目前,国内垃圾焚烧烟气排放标准越来越严格,这对垃圾焚烧烟气处理技术提出更高的要求.因此找到高效的烟气处理工艺是解决问题关键所在。详细介绍了生活垃圾焚烧烟气脱酸技术、脱硝技术,列出各技术的优缺点。并以海安县生活垃圾焚烧发电厂项目为例,采用“SNCR+半干法+干法(碳酸氢钠)十活性炭喷射+袋式除尘+SCR”烟气深度处理技术.对工艺进行详细叙述。通过最终的烟气净化系统性能参数看出,该套烟气深度处理工艺的排放要求满足欧盟标准。是一种高效的处理工艺。
生活垃圾焚烧过程产生的烟气中,含有大量的污染物,如HC1、SOx、NOCO、重金属(Pb,Hg)和二恶英等。为了避免上述危害物质进人人类的生存环境,就必须对烟气进行深度净化处理并达标排放。目前,垃圾焚烧烟气排放标准越来越严格,因此找到高效的烟气处理工艺是解决问题关键所在。
1.1烟气脱酸工艺介绍
烟气脱酸工艺主要有干法、半干法、湿法三大类,以下是详细介绍。
1.1.1干法处理工艺
干法处理工艺将石灰粉通过喷射系统喷人反接触反应,生成固态化合物,再由除尘器将其与飞灰一起捕集下来。飞灰属于危险废物,经排灰收集系统收集后需要进行稳定化处理。干法与袋式除尘器的基本组合工艺为垃圾焚烧厂典型的烟气净化工艺之一。
1.1.2半干法处理工艺
半干法工艺是将一定浓度的石灰浆液喷人反应塔与酸性气体反应,并通过喷水量控制反应温度。在吸收、中和反应过程中将水分蒸发,较大颗粒的飞灰沉降到反应塔底部排出,细微颗粒飞灰经除尘器捕集后。进行稳定化处理。采用雾化石灰浆作反应剂,学反应效果明显优于干法,其中石灰干粉的用量一般为理论用量的2倍。净化效率达95%一99%。但对重金属、二恶英等有机物的吸附能力仍然有限,因此需要在系统中加入活性炭以增强对重金属和二恶英等污染物的捕集能尘器.并配置活性炭喷人装置的组合方法。
1.1.3湿法处理工艺
湿法净化工艺通常是先采用静电除尘器除尘,再进骤冷器将烟气温度降至60~70℃后,进入温式洗涤塔,进行碱液洗涤去除烟气中的酸性污染物。以避免气体酸性腐蚀作用,净化气体一般需加热到℃,再由引风机经烟囱排人大气。洗涤液通常为石灰浆液或氢氧化钠溶液,若采用石灰溶液,则石灰的用量为理论用量的1.2倍,对HC1的去除率可达99%以上。从洗涤塔排出的废水需经处理后排放,同时产生的污泥也需妥善处置。
1.1.4脱酸工艺技术比较
干法、半干法及湿法烟气脱酸工艺特性综合比较参见表1。
从表1可看出,湿法脱除效率较高,但是投资成本和运行成本比较高。半干法相对湿法工艺而言,占地面积小,投资少,没有污水排放。
1.2烟气脱硝工艺介绍
烟气脱硝主流技术常有SNCR(选择性非催化还原法)和SCR(选择性催化还原法)两种。
1.2.1SNCR(选择性非催化还原法)
选择性非催化还原fSNCR1技术是向烟气中喷氨或尿素等含有NH3基的还原剂,在高温(烟道气流中产生的氨自由基与NOx反应,把NO还原成N2和H2O。总反应方程式如下:
4NH3+6NO--~5N2+6H2O
SNCR还原NO的化学反应效率取决于烟气温度,高温下停留时间,含氨化合物即还原剂注入的类型和数量、混合效率以及NOX的含量等。一般来说,SNCR脱硝效率可达80%。
1.2.2SCR(选择性催化还原法)
SCR技术是还原剂(NH3、尿素等)在催化剂作用下,选择性地与NOX反应生成N2和H2O,而不是被O2所氧化,故称为“选择性”。以NH3为还原剂的主要反应式为:
4NH3+4NO+04N2+6H2O
4NH3+2N02+O6N2+6H2O
在SCR技术的应用过程中,催化剂的制备生产是其中最重要的部分之一,其催化性能直接影响到SCR系统的整体脱硝效果。对SCR脱硝系统而言。催化剂的选取是关键。考虑到经济性和运行维护等因素,要求催化剂具有活性高,抗硫性、抗水性好。寿命长,经济性好和不产生二次污染等特点。
1.2.3SNCR和SCR联合脱硝技术
SNCR/SCR联合脱硝工艺是将SNCR工艺中还原剂喷人炉膛的技术同SCR工艺中利用逸出氨进行催化反应的技术结合起来,从而进一步脱除NO的一种新型工艺。与单一的SCR工艺和SNCR工艺相比,联合技术具有系统脱硝效率高;设备相对简单,占地面积小;催化剂用量少;脱硝系统阻力小等优点。该联合工艺NO的脱除率达9O%以上.氨的逸出量由5*10—6—25*10—6降到5*10—6以下。
1.2.4脱硝技术比较
SNCR、SCR及SNCR和SCR联合脱硝技术综合比较见表2。
从上表可看出.SCR脱硝与SNCR脱硝各有优势及不足。SCR要求严格控制NHJNOx比率,脱硝率能达到9O%以上。SCR工艺操作的关键是避免存在灰尘、SO、重金属等杂质,以减轻催化剂中毒,延长催化剂使用寿命。SNCR工艺投资小,但氨液消耗量大,适用温度较高,NOx脱除率低。两种脱硝技术要避免投入过多的NH。,防止由于残留的NH3与SO3、H0、HC1等反应,生成(NH4)HSO、(NH)2S0、NH4C1,产生固体颗粒,形成白烟,影响治理效果。
2组合工艺介绍
2.1工艺流程说明
结合以上各工艺特点,设计一套对烟气深度脱除的组合工艺,该工艺中采用“半干法+干法”脱酸工艺及“SNCR+低温SCR”脱酸工艺。该烟气深度处理工艺的处理下,其烟气排放标准满足欧盟标准,是一种高效的处理工艺。