工业废气综合治理

垃圾焚烧炉烟气脱硫脱硝超低排放解决方案

垃圾焚烧炉烟气分析

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。垃圾焚烧对环境的二次污染物主要源于焚烧过程中产生的烟气。焚烧烟气中含有大量酸性气体(HCl、SO2、HF、HBr、NOx等)、有机类污染物(PCDDs、PCDFs等)、颗粒物及重金属等。

废气的成分及特点

垃圾焚烧过程中产生的污染物主要包括四大类:

(1)颗粒物,如烟灰,粉尘等;

(2)酸性气体,如CO、NOX、SO2、HCl等;

(3)重金属,如Hg、Cr、Pb等;

(4)有机污染物,主要因子为二噁英类。

其中,SO2来源于含硫生活垃圾的高温氧化过程;CO是由生活垃圾中有机可燃物不完全燃烧产生的;NOx主要来源于生活垃圾焚烧过程中N2和O2的氧化反应及含氮有机物的燃烧,绝大多数为NO,而NO2所占的比例非常少;另外,有机污染物的产生机理十分复杂,二噁英是其中毒性最强的化合物。

设计原则

(1) 严格执行国家、当地环境保护有关规定、标准,确保废气用科学合理的收集方式,在达到收集效果的前提下,尽量减少气量:积极稳妥地采用新技术、新设备,结合企业的现状和管理水平采用可靠的污染治理工艺,力求运行稳定、费用低、管理方便、维护容易,从而达到彻底消除废气污染、保护环境的目的;

(2) 处理设备与厂区全面规划、合理布局;与厂区整体环境协调一致,包括系统设施及配套设备等;

(3) 确保废气处理达标排放的前提下,合理降低工程投资及系统运行费用,同时整体工程投入运行后,取得较高的社会效益和经济效益;

(4) 采用技术前沿,系统运行安全可靠,操作管理简单的工艺,使先进性和可靠性有机结合;

(5) 提高废气处理系统自动化水平,在经济合理的前提下提高自动化水平,力求运行管理方便,操作维护简单,降低劳动强度;

(6) 保证废气处理主体设施及配套设备的使用率;

(7) 严格执行有关设计规范、标准,加强消防设施,重视消防、安全工作,确保污染治理区的卫生条件;

(8) 严格执行国家有关设计规范、标准,重视消防、安全工作。

排放标准

焚烧炉排放标准执行《危险废物焚烧污染控制标准》(GB18484-2001)

B10垃圾焚烧排放标准-博莱达环境

解决方案及工艺流程

针对垃圾焚烧的烟气成分和特性,结合我公司的工艺技术和工程经验,采用我公司开发的“SNCR脱硝+半干法法脱硫+脉冲布袋除尘”技术,从工艺技术、安全运行、排放指标、经济指标等各方面进行了细致的论证,提出采用SNCR,空预器后布袋除尘,半干法脱硫,平板除雾工艺。本工艺具有设备紧凑、运行成本低、造价低、无固体废物排放,产生少量废水进入蒸发浓缩系统分离副产品综合利用,运行可靠能够达到最严的火电厂超低排放标准。

各种脱硫工艺比较见下表:

脱硫工艺 脱硫效率 脱硫成本 二次污染 备注
炉内喷钙法 低,<50% 较低 会降低锅炉热效率
塔内喷钙法 较低,<70% 中等 不稳定,易堵
石灰石/石膏法 较高 中等 可制石膏,易结垢
钠碱法 适用高浓度SO2回收
氨法 较高 较高 轻微污染 回收系统复杂
金属氧化物法 较高 直接排放有污染 回收成本较高
钠钙双碱法 较高 钠碱循环吸收

从上表中可以看出,每一种脱硫技术都有其特点,适用于不同的脱硫环境和要求。企业应依据自身环境标准要求、现场情况、脱硫剂供应及燃料含硫量,并结合脱硫技术的特点,选择投资省、技术成熟完善、运行安全可靠、费用低和无二次污染的实用技术。

锅炉脱硝工艺选择对比

脱硝方式 选择性催化还原(SCR) 选择性非催化还原(SNCR) 低氮燃烧+SNCR
脱硝效率 80%-95% 40%-60% 60%-75%
还原剂 NH或尿素 NH或尿素 NH或尿素
催化剂 TiO,V₂O₅,WO等碱性金属 不需要催化剂 不需要催化剂
反应温度 250-420℃ 850-1150℃ 830-950℃
反应剂喷射位置 多选择省煤器与SCR反应器间的烟道内 通常在炉膛内喷射 在炉膛上部与分离器前段喷射
NH逃逸率 小于5ppm 5-15ppm之间 5-10ppm之间
SO/SO氧化 会导致SO/SO氧化 不导致SO/SO氧化 不导致SO/SO氧化
对燃料的影响 高灰分会磨耗催化剂,碱金属氧化物会使催化剂钝化 无影响 无影响
对空预器的影响 催化剂中的V、Mn、Fe等多种金属会对SO的氧化起催化作用,SO/SO氧化率较高,NH与SO易形成NH₄HSO₄而造成堵塞或腐蚀 不会因催化剂导致SO/SO的氧化,造成堵塞或腐蚀的概率低于SCR 不会因催化剂导致SO/SO的氧化,造成堵塞或腐蚀的概率低于SNCR
对锅炉的影响 受省煤器出口烟气温度的影响 受炉膛内烟气流速、温度分布及NOx分布影响 受炉膛内烟气流速、温度分布及NOx分布影响
系统压力损失 催化剂会造成较大的压力损失 压力损失较小 压力损失较小
占地面积 大(需增加大型催化剂反应器和供氨或尿素系统) 小(锅炉无需增加催化剂反应器) 小(锅炉无需增加催化剂反应器)
脱硝运行成本 4分/kwh 0.9分/kwh 0.9分/kwh
投资成本 300元/kw 80元/kw 85元/kw
炉型选择 多用于大型锅炉 多用于13.5万机组(燃用低硫煤) 用于循环流化床锅炉
工艺流程

B10垃圾焚烧工艺流程-博莱达环境

项目案例及运行

B10垃圾焚烧案例图-博莱达环境

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