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生活垃圾焚烧发电厂全工艺烟气净化处理系统探讨

杨小明
  
扬帆媒体号
2025年70期
江苏华星东方电力环保科技有限公司 江苏无锡 214000

摘要:生活垃圾焚烧与人们生活息息相关,发电厂在焚烧垃圾过程中通过采用全工艺烟气净化处理系统,能有效降低对环境的影响,提升资源利用率,是落实可持续发展的有力举措。本文对生活垃圾焚烧发电厂全工艺烟气净化机处理系统展开研究,以期研究成果为相关工作人员提供参考。

关键词:生活垃圾焚烧发电厂;全工艺烟气净化;系统;构成

生活垃圾焚烧通过高温氧化分解,减少垃圾的占地面积,产生能源利用,但是生活垃圾的焚烧也会带来一系列环境问题,在焚烧过程中产生的酸性气态污染物、颗粒污染物、不完全燃烧产物以及重金属污染物,会给人们健康带来威胁。所以。生活垃圾焚烧发电厂还应配备先进的烟气净化系统,保障其排放物符合国家环境保护标准[1]。全工艺烟气净化处理系统是当前比较先进的系统,可以中和垃圾焚烧过程中的有害成分,减少对周边环境的影响,在能源生产与环境保护之间寻求平衡,获得更好的经济效益与社会效益。

1 生活垃圾焚烧发电厂全工艺烟气净化处理系统

1.1 系统简介

生活垃圾焚烧发电厂全工艺烟气净化处理系统采用 SNCR+SCR(选择性非催化还原法+选择性催化还原法),脱酸使用干法+半干法+湿法;使用两级布袋除尘;活性炭去除重金属、二噁英;飞灰则使用加螯合剂固化。通过精心设计系统,能有效提高生活垃圾焚烧质量,促进能源生产。在实际运行环节, S N C R + S C R 脱硝技术协同发挥着作用,SNCR 能够在高温环境内发生快速反应,初步脱除 NOx后,SCR 在催化剂作用下会进行深度净化,烟气中的氮氧化物排放浓度会控制在最低范围内,规避了酸雨环境等潜在问题。

1.2 工作原理

生活垃圾焚烧发电厂全工艺烟气净化处理系统就是要将烟气当中 NOx 排放量控制在合理范围以内,使其符合国家相关规定标准。通过使用选择性非催化还原法将含有 NHx 基的还原剂,喷洒到火炉当中,将温度控制在 。在此过程中,还原剂遇热会分解成 NH3 与其他物质,和烟气当中的 NOx进行 SNCR 反应以后生成 N2。

在锅炉里面排出的烟气约在 220℃,从半干反应塔顶部进入到塔里,把石灰浆液配置好以后,通过高速旋转的雾化器喷到反应塔里。此时,石灰浆液就会和烟气里面的 HCl、SOx 等产生酸性气体反应,石灰浆液逐渐蒸发以后会慢慢生成干燥粉末样反应物 CaSO₃ 、CaCl₂ 等。在冷却时会将二噁英、呋喃凝结起来,部分从反应塔底部排出,另一部分随着烟气离开反应塔[2]。

烟气进到袋式除尘器以前,会向烟气里面喷射消石灰粉末,跟 HCl 的反应效果较好,可以帮助去除烟气中剩下的酸性气体。当烟气里面的粉尘进到袋式除尘器以后,里面的酸性气体会与消石灰进行反应,而活性炭则能有效吸附重金属,烟气当中凝结了不同反应物,跟着活性炭吸附到除尘器滤袋表面。烟气中的粉尘进到除尘袋后,酸性气体与消石灰继续发生反应,而活性炭还能继续吸附二噁英与重金属,这些有害物质吸附到滤袋表面,经压缩空气反吹,排到除尘器灰斗,后进入飞灰储仓[3]。

通常情况下除尘器的出口温度在 ,烟气会从 1 号 GGH 下面的入口处进入,管程换热后温度约为 100℃,从烟气出口排出后沿着塔内上行。洗涤塔的构成为上部吸收减湿部+下部冷却部,冷却液和烟气接触以后,烟气的温度会再次降低。 2 0 % 的烧碱溶液在输送至管道过程中,能维持冷却液的 pH值稳定,时间约为 6 天。在这一过程中,烧碱溶液与烟气中的 HCl 等气体发生反应,生成 NaF、NaCl等类。

