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垃圾焚烧发电脱酸方式

来源:公众号/垃圾燃烧发电技术           编辑:zk1956           点击次数:

  垃圾焚烧发电就会产生有害气体,诸如氯化氢、二氧化硫、氟化氢、氮氧化物等有害气体。所以垃圾焚烧发电厂会有一整套的烟气处理系统,该套系统就是为了保证垃圾焚烧发电厂的烟气排放指标符合国家标准(GB18485-2014生活垃圾焚烧污染控制标准)或者地方性标准。

 
  其中生活垃圾焚烧工程中有一个是必不可少的处理过程叫烟气脱酸。何为垃圾焚烧烟气脱酸呢?垃圾焚烧烟气脱酸是指脱除垃圾焚烧产生的烟气中所含的 HCl、SO2 、HF等酸性气体, 使最终对大气环境排放的烟气中的酸性气体成分达到国家或地方允许的排放标准。一般而言, 烟气中酸性气体的脱除有三类基本处理工艺: 干法、半干法与湿法。这三类脱酸方式的效率如下图1所示:
垃圾焚烧脱酸方式的效率
图1 - 垃圾焚烧脱酸方式的效率
 
  我们来了解下三个脱酸方式吧。
 
  1,半干法脱酸
 
  中和酸性气体所用的原材料为湿态碱性物质(常常为水溶液或者浆液),中和后产生的生产物为干态。通常使用为湿态的消石灰溶液即氢氧化钙溶液,生产的物质为亚硫酸钙、氯化钙、氢氧化钙、氟化钙等物质的混合物。
 
  流程图如图2所示:
半干法脱酸流程图
图2-半干法脱酸流程图
 
  该脱酸方法为通过石灰浆制备系统将生石灰制备成石灰浆溶液,然后通过一个水泵加压到一个高速旋转的雾化器将雾化的溶液均匀注入反应塔内与塔内流动的烟气反应,去除酸性气体。不做详细解释。
 
  2,干法脱酸
 
  中和酸性气体所用的原材料为干态碱性物质(常常为消石灰粉),中和后产生的生产物为干态。通常使用为干态的消石灰粉,生产的物质为亚硫酸钙、氯化钙、氢氧化钙、氟化钙等物质的混合物。
 
  流程图如图3所示:
干法法脱酸流程图
图3-干法法脱酸流程图
 
  该脱酸方法是利用风机的压能将消石灰粉末喷射到反应塔出口的烟道中,使得消石灰与烟道流过的烟气中的酸性成分发生中和反应,去除酸性气体。
 
  干法脱酸工艺流程简单,设备投资约为半干法的80%,工艺过程不产生废水,设备故障率低,维护方便,但钙硫比偏高,脱酸剂耗量大,致使飞灰产生量大。一般是作为半干法脱酸的补充。
 
  3,湿法脱酸
 
  中和酸性气体所用的原材料为湿态碱性物质(常常为石灰浆溶液或NaOH溶液),中和后产生的生产物为湿态。通常使用为湿态的氢氧化钠(NaOH)溶液,生产的物质为亚硫酸钠、氯化钠、氟化钙等物质的混合物。
 
  流程图如图4所示:
湿法脱酸流程图
图4-湿法脱酸流程图
 
  该脱酸方法是利用烟气直接穿过制备好氢氧化钠NaOH溶液中,使得烟气中的酸性气体直接与溶液反生反应,去除酸性气体。
 
  湿法脱酸工艺是利用碱性吸收剂(一般为NaOH溶液)在洗涤塔内吸收HC1和SO2等酸性气体。湿法净化工艺净化效率很高,国外多年的应用业绩均表明其对HC1的脱除效率可达99%以上,对SO2也可达到95%以上的脱除效率。但是湿法净化工艺后续需要配置废水处理设施,且处理后烟气温度一般为6O~70℃,为防止烟囱出口有“白烟”冒出,还需要配置烟气再加热装置,在国内还没有应用实例,可作为干法和半干法净化工艺之后的尾气深度净化措施。
 
  但是随着垃圾焚烧污染物排放标准的更新,排放指标必定越来越严格,湿法脱酸的使用可能会进一步在垃圾焚烧发电厂中得到使用。下图5为2001年标准,图6为2014年标准:
2001生活垃圾焚烧污染控制标准
图5-2001生活垃圾焚烧污染控制标准

2014生活垃圾焚烧污染控制标准
图6-2014生活垃圾焚烧污染控制标准
 
  地方性的排放性指标可能更严格,诸如海南省环保厅出台的意见公布的垃圾焚烧排放指标如下图7:
海南省环保厅出台生活垃圾焚烧污染控制标准意见


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