摘要:文章以宿州市某生活垃圾焚烧厂尾气净化处理工艺的工程——SNCR系统为例,就SNCR系统在处理垃圾焚烧尾气治理中的几个典型技术要点进行了具体分析,同时也就技术难点问题提供了解决思路和参考意见,希望能够为同类工程的应用实践提供参考。
关键词:垃圾焚烧;尾气治理
近年来,垃圾焚烧成为我国生活垃圾处理的主要方式,但该处理过程易产生二次污染,如酸性气体、重金属及有机污染物等,都严重影响城市居民的健康,尤其是焚烧过程中产生的二恶英,作为一级致癌物,已经引起高度关注。本文以SNCR系统为例,介绍了该设备的相关技术和使用情况,分析了生活垃圾焚烧过程中所产生的二次污染物的生成机理和主要来源,并且提出了目前相对较成熟的污染治理方法和措施。
1 工程概况
本工程位于安徽省宿州市宿固路和南大外环交叉口东南侧,当地大气压力100Pa,海拔高度20~30,年平均气温14.5℃,设备每天24h连续运行,主燃料为城市生活垃圾,辅助燃料为天然气。SNCR系统的具体设备详见表1。
(注:参照标准状态(273.15K, 101.3KPa)下含氧量为11%的干烟气换算而来;燃烧计算没有考虑由于焚烧炉采用SNCR系统(选择性非催化还原脱硝系统)所带来的影响,因此乙方在设计时需考虑SNCR的影响;垃圾焚烧余热锅炉点火启动时,焚烧炉中心温度达到设计温度需要一定时间;垃圾焚烧炉主燃料为城市生活垃圾,辅助燃料为天然气;乙方应考虑到系统工况条件表的数据仅仅是甲方的理论计算值,实际情况可能存在偏差,乙方应根据其丰富的经验确保无论在何种情况下,氮氧化物的排放要符合相关规范的要求;▲表示CO浓度仅为理论计算值,异常情况下最大可达到150mg/Nm3。
2.1.2 排放指标
焚烧炉为60%~110%额定负荷时,SNCR系统确保稳定可靠运行,烟气排放指标限值达到:
3 主要设备的性能要求
项目设置1条处理能力为600t/天的焚烧线,每天24h连续运行,每条焚烧线年运行时间不低于8000h。SNCR系统应适应焚烧线的运行条件,即在焚烧线运行过程中,起到脱除烟气中NOx的作用,并达到要求的排放限值。
3.1 工艺技术部分要求
(1)SNCR系统能够快速启动投入,当焚烧炉负荷调整时,保证良好的适应性,能可靠和稳定地连续运行。(2)SNCR系统的噪声符合国家相关规范标准规定。(3)脱硝装置的服务寿命为30年。脱硝装置中的其他所有设备在正常检修维护时都能保证这个寿命。(4)不锈钢材质应用在系统内部的设备和管道中。(5)项目的还原剂储罐按照不少于10天的储量进行设计。储罐必需配带必要的就地液位计、液位变送器、检修人孔、扶梯等。还原剂储罐室内布置,还原剂的卸载泵模块用于将还原剂从卸料罐车加注到储存罐,组件包括:二台不锈钢SS316离心泵、一个控制柜。卸载泵模块室外布置。该泵只有就地控制,溢出保护单元安装在储存罐上。(6)氨水为有腐蚀性的物质,若不小心身体触碰到氨水,需用清洁水来冲洗。含喷淋和洗眼器。系统设置一套安全紧急喷淋装置。(7)还原剂的泵输送模块 用于从储罐到计量分配模块的还原剂进行输送和加压的泵模块。模块室外布置。还原剂输送泵采用两台多级高压离心泵(一用一备),材料为不锈钢SS316。(8)软化水的泵输送模块用于软化水输送和加压至计量分配模块。 设置一个容积为3m3的稀释水箱,水箱材质PE。泵模块由以下组成两台多级高压离心泵(一用一备),材料为不锈钢 SS316。模块室外布置。(9)凡操作位置高于1.5m的设备需加操作平台,预留足够的操作和检修空间。
3.2 电气技术部分要求
(1)整套SNCR处理系统是通过全自动控制,可以随时将任一单位切换为手动操作,而度整个系统的运行不会造成影响。(2)计算机控制系统采用全厂DCS系统进行控制,DCS系统可以对SNCR处理系统进行所有操作。通讯数据包括设定、监视、显示、启停、报警。(3)控制盘、台、柜和箱,保证其能防尘、防滴水、防腐、防潮、防结露、防昆虫及啮齿动物,能满足环境温度(-10~+50℃)以及支承结构振动要求。室内安装的电气设备符合IP52标准,室外安装的电气设备符合IP56标准。(4)成套动力控制柜外壳采用厚度不小于2mm的TP304不锈钢材质制作,密封严密,防水、防尘效果良好。