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焚燒廢氣G2治理措施

作者:匿名  發布時間:2020-4-8  瀏覽次數:2104

焚燒廢氣G2治理措施

焚燒廢氣G2

危險廢物焚燒過程產生的煙氣中含有各種污染物,主要有粉塵,酸性氣體(氯化氫、氟化氫、硫氧化物、氮氧化物等),重金屬及其化合物,二噁英等有機物等。煙氣凈化措施采用低氮燃燒+SNCR脫硝+半干急冷塔+干式噴射裝置(生石灰)、脫酸塔+干式噴射裝置(活性炭)+布袋除塵器+噴淋洗滌塔工藝和技術,經此處理后,氯化氫的去除效率可達95%,HF的去除效率可達90%,脫硫效率可達90%,NOx的去除效率可達55%,二噁英的去除效率60%,重金屬的去除效率可達90%,煙塵的去除效率可達99.4%,配有在線監測裝置,凈化后的煙氣經35m高的煙囪排至大氣。

按酸性氣體(HCl、SO2、HF、NOx)、煙塵、重金屬、有機物(二噁英)、CO污染物的不同類別分別論述治理措施:
①酸性氣體(NOx、SO2、HCl、HF)
1)NOx的控制措施
本項目采用的氮氧化物的控制措施為低氮燃燒+SNCR(效率50%)+噴淋洗滌塔堿噴淋(效率5%-10%),NOx的綜合去除效率取55%。

A.低氮燃燒
低氮燃燒:NOX的形成與爐內溫度及空氣含量有關,主要成分為NO2,本項目通過控制過量空氣系數減少NOx產生量,低氮燃燒可使NOx產生量降低約15%-20%。

B.脫硝(SNCR)
脫硝措施的比選(SCR與SNCR):
選擇性催化還原法(SCR):SCR法是在催化劑的存在下NOX被還原成N2,為了達到SCR法還原反應所需的400℃的溫度,試驗證明SCR法可以將NOX排放濃度控制在50mg/Nm3以下。

選擇性非催化還原法(SNCR):SNCR是在高溫(900~1050℃)條件下,利用還原劑將NOX還原成N2,SNCR不需要催化劑,但其還原反應所需的溫度比SCR法高得多,因此SNCR需設置在余熱鍋爐內完成。
兩種方法相比較,SCR法不僅需要催化劑,同時還要在除塵器后進行重新加熱,需要耗用大量熱能,因此,工程上SNCR比SCR法應用得更多一些。
因此,本項目采用SNCR脫硝,效率可達50%。


C.噴淋洗滌塔堿噴淋
然后煙氣經引風機引入噴淋洗滌塔,采用堿液(5%碳酸氫鈉)霧化噴淋與煙氣直接接觸,能有效的將煙氣中的有毒有害物質進一步去除(酸性物質HCl、SO2、HF、NOx等的去除效率可達5%-10%)。確保煙氣達到標準排放,最后煙氣進入35m煙囪排入空氣。
碳酸氫鈉與氮氧化物的反應方程式:
2NO2+H2O→HNO2+HNO3
HNO2+NaHCO3→NaNO2+H2O+CO2
HNO3+NaHCO3→NaNO3+H2O+CO2
低負荷脫硝穩定運行的措施:
低負荷狀態時,將通過補充天然氣來提高熱值,使SNCR達到1100℃的運行穩定,保證脫硝的穩定運行。
綜上,本項目采用的氮氧化物的控制措施為低氮燃燒+SNCR(效率50%)+噴淋洗滌塔堿噴淋(效率5%-10%),NOx的綜合去除效率取55%。

2)SO2的控制措施
本項目采用的二氧化硫的控制措施為干式噴射裝置(生石灰)-脫酸塔(效率85%-90%)+布袋除塵器+噴淋洗滌塔堿噴淋(效率5%-10%),SO2的綜合去除效率取90%以上。

干式噴射裝置(生石灰)-脫酸塔:在噴淋急冷塔至脫酸塔的煙道上,設置了干式噴射裝置,向煙道內噴射生石灰,生石灰和煙氣一同進入脫酸塔,來對煙氣中的酸性物質(HCl、SO2、HF等)進行中和去除,脫硫效率可達85%。

