一種生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣濕式凈化處理方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生活垃圾處理領(lǐng)域，具體涉及一種生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣濕式凈化處理方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著中國城市化的發(fā)展，城市生活垃圾不斷增加，帶來垃圾圍城的危害，威脅人類健康和城鎮(zhèn)生態(tài)。城市生活垃圾常規(guī)處理方法有填埋、堆肥和焚燒。垃圾焚燒因其無害化較徹底、減容量大，處理時(shí)間短，占地面積小、回收熱能等優(yōu)點(diǎn)，而倍受關(guān)注，得到較快的發(fā)展。截止2014年底，我國已建成并運(yùn)營的生活垃圾焚燒發(fā)電廠達(dá)330座，其中北京、深圳、上海、廣州等地尤其處理量大，設(shè)施先進(jìn)?！笆濉睂?huì)是垃圾焚燒發(fā)電的建設(shè)高峰期，全國每一個(gè)地級(jí)市將會(huì)有一個(gè)垃圾焚燒發(fā)電廠，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)每縣級(jí)市將會(huì)有垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)。垃圾焚燒發(fā)電投資企業(yè)目前集中在十多個(gè)大型環(huán)保上市公司，全國正處于投資圈地的熱潮，新工藝有廣闊的市場(chǎng)前景。
[0003]—、垃圾焚燒發(fā)電污染物的形成和危害
[0004]焚燒處理技術(shù)的核心是燃燒的合理組織和二次污染的防治。垃圾焚燒對(duì)環(huán)境的二次污染物主要源于焚燒過程中產(chǎn)生的煙氣。焚燒煙氣中含有大量酸性氣體(HC1、S02、HF、Ν0Χ等)、有機(jī)類污染物(二惡英、呋喃等)、顆粒物及重金屬等。
[0005]1、酸性氣體
[0006]HCI (氯化氫)是焚燒煙氣中酸性氣體的主要成分，其它由S0X (硫化物)、Ν0Χ (氮氧化物)、HF(氟化氫)組成，均來源于相應(yīng)垃圾組分的燃燒。焚燒煙氣中HCI氣體的濃度相對(duì)較高，往往在 1000-1500mg/Nm3。SOX 濃度 500-800mg/Nm3，Ν0Χ 濃度 300 — 400mg/Nm3。
[0007]煙氣凈化需進(jìn)行脫酸處理。
[0008]2、有機(jī)類污染物
[0009]有機(jī)類污染物主要是指在環(huán)境中濃度雖然很低，但毒性很大，直接危害人類健康的二嚼英類化合物，其主要成分為多氯二苯并二嚼英(pcdds)和多氯二苯并呋喃(pcdfs)。
[0010]有機(jī)物主要對(duì)飛灰采取布袋除塵器前加活性炭吸附后，對(duì)飛灰進(jìn)行固態(tài)穩(wěn)定化處理。
[0011]3、顆粒物及重金屬
[0012]主要對(duì)飛灰采取布袋除塵器前加活性炭吸附后，對(duì)飛灰進(jìn)行固態(tài)穩(wěn)定化處理。
[0013]二、傳統(tǒng)的煙氣凈化處理
[0014]酸性氣體凈化工藝按照有無廢水排出分為干法、半干法和濕法三種。
[0015]1、干法除酸
[0016]干法除酸可以有兩種方式:一種是干式反應(yīng)塔，干性藥劑和酸性氣體在反應(yīng)塔內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，然后一部分未反應(yīng)的藥劑隨氣體進(jìn)入除塵器內(nèi)與酸進(jìn)行反應(yīng)。另一種是在進(jìn)入除塵器前噴入干性藥劑，藥劑在除塵器內(nèi)和酸性氣體反應(yīng)。其特點(diǎn)是:工藝簡(jiǎn)單，不需配置復(fù)雜的石灰漿制備和分配系統(tǒng)，設(shè)備故障率低，維護(hù)簡(jiǎn)便，但藥劑使用量大，運(yùn)行費(fèi)用高，脫酸效率低，無法達(dá)到國家垃圾焚燒煙氣排放控制標(biāo)準(zhǔn)。
[0017]2、半干法除酸
[0018]半干法除酸的吸收劑一般采用消石灰為原料，制備成Ca(0H)2溶液，在煙氣凈化工藝流程中通常置于除塵設(shè)備之前，由噴嘴或旋轉(zhuǎn)噴霧器將Ca(0H)2溶液噴入反應(yīng)器中，酸性氣體與石灰漿反應(yīng)成為鹽類，掉落至反應(yīng)塔底部。
