廢棄物焚燒煙氣凈化系統(tǒng)及整體解決工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及煙氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種廢棄物焚燒煙氣凈化系統(tǒng)及整體解 決工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著城市化進(jìn)程以及工業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展，各類廢棄物的處理處置問題越 來越受到人們的關(guān)注。垃圾焚燒作為最有效處理垃圾的手段之一，得到了較廣泛的應(yīng)用。
[0003] 由于垃圾是成分比較復(fù)雜的混合物，其中含有一部分有機(jī)化合物和氯化物、硫化 物、氟化物等，還含有較大數(shù)量的重金屬，根據(jù)相關(guān)資料顯示，鉻的含量一般為100~450g/ t，鎳為 50 ~200g/t，銅為 450 ~2500g/t，鋅為 900 ~3500g/t，鉛為 750 ~2500g/t，鎘為 10~40g/t，汞為2~7g/t ;垃圾中的重金屬除少部分在垃圾低溫燃燒時(shí)除少量重金屬以 氧化物和游離態(tài)形式存在于底灰中，其它重金屬將以不同形態(tài)存在于煙氣中。垃圾焚燒過 程將產(chǎn)生HCl、S02、HF、NOx等酸性氣體和二惡英類等污染物混合在煙氣中；各類污染物在 煙氣中的典型原始濃度如下表：
上述煙氣中的污染物必須經(jīng)過凈化達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后方可排放到大氣中。
[0004] 現(xiàn)有的垃圾焚燒煙氣凈化技術(shù)中，對(duì)NOx的控制主要有以"燃燒控制+還原法"去 除氮氧化物NOx，其中，還原法包括選擇性非催化還原SNCR和選擇性催化還原SCR二種方式 或這二種方式的組合；傳統(tǒng)SNCR技術(shù)的脫硝效率一般為30~80%，氨逃逸〈lOpmm ;在工程 上的脫硝效率一般為50 %，SCR技術(shù)的脫硝效率一般為50-90 %，在工程上的脫硝效率一般 為60% ;SNCR+SCR組合技術(shù)在工程上的脫硝效率可達(dá)80%。這三種技術(shù)基本上都能夠滿 足煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)要求。但當(dāng)采用SCR技術(shù)時(shí)，為滿足催化劑的反應(yīng)溫度，一般需要將除塵、 脫酸處理后的煙氣再次加熱到200°C左右，消耗較大的熱能。
[0005] 對(duì)于煙氣中的HCl、S02、HF等酸性氣體的處理技術(shù)主要有干法工藝、半干法工藝、 濕法工藝和循環(huán)流化床工藝。
[0006] 干法脫酸有兩種方式，一種是干性藥劑（一般采用消石灰）和酸性氣體在反應(yīng)塔 內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)；另一種是在進(jìn)入除塵器前的煙氣管道中噴入干性藥劑，在煙道中和除塵器表 面與酸性氣體反應(yīng)。
[0007] 采用干法脫酸工藝，在鈣酸比為2 :1時(shí)，HCl的去除率可達(dá)95%以上，SOx的去除 率可達(dá)90%以上。根據(jù)垃圾焚燒廠煙氣污染物原始濃度參考值，HCl的原始濃度在200~ 1600mg/Nm3、S0x的原始濃度在200~800mg/Nm3時(shí)，排煙中的HCl濃度應(yīng)在10~80mg/Nm 3、 SOx濃度應(yīng)為20~80mg/Nm3, 一般不能滿足較高標(biāo)準(zhǔn)的排放指標(biāo)。