其外壳防护等级户外IP54,户内IP52。(5)每个电控箱1~2路交流380/220V三相四线制电源,如为两路电源,在电控箱内实现2路电源自动切换;11kw以上电动机及加热器保护一律采用数字式电动机保护器;电气设备一次元件应满足短路电流动热稳定的要求,其中,动稳定电流为125kA,热稳定电流为50kA(3s);就地电控箱外壳防护等级为IP55。(6)就地电控箱设计时需将事故保安电源设备与正常工作电源设备分开设计。(7)端子排在控制箱内的布置应方便现场接线、易于检修。除了必须使用的端子排进行接线以外,端子总数15%的空端子排也应该保留,以修改现场可能出现的接线错误。(8)控制箱、控制盘、控制柜门锁的锁芯均采用8mm三角锁芯。其中立式控制箱或挂式控制箱门锁不少于1个,控制柜及柜式控制盘门锁不少于2个。(9)逻辑开关(压力开关、差压开关、温度开关、液位开关等)均选用进口品牌产品,精度至少为0.5级,其外壳防护等级至少达到IP65标准,并具有不小于13mm的螺纹电缆接口。提供的接点输出为SPDT(单刀双掷)型,回差满足控制要求。
4 垃圾尾气焚烧处理的具体施工技术措施
4.1高温烟气冷却技术
大型垃圾焚烧炉的高温废气可以直接通过余热锅炉来降温。焚烧炉废气净化技术的一个关键是温度控制,其关系到整个工艺流程中的净化系统的成败。
4.2 湿法净化工艺
是目前国际上最成熟、应用最广泛的工艺就是湿法净化技术。其最大的优点是对有害气体的净化效率高,降温迅速。不过该工艺工艺控制技术复杂,运行阻力很高。最重要的是,整个系统的初投资和运行费用相当高。按照国家排放标准,根据我国的具体国情,也可以选择一些运行费用较低的中小型系统,也可以使垃圾焚烧处理废弃达到技术标准和相关部门的监测要求。
4.3 干法净化工艺
由高速冷却器+干法吸收反应塔+高效除尘器=干法净化系统,其核心是干法吸收反应塔。许多发达国家对其技术进行了不遗余力的改良和研究,取得了一定的进展。因为其运行可靠,便于维护,投资及运行费用较省。虽然它使用起来比较简单,但是净化系统的维护也依然是一个难题。
4.4除尘器技术
电除尘器或袋除尘可以对烟气中的绝大多数吸附重金属和致命二恶英的颗粒物进行处理。因此,近年来,新建的垃圾焚烧炉净化工艺越来越倾向于使用袋除尘器。
5 垃圾焚烧尾气处理的意义和发展情况
垃圾焚烧尾气处理一直是困扰城市建设者的难题,也是环保主义者一直在努力宣传和解决的难题。虽然可持续发展的理念越来越深入人心,国家也对这类问题加大了资金、设备和人员的投入,但是垃圾焚烧尾气的处理一直不尽如人意。由于我国在工业化的道路上发展得越来越快,在中国,几乎每个省都在建设或准备建设垃圾焚烧尾气工艺设施,但也有部分城市明确表态不采用垃圾焚烧方法来处理垃圾。我们没有达到欧美、日本等资本主义国家高度发达的垃圾尾气处理技术,这也是相关工作人员未来也要继续学习和努力的。将垃圾焚烧尾气处理好,对于环境的发展、可持续理念的贯彻以及建立社会主义的中国梦意义重大。
6 结束语
环境保护在21世纪的地位越来越重要,垃圾焚烧的尾气净化也成为了国内外专家一直想要攻克的难题。包括现在的遍布北方地区的雾霾现象虽然有专家认为也有焚烧垃圾产生的尾气废气有关,但并没有得到相关正式。因此,对于垃圾能源进行净化,将其变废为宝也是可持续发展道路的要求。本文主要以SNCR系统为例,对其设备工艺等进行了分析和阐述。并通过其对垃圾焚烧尾气的处理措施,对城市中的垃圾焚烧处理现状和处理放大进行了简要的研究。希望本文的分析能对我国的拉焚烧尾气的发展提供借鉴。
参考文献
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[4]吴刚,等垃圾焚烧炉干法尾气净化处理系统的应用研究[J].中国环保产业,2008(8).
论文作者:江新颖
论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/12
标签:尾气论文; 系统论文; 垃圾焚烧论文; 还原剂论文; 设备论文; 模块论文; 技术论文; 《基层建设》2017年第7期论文;