垃圾焚烧烟气脱酸、脱硝处理工艺及案例分析

日期: 2024-04-12 17:08:38|浏览: 100|编号: 47127

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垃圾焚烧烟气脱酸、脱硝处理工艺及案例分析

摘要:当前,生活垃圾焚烧烟气排放标准越来越严格,这对垃圾焚烧烟气处理技术提出了更高的要求。 因此,寻找高效的烟气处理工艺是解决问题的关键。 详细介绍了生活垃圾焚烧烟气脱酸技术和脱硝技术,并列出了各技术的优缺点。 以海安县生活垃圾焚烧发电厂项目为例,采用“SNCR+半干法+干法(碳酸氢钠)+活性炭喷吹+布袋除尘+SCR”烟气深度处理技术详细描述该过程。 从烟气净化系统的最终性能参数可以看出,这套先进烟气处理工艺的排放要求满足欧盟2000标准。 这是一种高效的加工技术。

生活垃圾焚烧过程中产生的烟气中含有大量污染物,如HC1、SOx、NOCO、重金属(Pb、Hg)和二恶英等。 为了防止上述有害物质进入人类生活环境,必须对烟气进行深度净化达标排放。 目前,垃圾焚烧烟气排放标准越来越严格,寻找高效的烟气处理工艺是解决问题的关键。

目前,生活垃圾焚烧发电厂烟气处理工艺相对单一。 从运行情况来看,这些工艺均符合《生活垃圾焚烧污染控制标准》(-2014年),但大部分达不到欧盟2000标准。

1、烟气脱酸脱硝工艺介绍

1.1 烟气脱酸工艺简介

烟气脱酸工艺主要有干法、半干法、湿法三大类。 下面详细介绍一下。

1.1.1 干法处理工艺

在干法处理过程中,石灰粉通过喷射系统喷入逆向接触反应,生成固体化合物,然后与飞灰一起被除尘器捕获。 粉煤灰属于危险废物,经收灰系统收集后需要稳定化。 干法与布袋除尘器的基本组合工艺是垃圾焚烧厂典型的烟气净化工艺之一。

1.1.2 半干法处理工艺

半干法工艺是将一定浓度的石灰浆喷入反应塔内与酸性气体反应,通过喷水量控制反应温度。 在吸收和中和反应过程中,水分蒸发,较大颗粒的粉煤灰沉降到反应塔底部并排出。 飞灰的细颗粒由除尘器收集。 进行稳定治疗。 采用雾化石灰浆作为反应物,化学反应效果明显优于干法。 干石灰粉的用量一般为理论用量的2倍。 净化效率达到95%~99%。 但对重金属、二恶英等有机物的吸附能力仍然有限。 因此,有必要在系统中添加活性炭,以加强对重金属、二恶英等污染物的捕集。 组合方式还配有活性炭喷淋装置。

1.1.3 湿法处理工艺

湿法净化工艺通常采用静电除尘器除尘,然后进入骤冷器将烟气温度降低至60-70℃,然后进入温洗涤塔进行碱洗,去除烟气中的酸性污染物。 为了避免气体的酸性腐蚀,净化后的气体一般需要加热到℃,然后由引风机通过烟囱排入大气。 洗涤液通常为石灰浆或氢氧化钠溶液。 若采用石灰溶液,石灰用量为理论用量的1.2倍,HC1去除率可达99%以上。 洗涤塔排出的废水必须经过处理后方可排放,产生的污泥也必须妥善处置。

1.1.4 脱酸工艺技术比较

干法、半干法和湿法烟气脱酸工艺特点综合比较见表1。

从表1可以看出,除湿效率较高,但投资成本和运行费用较高。 与湿法工艺相比,半干法工艺占地面积小,投资少,无污水排放。

1.2烟气脱硝工艺简介

烟气脱硝有两种主流技术:SNCR(选择性非催化还原)和SCR(选择性催化还原)。

1.2.1SNCR(选择性非催化还原法)

选择性非催化还原技术是将氨或尿素等含有NH3基团的还原剂喷入烟气中。 在高温下(烟气流中产生的氨自由基与NOx反应,将NO还原为N2和H2O。总体反应方程式如下:

4NH3+6NO--~5N2+6H2O

SNCR还原NO的化学反应效率取决于烟气温度、高温停留时间、含氨化合物的种类和数量,即还原剂注入量、混合效率和NOX含量等。一般来说,SNCR脱硝效率可达80%。

1.2.2SCR(选择性催化还原)

SCR技术是还原剂(NH3、尿素等)在催化剂的作用下选择性地与NOX反应生成N2和H2O而不是被O2氧化,因此被称为“选择性”。 以NH3为还原剂的主要反应式为:

4NH3+4NO+04N2+6H2O

4NH3+2N02+O6N2+6H2O

在SCR技术的应用过程中,催化剂的制备和生产是最重要的环节之一,其催化性能直接影响SCR系统的整体脱硝效果。 用于SCR脱硝系统。 催化剂的选择是关键。 考虑到经济、操作和维护等因素,要求催化剂具有高活性、良好的抗硫性和耐水性。 具有寿命长、经济性好、无二次污染等特点。

