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垃圾焚烧发电厂烟气脱白特点及技术方案分析

垃圾焚烧发电厂烟气脱白特点及技术方案分析原标题:垃圾焚烧发电厂烟气脱白特点及技术方案分析

导读:

垃圾焚烧发电厂烟气脱白特点及技术方案分析核心提示:关于垃圾焚烧发电厂烟气脱白特点及技术方案分析的最新消息:摘 要:详细阐述了垃圾焚烧发电厂烟气脱白的特点,根据烟气净化工艺对...

垃圾焚烧发电厂烟气脱白特点及技术方案分析 核心提示:关于垃圾焚烧发电厂烟气脱白特点及技术方案分析的最新消息:摘 要:详细阐述了垃圾焚烧发电厂烟气脱白的特点,根据烟气净化工艺对脱白的常规技术路线进行了研究和对比,对今后新建垃圾发电项目及现有项目技术改造的烟气脱白工艺设计具有一定的借鉴意义。?

详细介绍了垃圾焚烧发电厂烟气增白的特点。根据烟气净化工艺,对传统的增白技术路线进行了研究和比较,对今后新建垃圾发电项目和现有项目的烟气增白工艺设计具有一定的参考意义。

0简介

湿法脱酸工艺在我国主要用于火力发电、钢铁、建材、水泥等行业的烟气净化过程。来自湿式处理系统的饱和湿烟气含有大量水蒸气,其中还含有溶解盐和灰尘等污染物。当水蒸气进入低温环境时,在烟气降温过程中,烟气中的水蒸气会与污染物凝结形成湿烟柱,烟囱内会出现白烟和灰烟,视觉效果差,影响周围居民的生活。目前,许多省市的火电或其他行业的地方标准都将白烟排放纳入了控制指标。

目前,生活垃圾焚烧行业国家标准《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB 18485达士;2014)对控制白烟草没有相关要求,地方法规中也没有相关参考标准。垃圾焚烧发电中烟气增白的技术路线主要是指火电行业,各技术路线的适用性没有系统总结。在此基础上,从理论上详细比较了各种烟气增白工艺的特点,并对类似工程的增白工艺选择提出了一些建议。

1垃圾发电行业烟气增白的特点

烟气增白技术主要受工艺条件、余热资源、投资要求等因素的影响。虽然烟气增白工艺因行业而异,但考虑到节能和投资因素,烟气增白有三种常见的技术路线:烟气加热技术、烟气冷凝技术、烟气先冷凝后加热技术,这三种技术路线和组合方案也延伸了多种增白工艺流程[2]。

与火电行业相比,垃圾发电有其特殊性。首先,由于环境保护的要求,大多数垃圾发电厂通常远离居民区。在所有污染物达标排放的情况下,白烟对居民的视觉影响很小,受影响的人数也很少,所以没有必要设置烟雾白化。第二,关于火力发电厂的去白化过程,既使用加热又使用冷凝后的再加热,这需要大量的蒸汽和电能。然而,由于垃圾热值低,垃圾发电厂产生的蒸汽或电能与燃煤发电厂相比太小,不适合消耗大量的蒸汽或电能对烟气进行再加热。因此,废电厂烟气增白最重要的考虑因素是:投资和运行成本以及技术实用性。

除热源外,余热发电的烟气增白方案主要受烟气净化过程的影响。接下来,将对烟气净化工艺和配套的烟气增白工艺进行比较和介绍。

2垃圾焚烧发电厂烟气净化工艺及烟气增白技术方案

2.1常规烟气净化工艺

为满足现行《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB 18485达士;2014)要求常规的垃圾发电烟气净化工艺为:SNCR(炉内脱硝)+半干法脱酸+干法脱酸+活性炭吸附+布袋除尘;。余热锅炉出口的烟气(约190℃)进入半干反应塔进行第一次脱酸处理。熟石灰由制浆系统制成石灰浆,通过旋转雾化器与冷却水一起喷入反应塔。进入反应塔的烟气与高度雾化的石灰浆接触,释放热量以蒸发水成分并降低烟气温度。反应产生的部分飞灰(固相)和未反应的石灰在反应塔底部排出,大部分飞灰和烟气一起进入布袋除尘器排出。活性炭喷射系统和干粉(熟石灰或氢氧化钠)喷射系统分别设置在半干反应塔和袋式除尘器之间的烟道内。活性炭用于吸附重金属、二恶英、呋喃、总有机碳等。注入的熟石灰干粉可与烟气充分混合,有助于从烟气中去除酸性气体,未反应的物质将继续与除尘器中的污染物反应。烟气进入袋式过滤器,反应产物(氯化钙、亚硫酸钙、硫酸钙等。)与活性炭和烟尘分离,活性炭和烟尘在通过过滤袋时吸附污染物。离开袋式除尘器后,烟气由引风机加压,送入烟囱排入大气。烟囱出口的排气温度为130 ~ 150℃ [3]。