[0008] 半干法脫酸一般采用氧化鈣（CaO)或氫氧化鈣（Ca(OH)2)為原料，制備成氫氧化 鈣溶液（石灰漿）。利用噴嘴或旋轉(zhuǎn)噴霧器將氫氧化鈣溶液（石灰漿）噴入反應(yīng)器中，形成 粒徑極小的液滴，與酸性氣體進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)過程中水分被完全蒸發(fā)，故無廢水產(chǎn)生。在鈣 酸比為2 :1時(shí)，半干法的HCL的去除率可達(dá)近97%，而SOx的去除率可達(dá)95%，即：排煙中 的HCl濃度應(yīng)在6~48mg/Nm 3、SOx濃度應(yīng)為10~40mg/Nm3,持續(xù)排放濃度仍不能滿足歐 盟2000標(biāo)準(zhǔn)。
[0009] 濕法脫酸工藝，吸收藥劑一般采用燒堿（NaOH)或硝石灰溶液（Ca(OH)2)。配置好 的吸收溶液噴入濕式洗滌塔，與煙氣中的酸性氣體進(jìn)行反應(yīng)。洗滌塔產(chǎn)生的廢水需經(jīng)處理 后排放，處理后的煙氣需再加熱。
[0010] 一般而言，濕法的HCl的去除率可達(dá)99. 5%以上，SOx的去除率可達(dá)99%以上。能 夠滿足歐盟2000的煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)要求。濕法脫酸的主要問題是產(chǎn)生大量的廢水和吸收劑 生成物，此外，由于煙氣中有較高的含鹽量，造成后續(xù)煙氣加熱器結(jié)垢嚴(yán)重。
[0011] 循環(huán)流化法工藝，是近十多年新舉的煙氣脫酸技術(shù)，采用懸浮方式，使吸收劑在吸 收反應(yīng)塔內(nèi)懸浮、在多倍循環(huán)倍率過程中，與煙氣中的酸性污染物充分接觸反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)脫 酸。該工藝與上述三個(gè)工藝比較，其綜合性能較好，但脫酸效率與半干法基本相同，不能滿 足更高的煙氣排放要求。
[0012] 目前常用的重金屬及二惡英去除工藝是"活性炭吸附+袋式除塵器"。重金屬和 二惡英以固態(tài)、膠固態(tài)和氣態(tài)的形式進(jìn)入煙氣處理系統(tǒng)，吸附在煙氣中和布袋表面的活性 炭中，與飛灰一同收集下來。該工藝的主要問題是由于在煙氣中的活性炭與重金屬微粒的 接觸機(jī)率較低，又由于布袋需要定時(shí)或定阻清灰，使吸附在布袋表面的顆粒物層呈周期變 化，通常清灰后布袋除塵器的效率急劇下降，粒徑小于0. 5um的細(xì)小粉塵去除率僅為90% 以下，部分二惡英和重金屬未經(jīng)活性炭的吸附，穿過布袋排入煙道，導(dǎo)致煙氣中的二惡英濃 度不能持續(xù)達(dá)標(biāo)。而且，吸附了二惡英和重金屬的活性炭需要按危廢處置，增加了煙氣處理 成本，以固化填埋方式處置飛灰時(shí)，還需要占用較大的土地資源，給環(huán)境造成持久的影響。
[0013] 對(duì)煙氣中的灰塵濃度控制主要采用靜電除塵器或袋式除塵器。靜電除塵器除塵效 率與煙氣流量、顆粒物粒徑分布、凝聚性、比電阻、電極板距、電壓及電流等因素有關(guān)，去除 顆粒物粒徑范圍在0. 05-20um，粒徑在1.0 um以下的去除效率較低。總的去除效率一般可達(dá) 到95% -99. 5%。以原始煙氣含塵濃度按典型參考值3g/Nm3計(jì)，除塵凈化后的煙氣中粉塵 濃度約為15-150mg/Nm3,因此，一般單獨(dú)使用靜電除塵器做為除塵措施，不能滿足現(xiàn)行的垃 圾焚燒煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0014] 袋式除塵器是使煙氣到達(dá)濾袋時(shí)，通過以篩分作用為主，同時(shí)存在慣性碰撞、攔 截、擴(kuò)散的短程物理效應(yīng)，以及在某些特定條件下的靜電效應(yīng)及重力效應(yīng)等，進(jìn)行氣固分 離，使顆粒物被捕集在濾袋上，再以定時(shí)或定阻控制方式，通過振動(dòng)、噴吹等作用清除集塵 的過濾裝置。粒徑在0. 2-0. 4um范圍內(nèi)的顆粒物去除效率較低?？偝龎m效率達(dá)到99. 9%以 上。排放煙氣含塵濃度一般可控制在10mg/Nm3以下。
