一些污染物如?#28023;?）SOx、NOx、HCL、HF、H2S ?#20154;?#24615;氣體污染物；（2）惰性物質(zhì)、無(wú)燃燒物質(zhì)、粉塵等顆粒物；（3）鋅、鉛、錳、鉻、汞、鎘、砷、鈦等殘留重金屬物質(zhì)；（4）殘余有機物包括未完全燃燒有機物與反應生成物如二惡英類(lèi)。

1.3、煙氣凈化采用的控制工藝

為防止垃圾焚燒產(chǎn)生的污染物對環(huán)境造成二次污染采用的典型控制工藝為：SNCR脫硝 + 半干法脫酸 + 干法 + 活性炭脫重金屬及二惡英 + 布袋除塵 +煙氣排放。

2、煙氣脫酸系統的工藝優(yōu)化和設備維護探索

2.1、工藝流程

從鍋爐內出來(lái)的脫硝后的煙氣開(kāi)始進(jìn)入脫酸反應塔系統煙氣首先進(jìn)入脫酸塔的蝸殼分配器經(jīng)導流板后煙氣向四周均勻分布并作下旋運動(dòng)紊流狀態(tài)煙氣與旋轉方向相反的石灰漿液充分接觸反應。

脫酸反應過(guò)程是酸性氣體和堿性石灰漿液霧滴之間的氣液反應即離子反應。經(jīng)過(guò)大約 18~20 s石灰漿液滴蒸發(fā)形成固態(tài)反應產(chǎn)物較大顆粒落入底部錐體排口占 5%~15%。其他隨煙氣進(jìn)入布袋除塵器。

2.2、脫酸塔設備維護

經(jīng)驗的探索煙氣依次經(jīng)過(guò)水冷壁、過(guò)熱器、省煤器等換熱面在爐膛中經(jīng)過(guò)脫硝處理后的煙氣在鍋爐尾部流出進(jìn)入脫酸反應塔通過(guò)霧化器噴水對煙氣進(jìn)行冷卻。HCI、SO2、HF ?#20154;?#24615;物質(zhì)與霧化器系統噴入的石灰漿發(fā)生中和反應。

霧化器是一種穩定并且精密的設備可以在負荷很重（高速旋轉和惡劣的環(huán)?#24120;?#30340;情況下正常工作。霧化器的最高轉速可達到12000 r/min如此高轉速下才能將石灰漿液霧化后與煙氣進(jìn)行充分混合。如何保證霧化器的運行穩定是脫酸塔設備維護的核心。

2.2.1、油系統的維護

①每班次兩次運行巡檢檢查油位是否正常是否有油泄漏油位低于報警值及時(shí)補油。②每班次檢查一次空氣過(guò)濾器是否正常保證空氣干凈空氣壓差大了要及時(shí)更換。③油箱必須一年清空一次油箱清空后必須用面團粘干凈不能有雜質(zhì)殘留換下的油禁止重復利用。④給油箱注入新油新油按說(shuō)明書(shū)規定的牌號進(jìn)行。⑤可以采用濾油機對系統進(jìn)行補油既提高注油壓力又能保證油質(zhì)清潔。⑥給油箱注油要達到上限位置。

2.2.2、霧化盤(pán)的手動(dòng)清洗，每周一次

①將霧化器支撐座放在霧化器頂部頂部配置專(zhuān)用吊霧化器的電葫蘆。②用吊裝帶將吊具掛在霧化器上調整電葫蘆位置保證吊裝垂直。③緩慢提升電葫蘆提升過(guò)程中要輕輕晃動(dòng)吊具避免有卡澀位置強行拉起吊具磕碰霧化器。④用呢絨棒或其他?#33756;?#26009;材質(zhì)類(lèi)的東西制作清理工具輕敲霧化盤(pán)?#31995;?#32080;垢用工具輕鏟結垢避免損壞霧化器效果不佳的話(huà)用清潔劑進(jìn)行沖洗。

2.2.3、霧化盤(pán)的藥劑清洗每月一次

①使用高濃度的磷酸和水進(jìn)行配制 30%的磷酸溶液作為清潔劑。②視石灰質(zhì)量而定也可以使用別的化學(xué)試劑。③將霧化器吊出放在專(zhuān)用支架上。④將霧化盤(pán)吊到清?#27492;?#31665;上方。將清潔劑至上而下注入清?#27492;?#31665;直到藥劑順著(zhù)霧化盤(pán)流出。⑤藥劑清洗要用循環(huán)流動(dòng)的藥劑可以將清洗裝置做成小型循環(huán)系統以便于清洗霧化盤(pán)內的藥劑能夠隨時(shí)將清洗下來(lái)的雜質(zhì)帶出。必要時(shí)需要輔助以毛刷等。

