复合脱酸系统在生活垃圾焚烧厂的应用

摘要：半干法和干法工艺有机组合成复合脱酸系统并应用于生活垃圾焚烧厂,取得了很好的效果。

1.2工艺特点

1)生活垃圾的成分不稳定，焚烧后产生的酸性气体浓度波动很大，复合脱酸系统稳定运行时，完全能够保证酸性气体指标达到欧洲Eu2000，76／Ec标准的排放要求。2)复合脱酸系统工作时，半干法可采用较低浓度的消石灰浆液，可大大降低制浆系统的故障率，也可有效避免输送管道及雾化系统的堵塞，减少整个系统的故障率，提高了环保排放指标的稳定性。低浓度的浆液也能大大延长雾化盘的使用寿命，降低运行费用。3)半干法工艺检修时，塔顶部四周的喷枪开始工作，反应塔只起到烟气冷却的作用，此时的脱酸系统实质上就是干法工艺，只采用干法工艺也可满足GB18485—2014标准的排放要求。4)起炉时可用干法工艺的干粉喷射系统替代预喷涂工艺，实际工程中还可减少初期投资的费用。5)垃圾焚烧厂的每条焚烧线通常只有1套在线监测系统，且布置在烟气净化后，所以大多烟气净化的自动调节属于滞后控制，会产生大量物料浪费。采用复合脱酸有利于减少物料浪费，降低运营成本。

2主要设备

2.1反应塔(降温塔)

反应塔主要有两个作用，一是作为半干法脱酸工艺的主要反应器，二是调节烟气的性质为后续干法创造合适的反应条件。该塔的最大优点是利用了烟气中的余热使浆液中水分充分蒸发，保证反应产物在塔底以干态的形式排出，避免了废水处理问题。

反应塔采用顶~JID8流式进气，烟气从塔顶进入反应塔后，经均匀分布后与雾化的石灰浆和冷却水充分混合。在塔内，烟气中的酸性气体与石灰浆发生中和反应，生成隋性的固体物质(CaCl2、CaSO4、CaSO3)，同时石灰浆中的水分蒸发吸收烟气中的热量，将烟气冷却到设定的温度。反应塔配有观察孑L，可以检查雾化器的工作情况。

雾化器制作精度高，主要为国外进口产品，但雾化器需要经常清洗更换，初期投资以及维护费用都非常高。双流体喷枪保证浆液能很好地雾化，喷枪采用原装进口的喷枪，水雾化粒径可达40m以下，使用寿命长，为了保护双流体喷枪，设置有热风保护装置。冷却水量可根据塔出口温度自动调节。

2.2物料储存及输送

(1)干粉储存

干法的物料可以储存在一个仓内，也可以分别储存。消石灰用槽罐车送到仓下，再用压缩空气送到仓内储存。同时仓的顶部留人工加料孔，需要时可采取人工加料方式。顶部装有除尘器、并设预留孔，当往仓内输送粉料时，开启除尘器，保证加料过程除尘器同步运行，防止粉尘扩散，并保证系统安全运行。料位计监控储仓内干粉料面高度。储存仓大多采用钢板仓，仓外部需要考虑保温，仓斗上设置震动装置、搅拌器等设备防止物料搭桥、成拱和堵塞，确保在运行过程中不出现影响正常生产的仓斗内物料下料故障。

(2)浆液制作及输送

消石灰浆液制备及输送系统，由粉料计量输送设备、浆液制备罐、浆液储备罐以及浆液泵管路元件等组成，为半干法反应塔连续提供一定浓度的消石灰浆液。制备的原料(消石灰和水)间断投放，浆液的制备是个批次过程，贮液罐同时也是投料端以及出料端的缓冲罐。

浆泵是消石灰浆输送系统的动力设备，浆泵的数量一般按1用1备设计。浆液输送管道按照规范布置，不能出现类似存水弯的管道段。管道接头采用法兰连接，设清扫口或反冲洗接口，同时设置有效的排污口。管路元件选用球阀、隔膜阀等元件，调节阀等管路元件均设置旁路阀组。

浆液使用量根据安置在净化系统出口在线监测的反馈信号自动调节，大多数情况下，浆液用量是稳定值。浆液制备系统配备的冲洗装置在系统停运时使用，备用泵能快速方便地清理设备。

(3)干粉输送

消石灰粉料通过圆盘给料机计量后给出，圆盘给料机可以设置多个出料口。利用罗茨风机提供的压缩空气把粉料经管道吹送至除尘器进气口烟道内，随含尘烟气进入除尘器内部。

圆盘给料机连续定量喂料控制系统装置由i个主要环节组成，即活化预给料装置、转子定量装置和风力抽吸输送装置。圆盘给料机控制系统根据微型转子的瞬时流量测定值与设定值比较结果，控制微型转子转速，使瞬时值始终跟踪设定值，从而实现对粉料的准确计量与稳定控制。

2.3袋式除尘器

袋式除尘器在复合脱酸工艺中的捕集粉尘只是功能系统较常采用的碱性物料是消石灰干粉，半干法和之一，它还是一个高效率的脱酸反应器。由于烟气在袋式除尘器内的风速很慢，大大增加了碱性粉尘和酸性气体的接触时间，提高了粉尘和气体的接触概率，反应效率有较大的提升，也有利于降低物料的消耗。设计该类袋收尘反应器时，要选取合理的袋间上升风速，过大时会造成除尘器阻力过高，过小时会造成大量物料浪费。滤袋材质大多用PTFE+PTFE覆膜滤料。PTFE和玻纤混纺+PTFE覆膜也成功应用于很多垃圾焚烧厂，除了运行阻力较高，其他性能完全能够满足实际要求，价格则便宜很多。垃圾焚烧产生的粉尘黏附性很强，清灰系统能力相比其他行业要大一点，编制清灰程序时需要考虑在线和离线清灰的相互切换。

3应用案例

某生活垃圾焚烧发电厂有2台500t／d焚烧炉，单台锅炉焚烧后产生烟气的主要参数见表1。

每台焚烧炉单独配置1套烟气净化处理装置，其中消石灰浆液制作采用2台焚烧炉共用1套系统。项目脱酸工艺采用半干法+干法，整个烟气采用“旋转喷雾半干法+消石灰干粉喷射+活性炭喷射吸附+袋式除尘器”进行处理。

2014年3月15日至3月30日，该复合脱酸系统进行了使用状况测试，结果见表2。

4结语

垃圾焚烧产生烟气中的酸性气体浓度不高，国内采用《生活垃圾处理技术指南》(建城[2010]61号)中要求的半干法、干法工艺可满足GB18485—2014标准排放要求。通过实际案例表明，将半干法和干法有机组合成复合脱酸工艺，完全能够保证酸性气体指标达到欧洲EU2000／76／EC标准排放要求。但半干法常用的机械旋转雾化器主要依靠国外进口，建设和运行成本较高。在今后的研究中，应大力开发其他形式的雾化装置以替代进口旋转雾化器。