隨著社會經濟的不斷發展人們的生活水平不斷提高生活垃圾也隨之增多。目前生活垃圾是一個非常嚴重的問題如果不對其進行有效的處理將對環境造成嚴重的污染。對于生活垃圾的處理通常采用焚燒的方式通過生活垃圾的焚燒又可以將其用來發電�，F結合工程實例主要分析垃圾電廠焚燒煙氣凈化系統。

當前世界中各國的生活垃圾產量以每年100億噸的增長速度不斷增加。這些生活垃圾中包含塑料等有機工業制品海量垃圾造成的環境污染是目前威脅生態平衡和人類健康的主要因素。對這些生活垃圾進行及時處理消除生活垃圾對生態環境的威脅完成能量的回收利用是當前世界各國面臨的主要問題。

1、典型工藝概述

1.1、流程簡述

垃圾在焚燒爐中燃燒焚燒爐部分由進料系統、爐排、燃燒系統、落灰輸送系統等組成。焚燒產生的煙氣開始進入余熱鍋爐部分余熱鍋爐由一級煙道、二級煙道的水冷壁部分以及三級、四級煙道的過熱器、省煤器部分組成。經過余熱鍋爐的煙氣進入脫酸反應塔經過脫酸處理后進入布袋除塵器最后的煙氣經引風機隨煙囪排出。如圖1所示。

圖1 垃圾焚燒工藝流程

1.2、垃圾焚燒產物成分

生活垃圾焚燒煙氣的主要成分是 N2、O2、CO2和H2O還包括其他一些污染物如：（1）SOx、NOx、HCL、HF、H2S 等酸性氣體污染物；（2）惰性物質、無燃燒物質、粉塵等顆粒物；（3）鋅、鉛、錳、鉻、汞、鎘、砷、鈦等殘留重金屬物質；（4）殘余有機物包括未完全燃燒有機物與反應生成物如二惡英類。

1.3、煙氣凈化采用的控制工藝

為防止垃圾焚燒產生的污染物對環境造成二次污染采用的典型控制工藝為：SNCR脫硝 + 半干法脫酸 + 干法 + 活性炭脫重金屬及二惡英 + 布袋除塵 +煙氣排放。

2、煙氣脫酸系統的工藝優化和設備維護探索

2.1、工藝流程

從鍋爐內出來的脫硝后的煙氣開始進入脫酸反應塔系統煙氣首先進入脫酸塔的蝸殼分配器經導流板后煙氣向四周均勻分布并作下旋運動紊流狀態煙氣與旋轉方向相反的石灰漿液充分接觸反應。

脫酸反應過程是酸性氣體和堿性石灰漿液霧滴之間的氣液反應即離子反應。經過大約 18~20 s石灰漿液滴蒸發形成固態反應產物較大顆粒落入底部錐體排口占 5%~15%。其他隨煙氣進入布袋除塵器。

2.2、脫酸塔設備維護

經驗的探索煙氣依次經過水冷壁、過熱器、省煤器等換熱面在爐膛中經過脫硝處理后的煙氣在鍋爐尾部流出進入脫酸反應塔通過霧化器噴水對煙氣進行冷卻。HCI、SO2、HF 等酸性物質與霧化器系統噴入的石灰漿發生中和反應。

霧化器是一種穩定并且精密的設備可以在負荷很重（高速旋轉和惡劣的環境）的情況下正常工作。霧化器的最高轉速可達到12000 r/min如此高轉速下才能將石灰漿液霧化后與煙氣進行充分混合。如何保證霧化器的運行穩定是脫酸塔設備維護的核心。

2.2.1、油系統的維護

①每班次兩次運行巡檢檢查油位是否正常是否有油泄漏油位低于報警值及時補油。②每班次檢查一次空氣過濾器是否正常保證空氣干凈空氣壓差大了要及時更換。③油箱必須一年清空一次油箱清空后必須用面團粘干凈不能有雜質殘留換下的油禁止重復利用。④給油箱注入新油新油按說明書規定的牌號進行。⑤可以采用濾油機對系統進行補油既提高注油壓力又能保證油質清潔。⑥給油箱注油要達到上限位置。

