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垃圾焚烧发电的基础知识 二

作者: 编辑:来源: 发布时间:2013年02月17日

        一、烟气净化工艺

        垃圾焚烧后产出的烟气含有多种有害有毒成份,其中污染物包括粉尘、酸性气体(HCl、SO2、HF)、CO、NOx、重金属及二恶英等。有很多方法用于以上污染物的控制,通常用来控制粉尘排放的有静电除尘器、布袋除尘器、水膜除尘器;用来控制酸性气体、重金属和有机污染物排放的有干式吸收塔,半干式吸收塔和湿式吸收塔。其中布袋除尘器是国家环境保护总局发布的《beta365》规定使用的设备。另外布袋除尘器与半干法或干法酸性气体吸收塔相结合能增加去除酸性气体、重金属及有机污染物的效果,能减少吸收剂的耗量。除非布袋除尘器布置在湿法吸收塔之前,否则布袋除尘器不宜与湿法吸收塔同时使用,但这样做布袋除尘器要承受较高的烟气温度而使布袋的成本增加,同时湿法吸收产生的污水含有无机氯盐、重金属和二恶英、需经处理后才能排放或重复使用。
        二恶英主要通过控制炉膛温度大于850℃,烟气在炉膛内停留2秒钟以上进行控制。二恶英在炉膛内分解后尚有可能在尾部受热面重新合成。重新合成的二恶英与粉尘、酸性气体、重金属一起经半干式反应塔、布袋除尘器收集下来。反应塔内要加石灰和活性炭等吸收剂。焚烧炉出来的烟气经反应塔、布袋除尘器净化达到排放标准后,再经引风机、烟囱排入大气。
        锅炉出口处的烟气挟带着大量的烟尘和有害气体进入到酸性气体吸收塔,同时将石灰喷入吸收塔,与烟气中的HC1、SO2、HF发生中和反应,生成CaC12、CaSO4、CaF2微粒,掉落至吸收塔底部,其基本化学反应式如下:
        SO3+Ca(OH)2→CaSO4+H2O
        SO2+Ca(OH)2→CaSO3+H2O
        2HC1+Ca(OH)2→CaC12+2H2O
        2HF+Ca(OH)2→CaF2+2H2O
        Ca(OH)2耗用量同酸性气体反应的效率、酸性气体的初始浓度、石灰浆喷入的雾化程度及反应温度有关,脱除酸性气体后的烟气挟带着燃烧产生的烟尘、中和反应产生的钙盐以及未反应完全的氢氧化物离开反应塔进入布袋除尘器,反应塔烟气温度控制在150℃左右,必要时进行喷水冷却降温,进入布袋除尘器的烟气温度约150℃,烟气在布袋除尘器内得到进一步净化,除掉了烟气中的反应剩余物后进入引风机。布袋除尘器必须设旁通管,当进入布袋除尘器的烟气温度过高或过低时属事故状态,这时布袋除尘器进出口阀门自动关闭,旁通阀打开烟气不经过布袋除尘器,从中和洗涤塔经过旁通管进入引风机。因为烟气温度过高滤袋容易毁坏,烟气温度过低滤袋会受到酸腐蚀也会损坏,阀门启闭全部由自控系统操纵。在布袋除尘器前喷入活性碳可吸附烟气中的重金属和二恶英。

        二、灰渣处理系统

        (1)底灰的处置

        一般而言,垃圾焚烧后产生主要两种固体残余物,一种是燃烬物称底灰,另一种为锅炉烟道及布袋除尘器分离下来的飞灰及反应产物,另外还有炉排漏入风室的少量灰渣。底灰是指由炉床尾端排出的残余物,约占灰渣总重的80%左右,主要由熔渣、黑色及有色金属、陶瓷碎片、玻璃和其它一些不可燃物质及未然有机物组成。飞灰是指在烟气净化系统和热回收利用系统中手机而得的残余物,约占灰渣总量的20%左右。
        相对于飞灰来说,底灰具有物质组成多样、毒性小的特点,可按一般固体废弃物处理,也可进行资源化利用,主要应用有:回收黑色金属、作石油沥青铺面的替代骨料、水泥混凝土的替代骨料、填埋场覆盖材料、路基路堤等得建筑填料。
        焚烧飞灰作为一种高比表面积物质,不但富集大量的汞、锡、铅等有毒重金属,而且也富集了大量的二恶英类物质,是一种同时具有重金属危害特性和环境持久性有机毒物危害特性的双料危险废物,对人体健康和生态环境具有极大的危害性。

        (2)飞灰的处置

        目前,飞灰处置的常用方法如下:
        1)经过适当处置后进入危险废物填埋场进行最终处置。
        2)固化稳定化,常用的有水泥固化、沥青固化、熔融固化、化学药剂固化稳定化等,经过固化稳定化处理后的产物,如满足浸出毒性标准或者资源化利用标准,可以进入普通填埋场进行填埋处置或进行资源化利用。
        3)提取飞灰中的重金属。酸提取、碱提取、生物及生物制剂提取等,经过重金属提取后的飞灰和重金属可以分别进行资源化利用。

        三、自动化控制系统

         垃圾焚烧发电系统是一个十分复杂的技术,包含了多个系统,因此对自动化控制系统的要求也比较高,高效的自动化系统可以大大促进生产效率的提高,也可确保生产过程的安全、以及降低生产成本。一般来说主要控制系统分为:闭环控制系统(MCS)、数据采集系统(DAS)(SOE)、顺序控制系统(SCS)、锅炉安全保护(FSSS)、汽机联锁保护系统(ETS)等。


 


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