一種適合流化床垃圾焚燒爐系統煙氣處理的工藝方法
2023-05-19 17:22:31
專利名稱：一種適合流化床垃圾焚燒爐系統煙氣處理的工藝方法
技術領域：
本發明涉及煙氣汙染控制領域，尤其是一種適合流化床垃圾焚燒爐 系統煙氣處理的工藝。
背景技術：
現代化城市發展會製造很多生活垃圾， 一般要通過衛生填埋、高溫 堆肥、焚燒發電三種方法處理，或利用上述三種方法綜合處理。焚燒發 電法處理城市生活垃圾的方法，不僅可有效處理垃;及，而且可以回收電 能和熱能等資源，是人口密度高、土地緊缺的地區首選的垃圾處理方法。 現有先進的垃圾焚燒爐為流化床垃圾焚燒爐和循環流化床垃圾焚燒爐， 這種焚燒爐採用流態化燃燒方式，具有燃燒徹底，燃料適應性廣，熱效 率高，煙氣中有害成分少等優點，是公認的潔淨焚燒技術，但是也造成 了排出的飛灰量很大的缺點，從而需要進行飛灰回收的後續處理。目前流化床和循環流化床(CFB)垃圾焚燒系統採用的煙氣處理系統 工藝流程沿用爐排爐的工藝， 一般為幹法或溼法脫酸，加上布袋除塵器 除塵，由於飛灰僅在熱回收利用後採用布袋除塵器脫除，不僅除塵器負 荷很重、收集的飛灰量很大，而且容易大量沉積在前級換熱面上，造成 換熱效率低等問題。而且，如果其飛灰按照國家現行標準要求，執行危 險廢物的處置方法，進行安定化處理後送安全填埋場處置，將需要每噸 數千元的成本，這樣就帶來極大的經濟負擔，和造成社會資源的極大浪 費。此外，垃圾焚燒中常常處理含有機氯和無機氯的廢物，煙氣常含有 較多未徹底分解的含氯有機物和氯化氫等。在低於50(TC的溫度下回收熱 能，常常由於停留時間較長，含氯有機物或無機氯在飛灰中銅、鐵等重 金屬催化下，再合成二噁英類有害成分。因此，在小型焚燒爐，如醫療 垃圾焚燒爐系統中，要求將煙氣在50(TC的溫度以下採用噴水急冷的方式 處理，以防止二噁英類的再合成。但是這種方法吸收能量有限，降溫效果差，過多的能量最終浪費，這種浪費現象對大型焚燒發電廠尤為顯著。 大型焚燒爐中為了控制煙氣中二噁英類的含量，通常採用在煙道中噴射 活性炭粉末吸附的方法控制二噁英類，但是活性炭粉末的收集和處置是 現有工藝中的難題之一。發明內容針對現有技術存在的問題，本發明的目的在於提供一種可有效處理 飛灰和抑制二噁英類有害成分再合成的適合流化床垃圾焚燒爐系統煙氣 處理的工藝方法。為實現上述目的，本發明一種適合流化床垃圾焚燒爐系統煙氣處理的工藝方法，具體為1)將垃圾焚燒爐產生的煙氣導向高溫換熱面，使煙氣溫度降到450 °C~ 600°C，進而將煙氣導入一中溫分離器，使煙氣中的飛灰粒度大於25 微米的顆粒分離；2 )在煙道中噴射鹼性粉末物質，以抑制二噁英類的有害成分再合成；3)進一步將煙氣導向低溫換熱面繼續換熱，回收熱能；4 )低溫煙氣通過循環流化床幹法增溼脫酸塔來脫除煙氣中的酸性氣體；5) 將煙氣導入低溫一電場靜電除塵器，來分離所加入的鹼性粉末物質；6) 將煙氣最後導入布袋除塵器來脫除剩餘的顆粒物。進一步，所述中溫分離器的工作溫度範圍為500°C ~ 550°C,採用多 管旋風式分離器與中溫靜電式除塵器組合的方夂進一步，鹼性粉末物質為氧化鈣CaO粉末，該CaO粉末粒度小於 80目。進一步，所述低溫一電場靜電除塵器的工作溫度為160。C ~ 220°C。 本發明針對流化床焚燒爐和循環流化床(CFB)焚燒爐的特點，在現 有垃圾焚燒煙氣處理工藝流程中，在450 60(TC溫度範圍內增加高效率 的中溫分離器大幅度減少煙氣中的飛灰*;由於循環流化床焚燒爐排出 的大部分飛灰在高溫和中溫段分離，不屬於布袋除塵器收集的飛灰，不 需要昂貴的處理過程就可以處置或再利用。將500。C以下的尾氣置於鹼性保護氣氛中抑制二噁英類有害成分再合成，以便後級收集的飛灰能夠合理利用；在布袋除塵器之前增加一級低溫一電場靜電除塵器實現鹼性物 質的後^殳有效分離，減輕布袋除塵器的負荷。
附圖為本發明工藝方法流程圖。
具體實施方式