根据项目的实际运行经验,常规烟气净化工艺处理后的烟气水汽含量和粉尘含量较低,烟气温度较高,对白烟的产生影响有限。在正常项目中,冬季或雨天会有可见的白烟,但视觉影响不明显。因此,在新建和改造项目中,不需要考虑半干法+干法工艺对白烟的影响,也不需要设置烟气增白装置。但是,如果当地标准或环保部门对白烟有特殊要求,从工艺和经济角度考虑,可以进一步提高烟气温度,降低粉尘含量。由于目前运行项目的含尘量能够达到国家标准,且改造中难以增加过滤面积,因此提高烟气温度是最可行的方法。

在袋式除尘器后端增加一套SGH(蒸汽-烟气换热器)或电加热器是提高烟气温度最可行的方法。

(1)电加热:用电加热的方法将/其主要设备是大功率风道电加热器,它是根据加热器进出口的烟气温度来确定的。电加热技术的缺点是耗电量大,大大提高了辅助用电率。其优点是设备简单,占地面积小。

(2)蒸汽加热:袋式除尘器出口烟气直接利用SGH(蒸汽-烟气换热器)将烟气温度提升至要求温度。SGH的缺点是设备复杂,占地面积大。优点是可以使用一些低质量的蒸汽。

2.2湿法脱酸系统烟气净化工艺

为了满足当地越来越高的环保要求,一些项目采用了湿法脱酸工艺和选择性催化还原脱硝工艺。袋式除尘器出口的烟气进入SCR反应器和湿式反应器进行脱硝脱酸,然后排入大气。全流程为SNCR(炉内脱硝)+半干法脱酸+干法脱酸+活性炭吸附+布袋除尘+湿法脱酸+SCR脱硝。根据环境保护的不同要求,有些项目只增加湿法工艺,而大多数项目在增加湿法工艺的同时增加了SCR脱硝系统。湿法工艺和选择性催化还原工艺的顺序将会改变[4]。

湿法对烟气的水分含量有很大影响,也是垃圾焚烧发电厂烟气增白的主要研究对象。湿式处理系统的出口排放温度约为60℃,烟气湿度高,直接排放到大气中容易产生白烟。有些项目采用烟气直接供热方案,采用;GGH(烟气-烟气换热器)+SGH(蒸汽-烟气换热器)工艺;为了提高烟气温度,出口烟气可以通过GGH(烟气-烟气换热器)与湿处理系统入口处的高温烟气进行换热,然后通过SGH(蒸汽-烟气换热器)和蒸汽换热进一步提高烟气温度。但从本质上讲,这种方法只是提高了烟气的温度,却没有降低烟气中的水分,而且湿度还是比较高的,所以有必要提高到更高的温度来减少白烟的产生。为此,一些项目采用先冷凝后加热的技术,在湿式处理系统的出口处设置一个换热器,继续将烟气温度降低到45℃左右。在此过程中,大量冷凝水沉淀,烟气中的水分含量大大降低,然后通过;GGH(烟气-烟气换热器)+SGH(蒸汽-烟气换热器)工艺;提高烟气温度可以大大减少白烟的产生。该系统在解决白烟问题上有很好的效果,但其缺点是设备复杂、占地面积大、空之间的高度高、人工制冷制热导致人工成本过高、烟道复杂、阻力大导致引风机功耗大幅增加。

3结论

本文借鉴火力发电领域烟气增白的经验,从经济性和可靠性的角度出发,提出了垃圾焚烧发电领域烟气增白的两个技术框架设计思路:一是建议不要在对白烟的视觉感知不严重、实际污染物符合排放标准的项目(主要是采用半干法+干法脱酸工艺的项目)设置增白设施。二是针对对白烟有严重视觉感知、实际污染物达到排放标准的项目,可增加烟气再热或冷凝再热等设施,利用电厂产生的低品质蒸汽或较少电能,采用成熟技术或新技术(主要是湿法脱酸项目)协同处理的技术路线,在考虑经济投资和运行成本的基础上,将白烟排放降到最低。

本文根据垃圾焚烧发电领域烟气增白的需求,提出上述建议,以降低设计和改造的风险,促进烟气增白系统在垃圾发电厂的有效应用,可为垃圾发电厂烟气增白工程的实践和应用提供借鉴,为促进部分地区烟气增白工程的顺利开展提供参考。

[参考文献]

龚,,尹华强。引用该论文王志平,王志平,王志平.热电技术,2013 (2): 1-4。

,白,,巴占忠,等.国外烟气脱硫脱硝新技术[J].环境科学与技术,1992 (2): 31-36。

刘宝轩,翟立新,卜亚明,等.炉排焚烧炉烟气净化工艺的优化[J].中国环保产业,2016 (5): 31-36。

赵连淼,龚申。引用该论文王志平,王志平,王志平.环境保护科学,2018 (5): 110-116。

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