干式噴射裝置(活性炭)-布袋除塵器:在脫酸塔至布袋除塵的煙道上,設置了干式噴射裝置,向煙道內噴射活性炭,煙氣和活性炭再進入布袋除塵,煙氣由外經過濾袋時,煙氣中的活性炭和生石灰等被截留在濾袋外表面,從而使煙氣得到凈化(對酸性物質也有一定的去除效率)。

噴淋吸收塔(5%碳酸氫鈉)脫酸脫硝:煙氣經過干法脫酸并經過袋式除塵器除塵后進入噴淋吸收塔,堿洗去除酸性氣體,達到深度脫酸目的。濕法噴淋吸收塔中噴入5%碳酸氫鈉溶液,去除前端未完全去除的酸性氣體和有害物質。堿洗后再進一步除霧(塔頂配有除霧器),以去除酸堿反應中可能產生的微小顆粒,酸性氣體HCl、SO2、HF、NOx等的去除效率可達5%-10%。

綜上所述,本項目采用的二氧化硫的控制措施為干式噴射裝置(生石灰)-脫酸塔(效率85%-90%)+布袋除塵器+噴淋洗滌塔堿噴淋(效率5%-10%),SO2的綜合去除效率取90%以上。

3)HCl和HF的控制措施
本項目采用的酸性氣體HCl和HF的控制措施為干式噴射裝置(生石灰)-脫酸塔(效率85%-90%)+布袋除塵器+噴淋洗滌塔堿噴淋(效率5%-10%),HCl和HF的綜合去除效率分別為95%以上、90%以上。

干式噴射裝置(生石灰)-脫酸塔:在噴淋急冷塔至脫酸塔的煙道上,設置了干式噴射裝置,向煙道內噴射生石灰,生石灰和煙氣一同進入脫酸塔,來對煙氣中的酸性物質(HCl、HF等)進行中和去除,效率可達85%-90%。

干式噴射裝置(活性炭)-布袋除塵器:在脫酸塔至布袋除塵的煙道上,設置了干式噴射裝置,向煙道內噴射活性炭,煙氣和活性炭再進入布袋除塵,煙氣由外經過濾袋時,煙氣中的活性炭和生石灰等被截留在濾袋外表面,從而使煙氣得到凈化(對酸性物質也有一定的去除效率)。

噴淋吸收塔(5%碳酸氫鈉)脫酸脫硝:煙氣經過干法脫酸并經過袋式除塵器除塵后進入噴淋吸收塔,堿洗去除酸性氣體,達到深度脫酸目的。濕法噴淋吸收塔中噴入5%碳酸氫鈉溶液,去除前端未完全去除的酸性氣體和有害物質。堿洗后再進一步除霧(塔頂配有除霧器),以去除酸堿反應中可能產生的微小顆粒,酸性氣體HCl、HF等的去除效率可達5%-10%。

綜上所述,本項目采用的HCl和HF的控制措施干式噴射裝置(生石灰)-脫酸塔(效率85%-90%)+布袋除塵器+噴淋洗滌塔堿噴淋(效率5%-10%),HCl和HF的綜合去除效率分別為95%以上、90%以上。

②煙塵
對于煙氣中的煙塵,本焚燒工程采用布袋除塵器進行治理,由于在活性炭噴射吸附過程中增加了固體顆粒物的量,因此除塵效率可達99.4%。

方案比選:
粉塵控制可以采用靜電分離、過濾、離心沉降及濕法洗滌等幾種形式。常見的設備有靜電除塵器、布袋除塵器等。

A、靜電除塵器
靜電除塵器內含有一系列交錯組合之電極及集塵板。帶有粒狀污染物的煙氣沿水平方向通過集塵區段,其中粒狀物受電場感應而帶負電,由于電場引力的影響,被漸漸移動至集塵板而收集之。采用振打方式在集塵板上產生震動以震落吸附在集塵板上的粒狀物,落入底部的飛灰收集入灰斗內。振打頻率可視操作狀況而調整,以維持良好的集塵效率。由于在振打過程中可能使附著于集塵板之粒狀物再次被氣體帶起,除塵器通常采用多電場方式,以提高除塵效率。

靜電除塵器除塵效率較高,通?蛇_95%以上。影響集塵效率的因素很多,有氣體流量、濕度、電場強度、氣體在電場的滯留時間、粉塵粒徑、氣體含塵濃度、氣流分布及集塵板面積等等。影響靜電除塵器效率的另一重要因素是煙塵的比電阻,比電阻過高或過低都會使除塵效率降低。