[0019]此種方式的特點(diǎn)是:半干式反應(yīng)塔脫酸效率較高，對(duì)氯化氫(HC I)的去除率可超過90%，除塵器使用布袋除塵器，則重金屬去除效率可超過98% ;不產(chǎn)生廢水排放，耗水量較濕式洗滌塔少。流程簡(jiǎn)單，由于使用國外進(jìn)口的噴霧設(shè)備，投資、維護(hù)費(fèi)用相當(dāng)高。且石灰漿制備系統(tǒng)較復(fù)雜，副產(chǎn)品會(huì)形成二次污染。
[0020]在目前生產(chǎn)實(shí)踐中，實(shí)際上大多數(shù)垃圾焚燒發(fā)電廠氯化氫、氮氧化物常常超標(biāo)。在國家實(shí)施最新的污染控制標(biāo)準(zhǔn)后，對(duì)大多數(shù)垃圾焚發(fā)電廠而言，煙氣排放達(dá)標(biāo)是一個(gè)普遍的難題。
[0021]3、濕式除酸
[0022]濕法脫酸采用洗滌塔形式，煙氣進(jìn)入洗滌塔后經(jīng)過與堿性溶液充分接觸得到滿意的脫酸效果。洗滌塔設(shè)置在除塵器的下游，以防止粒狀污染物阻塞噴嘴而影響其正常操作。
[0023]濕式洗滌塔所使用的堿液通常為氫氧化鈉(NaOH)，較少使用石灰楽液Ca (0H) 2以避免結(jié)垢。此種方式的特點(diǎn)是:凈化效率較高，在歐洲及美國應(yīng)用多年的實(shí)踐均可驗(yàn)證其對(duì)氯化氫(HC I)脫除效率可超過95%，對(duì)S02亦可超過80%以上。但采用氫氧化鈉作為吸收劑，產(chǎn)生含高濃度無機(jī)氯鹽及重金屬的廢水，需經(jīng)處理后才能排放；設(shè)備投資高，運(yùn)行費(fèi)用也較高。但濕法凈化工藝的污染物凈化效率較前兩種高。
[0024]使用情況:歐洲的垃圾焚燒廠采用半干法的較多，丹麥、法國、德國采用半干法的比例分別約為20%、40%和30%。半干法在國內(nèi)占統(tǒng)治地，國內(nèi)無一家采用濕法工藝的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0025]本發(fā)明目的是提供一種成本低廉、脫酸效率高，對(duì)布袋除塵器損害少，不產(chǎn)生有機(jī)氯鹽與廢水的排放，反應(yīng)副產(chǎn)品能作為化肥原料利用的生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣濕式凈化處理方法及裝置。
[0026]本發(fā)明的生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣濕式凈化處理方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0027]生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣經(jīng)過噴灑氨水進(jìn)行急冷處理，將煙氣急冷至170±5°C，并進(jìn)行脫硝和脫除一部分酸，然后再噴粉末活性炭，使煙氣與粉末活性炭混合均勻，通過活性炭吸附煙氣中的二噁英和部分重金屬，再將混合后的煙氣和活性炭輸送至布袋除塵器中，粉塵落入布袋除塵器的灰斗中，灰斗收集的飛灰經(jīng)氣力輸送至飛灰?guī)熘虚g存諸再進(jìn)行重金屬固態(tài)穩(wěn)定化處理；布袋除塵器的出口煙道排出的煙氣進(jìn)入濕式脫酸塔中，煙氣在濕式脫酸塔的洗滌濃縮段中經(jīng)氨水洗滌后，再在濕式脫酸塔的吸收段與氨水充分混合，氨水吸收煙氣中的氯化氫(HCI)和二氧化硫(S02)及其它酸性氣體，氯化氫(HCI)與氨水反應(yīng)形成氯化銨，二氧化硫(S02)與氨水反應(yīng)形成亞硫酸氫銨，伴隨有部分氮氧化物(N0X)氣體也被氨水吸收，經(jīng)過氨水處理的煙氣經(jīng)除霧設(shè)備除霧成為凈化尾氣排放；亞硫酸氫銨在濕式脫酸塔的氧化段被氧化成硫酸銨溶液，硫酸銨和氯化銨溶液經(jīng)蒸發(fā)水分形成硫酸銨和氯化銨混合漿液，經(jīng)結(jié)晶得到固態(tài)的氯化銨和硫酸銨。
[0028]優(yōu)選，所述的硫酸銨和氯化銨溶液經(jīng)蒸發(fā)水分形成硫酸銨和氯化銨混合漿液是將硫酸銨和氯化銨溶液栗入濕式脫酸塔的洗滌濃縮段冷卻煙氣，在冷卻煙氣的同時(shí)其自身的水分也得到了蒸發(fā)，形成固含量較高的的硫酸銨、氯化銨混合漿液。
[0029]優(yōu)選，所述的再經(jīng)結(jié)晶得到氯化銨和硫酸銨，其結(jié)晶過程中產(chǎn)生的水栗至濕式脫酸塔，用于補(bǔ)充濕式脫酸塔的洗滌濃縮段以及吸收段的水消耗。