如附圖所示的工藝方法流程圖，將垃圾流化床焚燒爐或循環流化床 焚燒爐中焚燒，合理設置高溫換熱面，使得第一次換熱後的煙氣溫度降 到500°C ~ 550°C,進而將煙氣導入一中溫分離器，由於煙氣溫度降低， 氣體勦度下降，採用多管式旋風除塵器與中溫靜電除塵器組合方式的中 溫分離器，可將煙氣中佔80%以上質量分數的粒度大於25微米的粗顆粒 分離，從而可使除塵器入口處飛灰量降到原始含量的20%以下，並且該溫 度的選擇能保證最大限度的利用高溫煙氣，高負荷下溫度不高於600。C, 並能防止低負荷工況下溫度低於45(TC。中溫分離器中採用的中溫靜電除 塵器的工作電壓為3000伏，工作電流2mA/m2。靜電除塵器的電極採用特 種合金材料製成，易於在低電壓下發射電子，還可以防止較高溫度下的 電擊穿現象。該靜電除塵器可以與多管旋風除塵器一體化並聯設計，成 為電旋風除塵器，也可以在多管除塵器後獨立安裝形成串聯式布l從 中溫分離器出來的煙氣溫度為480。C 530。C之間，此時在煙道中投放粒 度為200目的氧化鉀CaO粉末，從而將煙氣置於鹼性保護氣氛中，有效 地抑制了二噁英類的再合成，從而滿足二噁英類含量低於0. lng-TEQ/Nm3 的排放標準。在加入鹼性物質後，煙氣導入低溫換熱面進一步換熱，高 效回收熱能，隨後採用循環流化床幹法增溼脫酸塔脫除煙氣中氯化lu 氟化氬和二氧化硫等酸性氣體。脫酸煙氣通過低溫一電場靜電除塵器對上述加入的氧化4丐CaO粉末進行後段分離，其工作溫度為16 (TC ~ 22 0。C ， 並且低溫一電場靜電除塵器可進一步將煙氣中剩餘的飛灰再吸附60。/。，以 減輕布袋除塵器的負荷，保證布袋除塵器工作的有效性。在大幅度減少 二噁英和重金屬含量較高的低溫飛灰量同時，也減少了低溫飛灰中氯含 量，有利於飛灰的再利用。最後煙氣導入布袋除塵器來脫除剩餘的顆粒物，達到排放標準。由於絕大部分飛灰在高溫和中溫段分離，不需要昂貴的處理過程就 可以填埋或再利用，大幅度減少了飛灰處理費用。剩下的細顆粒飛灰有 較大的表面積，吸附一定的二噁英類和重金屬類物質，有較大的毒害作用，由於總量少於原始排放的10%，可以通過高溫熔融法進行安定化處置，達到嚴格的環境要求。
權利要求
1. 一種適合流化床垃圾焚燒爐系統煙氣處理的工藝方法，具體為1)將垃圾焚燒爐產生的煙氣導向高溫換熱面，使煙氣溫度降到450℃～600℃，進而將煙氣導入一中溫分離器，使煙氣中的飛灰粒度大於25微米的顆粒分離；2)在煙道中噴射鹼性粉末物質，以抑制二噁英類的有害成分再合成；3)進一步將煙氣導向低溫換熱面繼續換熱，回收熱能；4)低溫煙氣通過循環流化床幹法增溼脫酸塔來脫除煙氣中的酸性氣體；5)將煙氣導入低溫一電場靜電除塵器，來分離所加入的鹼性粉末物質；6)將煙氣最後導入布袋除塵器來脫除剩餘的顆粒物。
2、 如權利要求1所述的適合流化床垃圾焚燒爐系統煙氣處理的工藝 方法，其特徵在於，所述中溫分離器的工作溫度範圍為500°C ~ 550 °C,採用多管旋風式分離器與中溫靜電除塵器的組合方式。
3、 如權利要求1所述的適合流化床垃圾焚燒爐系統煙氣處理的工藝 方法，其特徵在於，；威性粉末物質為氧化鉤CaO粉末，該CaO壽分末粒度小於80目。
4、 如權利要求1所述的適合流化床垃圾焚燒爐系統煙氣處理的工藝 方法，其特徵在於，所述低溫一電場靜電除塵器的工作溫度為160 。C 一 220。C。
全文摘要
本發明公布了一種適合流化床垃圾焚燒爐系統煙氣處理的工藝，具體為將垃圾焚燒爐產生的煙氣導向高溫換熱面，使煙氣溫度降到450℃～600℃，進而將煙氣導入一中溫分離器，使煙氣中的飛灰沉降80％以上；在煙道中噴射鹼性粉末物質；進一步將煙氣導向低溫換熱面繼續換熱；低溫煙氣通過循環流化床幹法增溼脫酸塔來脫除煙氣中的酸性氣體；將煙氣導入低溫一電場靜電除塵器，來分離鹼性粉末物質；將煙氣最後導入布袋除塵器來脫除剩餘的顆粒物。本發明中將大部分飛灰在高溫和中溫段分離，處理過程簡單。將500℃以下的尾氣置於鹼性保護氣氛中可抑制二噁英類再合成；並增加一級低溫一電場靜電除塵器實現鹼性物質的後段有效分離，減輕布袋除塵器的負荷。
文檔編號F23J15/02GK101266043SQ20081010595
公開日2008年9月17日 申請日期2008年5月8日 優先權日2008年5月8日
發明者盛宏至 申請人:中國科學院力學研究所