2.2.2、霧化盤的手動清洗每周一次

①將霧化器支撐座放在霧化器頂部頂部配置專用吊霧化器的電葫蘆。②用吊裝帶將吊具掛在霧化器上調整電葫蘆位置保證吊裝垂直。③緩慢提升電葫蘆提升過程中要輕輕晃動吊具避免有卡澀位置強行拉起吊具磕碰霧化器。④用呢絨棒或其他硬塑料材質類的東西制作清理工具輕敲霧化盤上的結垢用工具輕鏟結垢避免損壞霧化器效果不佳的話用清潔劑進行沖洗。

2.2.3、霧化盤的藥劑清洗每月一次

①使用高濃度的磷酸和水進行配制 30%的磷酸溶液作為清潔劑。②視石灰質量而定也可以使用別的化學試劑。③將霧化器吊出放在專用支架上。④將霧化盤吊到清洗水箱上方。將清潔劑至上而下注入清洗水箱直到藥劑順著霧化盤流出。⑤藥劑清洗要用循環流動的藥劑可以將清洗裝置做成小型循環系統以便于清洗霧化盤內的藥劑能夠隨時將清洗下來的雜質帶出。必要時需要輔助以毛刷等。

2.2.4、霧化盤的運行中反沖洗每班一次

為防止霧化盤結垢迅速每班次由運行人員進行一次水洗即停運石灰漿輸送霧化盤只噴清水運行 3~5 min保持高速運行這樣利用清水達到清洗霧化盤的效果。然后再恢復石灰漿運行。霧化盤的定期離線動平衡，布氏硬度計每月一次。每月一次將霧化盤取下在線下做在線動平衡以實現霧化盤的定期切換備用。

2.3、脫酸反應工序的控制要點和系統優化

決定半干式煙氣凈化裝置凈化效率的兩個關鍵參數是煙氣停留時間和溫差前者決定了反應效果、水分的蒸發和煙氣流速，后者決定了加入液體量和反應生成物的狀態。根據國內外的經驗煙氣停留時間應該保證在 8 s 以上噴霧干燥反應塔進、出口溫差應達到40 ℃。鍋爐設計排煙溫度為 190 ℃由于運行中積灰或者管壁結焦等原因實際運行鍋爐的排煙溫度達到了220 ℃左右。

脫酸反應的最佳溫度為 140~160 ℃之間，經過運行期間的經驗摸索溫度控制在 150 ℃時煙氣脫酸效果最佳因此運行中脫酸反應塔重點監控的指標就是溫度場基于此運行的脫酸塔進行了升級增加了溫度控制噴水減溫系統。通過反應塔內溫度的變化溫度信號傳給PLC 系統經過系統分析運算隨時調整噴入的減溫水的溫度采用閉環控制系統實現煙汽溫度控制。

3、活性炭吸附和布袋煙氣除塵系統工藝

干法脫酸系統采用熟石灰作為干性脫酸藥劑。該設計可以與石灰漿制備系統相配合系統簡單方便維護對系統輔助脫酸效果明顯能保證系統正常運行的需求量以及達到煙氣輔助脫酸的要求。

每次起爐時為防止布袋除塵器結露糊袋需對除塵器進行預噴涂采用該系統進行預噴涂方便快捷。活性炭噴射系統的目的是為了脫除二惡英和重金屬干法和活性炭的噴入點均在半干法反應塔和除塵器之間的煙道上。

煙氣中攜帶的顆粒物被布袋除塵器的濾布阻留而形成濾層當煙氣經過由顆粒物形成的濾層氣態污染物仍能與濾層中未反應的石灰及活性炭發生反應而得到進一步凈化。除塵器捕捉下來的灰由清灰裝置定期清除經處理后的煙氣再被引風機引入煙囪排放。

結束語

中國屬于人口大國和能耗大國因人口較多產生的城市生活垃圾數量巨大所以需要對城市生活垃圾能源化技術進行研究。利用城市生活垃圾焚燒進行發電產生的大量煙氣對中國環境造成嚴重污染有效凈化煙氣中的污染物是中國目前面臨的主要問題。根據不同城市的情況選擇適當的城市生活垃圾焚燒煙氣凈化技術對城市生活垃圾焚燒時產生的煙氣污染物進行凈化完成城市生活垃圾焚燒煙氣污染物的減排提高城市的環境質量。