洗涤塔将经过的烟气进行冷却处理,烟气逐渐进到上部吸收减湿部,在循环泵的处理下,由减湿部喷嘴向下喷入。再接触到填料床后,再次回到减湿水槽,由此形成循环。要想维持减湿水 pH 值,可以使用烧碱溶液,再烟气温度下降时,酸性气体含量逐渐降低,净化后烟气加热至

烟气经过 1 号 GGH 加热以后再进入到 2 号,逐渐加热到 150℃以后,经过 SGH 加热至 180℃,再进入 SCR 反应塔。烟气里面的 N O x 经过低温催化处理后和 NH3 进行反应,经过 2 号 GGH 换热升温以后经引风机排入大气。

2 主要分系统设计要求

2.1SNCR

SNCR 系统包含氨水溶液稀释系统、存储系统以及喷射系统。在设计系统过程中需注意以下问题:其一,要想提升 N O x 脱除效率,减少 NH3 的泄漏情况,需要将反应器的温度维持在 ,还要将氨水溶液喷洒在没有火焰的位置。其二,SNCR 系统需要根据 N O x 和氨逃逸的设定值全自动调节喷量帮助满足排放要求,氨逃逸值应 值得注意的是,在选择氨水溶液喷嘴时,应注重耐腐蚀性和耐高温性,才能提升使用效果。氨水溶液稀释系统的设计应精准控制稀释比例,保证氨水溶液浓度符合 SNCR 要求,保持后续喷射系统的运行稳定性。稀释比例控制不当会出现氨水浪费与氨逃逸的情况,甚至会出现 N O x 无法有效脱除的问题。对此应匹配精度较高的流量计与调节阀,确保在稀释环节控制氨水和稀释水的比例精准性,设置浓度监测装置,将稀释后的氨水溶液浓度实时反馈出来,便于灵活调整。氨水本身具有腐蚀性与刺激性气味,存储介质要选择耐腐蚀性的合金或玻璃钢,避免氨水泄露影响周围环境与人员安全。氨水存储区域要保持良好的通风性,防止出现氨气聚集引发的爆炸事故。存储介质应安装监测报警装置,在液位不符合标准时立即发出警报,提醒相关人员采取应对措施,保证存储系统运行安全性和稳定性。喷射系统布局与喷嘴安装位置应精心设计,喷嘴安装的高度与角度都会影响反应器内的氨水溶液均匀性,在正式安装之前要开展模拟计算和现场试验,找到最合适的喷嘴安装位置,使得氨水溶液与烟气充分混合,提高整体反应速率。喷射系统应匹配压力调节功能,在合适的压力与速度状态下喷出氨水溶液,减少因压力波动问题造成的喷嘴堵塞情况。

2.2 石灰浆制备系统

该系统主要由石灰定量给料机、石灰浆储浆罐、石灰储仓等组成,在设计过程中需要注意以下问题:其一,石灰浆溶液的管道接头处需要使用法兰进行连接,设置好清扫口,一定要设置控制阀门;

其二,在系统运行过程中石灰浆管路容易出现堵塞的问题,所以要设置防止石灰浆管路堵塞的设施。石灰储备仓库的设计要考虑潮湿与结块等因素。石灰具有较强的吸湿效果,仓储密封环境不合适就会导致石灰因吸收过多空气水分而结块,影响着后期定量给料。仓储环境应选择密封良好的结构,匹配专业除湿设备,始终保持仓内环境干燥通风。储仓内应设置搅拌装置,对石灰进行定期搅拌,防止因长时间堆积出现的结块问题,确保石灰良好流动性。石灰储浆罐的设计要进行选型与合理布置。根据石灰浆特性和储浆罐容积大小选择相匹配的搅拌装置,控制搅拌角度与位置,使石灰浆在储浆罐内得到充分均匀搅拌。储浆罐要设置监测装置,时刻关注罐内浆液变化状态。系统运行阶段要精准控制石灰给料量,满足脱酸工艺对石灰用量提出的要求,应选择精度较高的定量给料设备,定期进行校准和维护,保证计量精准性。给料机驱动装置要具备稳定性能,避免出现因驱动不稳定出现的料量波动情况。给料机与上下游设备的对接应选择密封装置,防止出现石灰泄露和环境污染问题。