2.2.4、霧化盤(pán)的運行中反沖洗每班一次

為防止霧化盤(pán)結垢迅速每班次由運行人員進(jìn)行一次水洗即停運石灰漿輸送霧化盤(pán)只噴清水運行 3~5 min保持高速運行這樣利用清水達到清洗霧化盤(pán)的效果。然后再恢復石灰漿運行。霧化盤(pán)的定期離線(xiàn)動(dòng)平衡每月一次。每月一次將霧化盤(pán)取下在線(xiàn)下做在線(xiàn)動(dòng)平衡以實(shí)現霧化盤(pán)的定期切換備用。

2.3、脫酸反應工序的控制要點(diǎn)和系統優(yōu)化

決定半干式煙氣凈化裝置凈化效率的兩個(gè)關(guān)鍵參數是煙氣停留時(shí)間和溫差前者決定了反應效果、水分的蒸發(fā)和煙氣流速，后者決定了加入?#21518;w量和反應生成物的狀態(tài)。根據國內外的經(jīng)驗，凱恩KM9106綜合煙氣分析儀煙氣停留時(shí)間應該保證在 8 s 以上噴霧干燥反應塔進(jìn)、出口溫差應達到40 ℃。鍋爐設計排煙溫度為 190 ℃由于運行中積?#19968;?#32773;管壁結焦等原因實(shí)際運行鍋爐的排煙溫度達到了220 ℃左右。

脫酸反應的最佳溫度為 140~160 ℃之間經(jīng)過(guò)運行期間的經(jīng)驗摸索溫度控制在 150 ℃時(shí)煙氣脫酸效果最佳因此運行中脫酸反應塔重點(diǎn)監控的指標就是溫度場(chǎng)基于此運行的脫酸塔進(jìn)行了升級增加了溫度控制噴水減溫系統。通過(guò)反應塔內溫度的變化溫度信號傳給PLC 系統經(jīng)過(guò)系統分析運算隨時(shí)調整噴入的減溫水的溫度采用閉環(huán)控制系統實(shí)現煙汽溫度控制。

3、活性炭吸附和布袋煙氣除塵系統工藝

干法脫酸系統采用熟石灰作為干性脫酸藥劑。該設計可以與石灰漿制備系統相配合系統簡(jiǎn)單方便維護對系統輔助脫酸效果明顯能保證系統正常運行的需求量以及達到煙氣輔助脫酸的要求。

每次起爐時(shí)為防止布袋除塵器結露糊袋需對除塵器進(jìn)行預噴涂采用該系統進(jìn)行預噴涂方便快捷。活性炭噴射系統的目的是為了脫除二惡英和重金屬干法和活性炭的噴入點(diǎn)均在半干法反應塔和除塵器之間的煙道上。

煙氣中攜帶的顆粒物被布袋除塵器的濾布阻留而形成濾層當煙氣經(jīng)過(guò)由顆粒物形成的濾層氣態(tài)污染物仍能與濾層中未反應的石灰及活性炭發(fā)生反應而得到進(jìn)一步凈化。除塵器捕捉下來(lái)的灰由清灰裝置定期清除經(jīng)處理后的煙氣再?#28784;?#39080;(fēng)機引入煙囪排放。

結束語(yǔ)

中國屬于人口大國和能耗大國因人口較多產(chǎn)生的城市生活垃圾數量巨大所以需要對城市生活垃圾能源化技術(shù)進(jìn)行研究。利用城市生活垃圾焚燒進(jìn)行發(fā)電產(chǎn)生的大量煙氣對中國環(huán)境造成嚴重污染?#34892;?#20936;化煙氣中的污染物是中國目前面臨的主要問(wèn)題。根據不同城市的情況選擇適當的城市生活垃圾焚燒煙氣凈化技術(shù)對城市生活垃圾焚燒時(shí)產(chǎn)生的煙氣污染物進(jìn)行凈化完成城市生活垃圾焚燒煙氣污染物的減排提高城市的環(huán)境質(zhì)量。