[0030]本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣濕式凈化處理裝置，其特征在于，包括氨水急冷裝置、噴粉末活性炭裝置、布袋除塵器、濕式脫酸塔和除霧設(shè)備，所述的氨水急冷裝置、噴粉末活性炭裝置和布袋除塵器經(jīng)通氣管道相連，氨水急冷裝置的入氣端能與生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣的出口端相連，氨水急冷裝置和噴粉末活性炭裝置之間的通氣管道上還連有壓縮空氣系統(tǒng)，布袋除塵器的灰斗下設(shè)有壓縮空氣系統(tǒng)，該灰斗與飛灰?guī)旖?jīng)管道相連，布袋除塵器的出口煙道經(jīng)管道與濕式脫酸塔的洗滌濃縮段相連，所述的濕式脫酸塔包括吸收段、洗滌濃縮段和氧化段，所述的濕式脫酸塔的吸收段中設(shè)有能噴淋氨水的噴頭，其煙氣排出管道與除霧設(shè)備相連，濕式脫酸塔的氧化段與氧化風(fēng)機(jī)相連，濕式脫酸塔的氧化段的氯化銨和硫酸銨輸出口與結(jié)晶設(shè)備相連。
[0031]所述的除霧設(shè)備優(yōu)選為電除霧設(shè)備，其能很好的消除氣溶膠，煙囪排白煙現(xiàn)象。電除霧收集的水，經(jīng)回收水栗打回系統(tǒng)再次利用。
[0032]本發(fā)明的有益效果如下:
[0033]1、采用本發(fā)明后，布袋除塵器前無需噴水加濕，布袋除塵器運(yùn)行更穩(wěn)定，除塵效率更高，除塵效率達(dá)到99%以上。無需考慮糊布袋的缺陷，以及除塵器本體腐蝕嚴(yán)重的情況，除塵器本體漏風(fēng)率大大降低。傳統(tǒng)的半干法由于需在布袋除塵器前進(jìn)行脫酸，煙氣中含大量水份，布袋除塵器運(yùn)行中常發(fā)生糊袋子，影響布袋除塵效果，除塵器本體腐蝕嚴(yán)重，漏風(fēng)嚴(yán)重。
[0034]2、無須使用進(jìn)口的高價(jià)石灰漿霧化器設(shè)備，濕式洗滌使用傳統(tǒng)的噴頭即可，設(shè)備投資省，維護(hù)簡(jiǎn)單。國內(nèi)目前采用半干法脫酸法，基本使用進(jìn)口的丹麥尼魯公司或比利時(shí)西格斯公司的霧化器或美國AT公司霧化器，價(jià)格高昂，每2?3五年需進(jìn)行大修，因受專利權(quán)和加工精度限制，零部件價(jià)格虛高，維護(hù)費(fèi)用高昂。
[0035]3、本發(fā)明革新了垃圾焚燒飛灰輸送工藝。氣力輸灰設(shè)備投資省、設(shè)備故障率低，檢修量低；飛灰?guī)鞂⒉辉偌m結(jié)飛灰板結(jié)的故障，電加熱、空氣炮等高能耗設(shè)備將無須投資。布袋除塵器下收積的飛灰輸送工藝改變，改傳統(tǒng)的“埋刮板輸送機(jī)+斗式提升機(jī)方式”改為氣力輸灰。氣力輸灰占地空間小，設(shè)備故障率低，設(shè)備漏灰減少。更重要的是，將改變飛灰?guī)觳捎寐窆伟鍣C(jī)和斗提機(jī)輸送設(shè)備本體漏風(fēng)量大，飛灰易吸潮板結(jié)的缺點(diǎn)。
[0036]4、本發(fā)明完全沒有了歐美濕法脫酸產(chǎn)生的有機(jī)氯鹽與廢水的排放，相反，真正做到了循環(huán)利用，符和合國家倡導(dǎo)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。
[0037]5、我國合成氨工業(yè)工藝先進(jìn)，規(guī)模世界第一，但產(chǎn)能嚴(yán)重過剩，本發(fā)明拓寬了合成氨產(chǎn)業(yè)的氨產(chǎn)品使用范圍。
[0038]6、氨法脫酸的效率大大高于使用消石灰的半干法脫酸，脫HCI效率將大于98%，脫二氧化硫的效率大于95%，煙氣排放濃度將遠(yuǎn)低于歐盟及國家2016新標(biāo)準(zhǔn)。
[0039]7、氨法脫酸過程中，可以脫去部分Ν0Χ，根據(jù)氨法脫酸的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，吸收率在40%以上，脫硝效率可達(dá)70%以上。配合爐內(nèi)脫硝設(shè)備，凈化后煙氣氮氧化物預(yù)計(jì)達(dá)到150mg/Nm3以下，提前達(dá)到國家2020年的排放標(biāo)準(zhǔn)。
【附圖說明】
:
[0040]圖1是本發(fā)明的生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣濕式凈化處理裝置的流程示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】:
[0041]以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說明，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。
[0042]實(shí)施例1:
[0043]如圖1所示，本實(shí)施例的生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣濕式凈化處理裝置，包括氨水急冷裝置、噴粉末活性炭裝置、布袋除塵器、濕式脫酸塔和除霧設(shè)備，所述的氨