[0015] 根據(jù)煙氣灰塵原始濃度典型值計(jì)算，每噸垃圾約產(chǎn)生1. 2-1. 5%的飛灰，加上脫酸 處理所添加的吸收劑生成物，每噸垃圾約產(chǎn)生飛灰25-30kg。
[0016] 前述所有煙氣凈化工藝的共性之一是，處置工藝系統(tǒng)所產(chǎn)生的飛灰中容納了各類 污染物處置的終產(chǎn)物，有重金屬、二惡英類有機(jī)物、CaC12等有害或不宜資源化利用的物質(zhì)， 成分復(fù)雜，處置難度較大。
[0017] 由于飛灰中含有重金屬和二惡英類物質(zhì)，需要按危險(xiǎn)廢物處置。目前的處置方法 一般有熔融、燒結(jié)、固化、穩(wěn)定化等。其中，熔融和燒結(jié)的主要問題是能量消耗大、尾氣處理 費(fèi)用和運(yùn)行成本高等；固化法是用物理、化學(xué)方法將飛灰摻混包容在惰性材料中，使其穩(wěn)定 化的過程，其主要缺點(diǎn)是不能從根本上解決飛灰中二惡英類的問題、某些重金屬容易析出、 加重了危廢最終處置量等；穩(wěn)定化處理法是往飛灰中添加適量的重金屬穩(wěn)定劑，與水充分 混合后形成不溶性化合物，該方法的主要問題是穩(wěn)定劑的成本很高，導(dǎo)致飛灰處置成本提 高，且會(huì)產(chǎn)生高濃度無機(jī)鹽的廢水需要處理。
[0018] -般地，固化穩(wěn)定化后安全填埋為飛灰處置的最終方式，占用大量的土地資源，對(duì) 環(huán)境造成長(zhǎng)久的影響。
[0019] 為了滿足不斷提高的垃圾焚燒煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)，特別是解決二惡英污染和大量飛灰 處置的問題，必須采用能夠滿足更先進(jìn)、更經(jīng)濟(jì)、更高效的煙氣處理新工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種廢棄物焚燒煙氣凈化系統(tǒng)及整體解決 工藝。本發(fā)明其可在較低運(yùn)行成本的情況下，有效減少垃圾焚燒過程產(chǎn)生具有危險(xiǎn)廢物特 征的物料，分解垃圾焚燒過程中產(chǎn)生的二惡英類有毒物質(zhì)、降低排放煙氣中各類污染物的 濃度，基本實(shí)現(xiàn)污染零排放。
[0021] 本發(fā)明的具體技術(shù)方案為：一種廢棄物焚燒煙氣凈化系統(tǒng)，包括垃圾焚燒爐的煙 道、除塵器、二惡英類分解去除裝置、低溫SCR、MGGH系統(tǒng)、煙氣洗滌塔、飛灰收集裝置、飛灰 洗滌脫水系統(tǒng)、污水處置系統(tǒng)和引風(fēng)機(jī)。
[0022] 所述MGGH系統(tǒng)包括除霧器、煙氣放熱器、煙氣再熱器、輔助蒸汽加熱器和栗，所述 煙氣放熱器與所述煙氣再熱器循環(huán)連接，所述輔助蒸汽加熱器設(shè)于煙氣再熱器的進(jìn)口前的 管路上；所述除霧器設(shè)于所述煙氣放熱器煙氣進(jìn)口前的管路上，且煙氣放熱器的前三排熱 面采用蒸汽加熱，煙氣放熱器的煙氣進(jìn)口和煙氣出口的套管內(nèi)壁設(shè)有搪瓷涂層。
[0023] 所述除塵器入口側(cè)連接所述煙道，除塵器出口側(cè)連接所述二惡英分解去除裝置， 除塵器的下方連接所述飛灰收集裝置；飛灰收集裝置連接所述飛