1.2.3 SNCR与SCR联合脱硝技术

SNCR/SCR联合脱硝工艺是将SNCR工艺中向炉内注入还原剂的技术与SCR工艺中利用逸出的氨进行催化反应进一步脱除NO的技术相结合的新工艺。 与单一SCR工艺和SNCR工艺相比,组合技术具有系统脱硝效率高的优点; 设备相对简单,占地面积小; 更少的催化剂用量; 脱硝系统阻力低。 该组合工艺的NO去除率达到90%以上。 氨逃逸量由5*10-6-25*10-6减少到5*10-6以下。

1.2.4 脱硝技术比较

SNCR、SCR以及SNCR和SCR联合脱硝技术的综合比较如表2所示。

从上表可以看出,SCR脱硝和SNCR脱硝各有优缺点。 SCR要求严格控制配比,脱硝率可达9O%以上。 SCR工艺运行的关键是避免粉尘、SO、重金属等杂质的存在,以减少催化剂中毒,延长催化剂的使用寿命。 SNCR工艺投资低,但消耗氨液量大,适用温度高,NOx脱除率低。 两种反硝化技术都应避免投入过多的NH。 ,防止残留的NH3与SO3、H0、HC1等反应生成(NH4)HSO、(NH)2S0、NH4C1、固体颗粒、冒白烟,影响处理效果。

2. 组合流程介绍

2.1 工艺流程说明

结合上述工艺的特点,设计了一套深度烟气脱除的组合工艺。 该工艺采用“半干法+干法”脱酸工艺和“SNCR+低温SCR”脱酸工艺。 在这种先进的烟气处理工艺下,烟气排放标准达到欧盟2000标准,是一种高效的处理工艺。

2.1.1“半干法+干法”脱酸工艺

余热锅炉出口烟气温度为180~220℃,经烟道进入旋转喷淋脱酸塔上部。 烟气进入旋转喷雾反应塔后,与高速旋转喷雾器喷出的Ca(OH)2浆液充分混合。 烟气中的SO、HCl等酸性气体和CaCOH)经中和反应后被去除。 同时,烟气温度进一步降低至155℃左右。 处理后的烟气经过旋转喷淋脱酸塔下部,经连接烟道进入布袋除尘器。 从脱酸塔出来后。 烟气冷却至155℃左右后,进入布袋除尘器。 布袋除尘器与脱酸塔之间的烟道上设有碳酸氢钠喷吹装置和活性炭喷吹装置。 注入的碳酸氢钠粉末中和烟气中的酸性气体,保证酸性气体随时蒸发。 排放符合标准。

在半干法工艺的基础上,增加了干法工艺,进一步脱除酸性气体,干法工艺采用碳酸氢钠作为吸附剂,更具吸附性。

石灰有较高的酸性气体去除效果。

2.1.2“SNCR+低温SCR”脱硝工艺

SNCR脱硝工艺采用(NH2)CO(尿素)溶液作为还原剂,喷入焚烧炉内。 NO 在高温下被还原为 N 和 H2O。 尿素经过尿素溶液配制室配制浓度为40%左右的尿素溶液,通过输液泵送至混合器。 尿素溶液在混合器中进一步用水稀释成5%的稀溶液。 稀释后的溶液被压缩空气雾化,通过喷嘴喷入炉内,与烟气中的NO发生反应。

SCR脱硝工艺采用低温SCR技术,其中催化剂层采用低温催化剂,载体材料为TiO:,活性材料为Mn、Fe等金属氧化物。 反应温度为150℃。 向左或向右时,NO去除率均可达到8O%以上。反应范围在袋内

除尘器后,可避免飞灰中K、Na、CAs等微量元素对催化剂的污染或中毒,并可缓解SO2引起的催化剂失活和催化剂寿命降低。 因此,烟气在进入SCR反应器之前无需加热,从而大大降低了能耗。 削减开支。 最终可以保证废气中N0浓度满足欧盟2000排放要求。

三、案例分析

以海安县生活垃圾焚烧发电厂项目为例:一期工程于2012年正式投产,日处理垃圾500吨。 二期项目于2014年底正式投产,日处理垃圾量300吨,一、二期项目日处理垃圾总量800吨。 烟气处理采用“SNCR+半干法+干法(碳酸氢钠)+活性炭喷吹+布袋除尘+SCR”的处理工艺。

3.1 工艺流程

烟气深度处理系统包括:炉内尿素喷吹系统、反应塔系统、活性炭喷吹系统、碳酸氢钠喷吹系统、布袋除尘系统、SCR脱硝系统等,并配备自动控制和在线检测设备。 净化后的烟气通过80m高的烟囱排入大气。 烟气处理系统工艺流程如图1所示:

3.2 应用及效果

海安县生活垃圾焚烧发电厂烟气净化系统技术性能参数见表3。 以上排放标准均满足EU 2000要求。

4。结论

海安县生活垃圾焚烧发电厂结合烟气脱酸和烟气脱硝技术的优点,设计了一套先进的烟气处理工艺。 从烟气净化系统的最终性能参数可以看出,先进的烟气处理工艺的排放要求满足欧盟2000标准,是一种高效的处理工艺。

(卡夏耀克)

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