B、袋式除塵器
袋式除塵器可除去粒狀污染物及重金屬。袋式除塵器通常包含多組密閉集塵單元,其中包含多個由籠骨支撐的濾袋。煙氣由袋式除塵器下半部進入,然后由下向上流動,當含塵煙氣流經濾袋時,粒狀污染物被濾布過濾,并附著在濾布上。濾袋清灰方法通常有下列三種方式:反吹清灰法、搖動清除法及脈沖噴射清除法。清灰下來的粉塵掉落至灰斗并被運走。在袋式除塵器的設計上,氣布比是非常重要的因素,對投資費用及去除效率有決定性的影響。

袋式除塵器通常以清灰方式分類,較常使用的型式為脈沖清灰法。脈沖噴射清灰法可具有較大的過濾速度,煙氣是由外向濾袋內流動,因此其塵餅是累積在濾袋外。在清灰過程時,執行清灰的集塵單元將暫停正常操作,由濾袋出口端產生高壓脈沖氣流以清除塵餅。脈沖噴射清灰法將使濾袋彎曲,造成塵餅破碎而掉落在灰斗中。
如前所述,袋式除塵器同時兼有二次酸氣清除的功能,上游的酸氣清除設備中部分未反應的堿性物附著在濾袋上,在煙氣通過時再次和酸氣反應。

C、兩種除塵方式的比較
靜電除塵器設備制造成本與運行費用均比較低,使用壽命長,但是就凈化效果而言,袋式除塵器明顯優于靜電除塵器,但對設備材料尤其是濾袋材料要求比較高,濾袋壽命較短,運行操作要求也較高。袋式除塵器與靜電除塵器性能比較見表7.2-7。

表7.2-7   袋式除塵器與靜電除塵器性能比較一覽表
項目 袋式除塵器 靜電除塵器

集塵效率(%) <1μ >90 <20
1-10μ >99 >95
>10μ >99 >99
風速(m/s) <1 <0.1
壓力損失(Pa) ~1500 300-500
耐熱性 一般耐熱性較差 耐熱性能佳
煙氣化學成分變化適應性
脫除二噁英 較好 差,存在二噁英再合成現象
耐酸堿性 可選擇適當的濾布
動力費用 略高 略低
設備費 基本相同 基本相同
操作維護費 較高 較低

隨著環保要求的日益嚴格,電除塵器不僅不能滿足脫除有機物(二噁英等)、重金屬的需要,同時也不能滿足粉塵排放的要求。

綜上所述,本項目采用袋式除塵器除塵,除塵效率可達99.4%。

③重金屬
本焚燒工程采用活性炭噴射吸附+布袋除塵器對重金屬進行處理。
“低溫控制”和“顆粒物捕集”是重金屬凈化的兩個主要方面,本焚燒工程產生的煙氣首先通過低溫急冷塔,高露點重金屬會凝結附著在煙塵上,然后通過向煙道中噴射活性炭對重金屬進一步的吸附,最后利用布袋除塵器將附著有重金屬的煙塵和活性炭進行收集。
通過以上措施,重金屬去除效率均可達到90%以上。

④有機物(二噁英)
針對焚燒過程中二噁英類物質的產生原理,本焚燒工程首先采取控制焚燒技術避免二噁英類污染物的產生,工藝中采取以下措施:
a、在焚燒過程中對固體廢物進行充分的翻動和混合,確保燃燒均勻與完全;b、控制二燃室煙氣在1100℃以上的條件下滯留時間大于2.2s,保證二噁英類污染物的充分分解;c、采用急冷塔,噴水使煙氣在急冷塔中瞬間降溫,盡量縮短煙氣在300-500℃溫度區的停留時間,使溫度迅速降至200℃,減少二噁英類污染物類物質的重新生成。

此外,在后續過程中也采取了必要的治理措施,即將活性炭噴入反應塔后的煙氣管道中,用以吸附煙氣中的二噁英類污染物,吸附有二噁英的活性炭再經過袋式除塵器去除。

通過以上措施,本焚燒工程二噁英類污染物類污染物去除效率達60%以上,排放濃度可以控制在0.5TEQng/Nm3以下。

⑤CO
項目治理措施對CO沒有去除效率,可通過控制工藝參數,補充足夠的氧,減少CO的產生。
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