2.3 活性炭储存和喷射系统

在全工艺烟气净化处理系统中为了降低垃圾焚烧时产生的二噁英和重金属含量,需要通过使用活性炭帮助吸附,以此达到排放标准。在该系统设计过程中,一方面,要在贮仓底部设置破拱装置,避免物料搭桥。另一方面,为了避免堵塞问题的发生,在设定给料机时应格外注意,要在喷射风机运转以后才可以启动程序。还可以安装压力表帮助判断是否存在管路堵塞情况[4]。给料机参数的设定要参考烟气流量、二噁英与重金属浓度等要素,开展精准计算。不同规模的生活垃圾焚烧发电厂在烟气成分与流量表现方面的差异较大,应针对给料机速度和频率进行灵活调整。大型焚烧厂的烟气处理量较大,此时应适当提高活性炭给料速度,保证活性炭与烟气能够充分接触,对污染物进行有效吸附。判断管路堵塞问题还可以配备自动报警与处理机制,在压力表显示值超出标准范围时,应立即通知相关人员进行处理,设置反吹和冲洗程序,在堵塞初始阶段就进行疏通,减少人工干预因素,使系统自动化水平和运行效率得到显著提升。

2.4 脱酸反应塔系统

垃圾焚烧发电厂全工艺烟气净化处理系统脱酸反应系统主要采用干法+半干法+湿法,在系统设计过程中要充分考虑烟气的滞留时间,保障出口烟气里面的颗粒物完全干燥、不贴壁。此外,还应在灰斗出口安装破碎机,在下方连接刮板机,保障飞灰可以有效排出。为了避免飞灰结块,灰斗应设置电伴热,提升排出效果。在分析烟气滞留时间过程中应选择专业模拟软件,模拟脱酸反应系统中的烟气流动情况,模拟不同工况条件下的烟气流速和分布状况,确定烟气在半干法、湿法状态下的最佳滞留时间,保证脱酸反应更加充分,避免因滞留时间过长增加能耗。系统内应设置导流板结构,引导烟气均匀分布,保证烟气和脱酸药剂充分基础,提升整体脱酸效果。

2.5SCR 脱硝系统

该系统就是将氨气作为脱硝剂均匀的喷到高温烟气脱硝装置里面,利用催化剂,把烟气里面的 N O x 分解成无害的 N2 和 在 SCR 脱硝系统设计过程中要保障技术参数的准确性,包括反应器入口的NOx 浓度、还原剂停留时间、NH3 逃逸量等。如果处于低温环境,可以适当增加催化剂的供应量,保障脱硝效率[5]。

3 全工艺烟气净化处理系统的效益分析

首先,全工艺烟气净化处理系统使用许多现代技术帮助处理污染物排放,这些技术的使用有效降低了重金属污染物、酸性气态污染物、颗粒污染物以及不完全燃烧产物的排放量,降低对生态环境以及人们健康的危害。其次,这一系统的使用有效彰显了生活垃圾焚烧发电厂的合规性。国家对环境保护、可持续发展十分重视,结合城市发展实际情况,制定了垃圾焚烧要求。全工艺烟气净化处理系统的应用有效满足国家规定排放要求,使用该系统的企业严格遵守了相关法规要求,承担保护环境的职责,为大众健康护航。最后,全工艺烟气净化处理系统降低了空气中污染物含量,既保护的生态环境,又维护了大众健康,获得更好的经济效益与社会效益。减少酸雨、空气污染等问题,充分展现了能源行业在环境管理中的重要价值。

3 结语

综上所述,全工艺烟气净化处理系统有效提高生活垃圾焚烧质量,促进能源生产,实现资源的有效利用。在利用该系统过程中,要熟悉掌握其工作原理,对 SNCR 系统、石灰浆制备系统、活性炭储存和喷射系统、脱酸反应塔系统以及 SCR 脱硝系统展开细致研究,加强对技术的把控,关注系统细节问题,还能利用现代科技提升环境保护质量。在今后发展中,还应探索更环保高效的生活垃圾处理方法,促进系统的升级,为可持续发展贡献力量。

参考文献:

[1] 李发强. 生活垃圾焚烧发电厂全工艺烟气净化处理系统探究[J]. 皮革制作与环保科技,2024,5(5):94-95.

[2]张耀根. 生活垃圾焚烧发电厂全工艺烟气净化处理系统[J]. 建材与装饰,2023,19(7):108-110.

[3]孙艳红,徐源,王子琪. 生活垃圾焚烧发电厂全工艺烟气净化处理系统[J]. 电力安全技术,2022,24(8):21-24.

[4]赵家良,李岚,段云飞. 生活垃圾焚烧系统及烟气净化工艺优化设计及工程应用[J]. 低碳世界,2021,11(4):85-87.

[5]张镇. 城市生活垃圾焚烧处理烟气净化监管的对策[J]. 文渊(中学版),2021(10):614-615.

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