废弃物焚烧烟气净化系统及其净化工艺技术方案

本发明专利技术公开了一种废弃物焚烧烟气净化系统及其净化工艺，其包括垃圾焚烧炉的烟道、除尘器、二恶英类分解去除装置、烟气洗涤塔、飞灰收集装置、飞灰洗涤脱水系统、污水处置系统、烟气加热装置及引风机；除尘器入口一侧连接烟道，另一侧连接二恶英分解去除装置，除尘器的下方连接飞灰收集装置；飞灰收集装置连接飞灰洗涤脱水系统；二恶英分解去除装置通过管道连接烟气洗涤塔下部，而烟气洗涤塔出口连接烟气加热装置，同时烟气洗涤塔排水分别连接飞灰洗涤脱水系统与污水处置系统；烟气加热装置通过引风机将净化烟气排出去。烟气通过上述除尘、分解二恶英类、吸收中和酸性气体、去除重金属、深度除尘等净化处理过程，可以满足更严格的排放标准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关一种废弃物如一般生活垃圾、医疗垃圾、危险废物和工业垃圾等焚烧产生的烟气的净化技术，特别是指一种废弃物焚烧烟气净化系统及其净化工艺。
技术介绍
随着城市化进程以及工业、医疗卫生事业的发展，各类废弃物的处理处置问题越来越受到人们的关注。垃圾焚烧作为最有效处理垃圾的手段之一，得到了较广泛的应用。 由于垃圾是成分比较复杂的混合物，其中含有一部分有机化合物和氯化物、硫化物、氟化物等，还含有较大数量的重金属，根据相关资料显示，铬的含量一般为100～450g/t，镍为50～200g/t，铜为450～2500g/t，锌为900～3500g/t，铅为750～2500g/t，镉为10～40g/t，汞为2～7g/t；垃圾中的重金属除少部分在垃圾低温燃烧时除少量重金属以氧化物和游离态形式存在于底灰中，其它重金属将以不同形态存在于烟气中。垃圾焚烧过程将产生HCl、SO2、HF、NOx等酸性气体和二恶英类等污染物混合在烟气中；各类污染物在烟气中的典型原始浓度如下表 上述烟气中的污染物必须经过净化达到相关标准后方可排放到大气中。 现有的垃圾焚烧烟气净化技术中，对NOx的控制主要有以“燃烧控制+还原法”去除氮氧化物NOx，其中，还原法包括选择性非催化还原SNCR和选择性催化还原SCR二种方式或这二种方式的组合；传统SNCR技术的脱硝效率一般为30～80％，氨逃逸＜10pmm；在工程上的脱硝效率一般为50％，SCR技术的脱硝效率一般为50-90％，在工程上的脱硝效率一般为60％；SNCR+SCR组合技术在工程上的脱硝效率可达80％。这三种技术基本上都能够满足烟气排放标准要求。但当采用SCR技术时，为满足催化剂的反应温度，一般需要将除尘、脱酸处理后的烟气再次加热到200℃左右，消耗较大的热能。 对于烟气中的HCl、SO2、HF等酸性气体的处理技术主要有干法工艺、半干法工艺、湿法工艺和循环流化床工艺。 干法脱酸有两种方式，一种是干性药剂(一般采用消石灰)和酸性气体在反应塔内进行反应；另一种是在进入除尘器前的烟气管道中喷入干性药剂，在烟道中和除尘器表面与酸性气体反应。 采用干法脱酸工艺，在钙酸比为21时，HCl的去除率可达95％以上，SOx的去除率可达90％以上。根据垃圾焚烧厂烟气污染物原始浓度参考值，HCl的原始浓度在200～1600mg/Nm3、SOx的原始浓度在200～800mg/Nm3时，排烟中的HCl浓度应在10～80mg/Nm3、SOx浓度应为20～80mg/Nm3，一般不能满足较高标准的排放指标。 半干法脱酸一般采用氧化钙(CaO)或氢氧化钙(Ca(OH)2)为原料，制备成氢氧化钙溶液(石灰浆)。利用喷嘴或旋转喷雾器将氢氧化钙溶液(石灰浆)喷入反应器中，形成粒径极小的液滴，与酸性气体进行反应。反应过程中水分被完全蒸发，故无废水产生。在钙酸比为2∶1时，半干法的HCL的去除率可达近97％，而SOx的去除率可达95％，即排烟中的HCl浓度应在6～48mg/Nm3、SOx浓度应为10～40mg/Nm3，持续排放浓度仍不能满足欧盟2000标准。 湿法脱酸工艺，吸收药剂一般采用烧碱(NaOH)或硝石灰溶液(Ca(OH)2)。配置好的吸收溶液喷入湿式洗涤塔，与烟气中的酸性气体进行反应。洗涤塔产生的废水需经处理后排放，处理后的烟气需再加热。 一般而言，湿法的HCl的去除率可达99.5％以上，SOx的去除率可达99％以上。能够满足欧盟2000的烟气排放标准要求。湿法脱酸的主要问题是产生大量的废水和吸收剂生成物，此外，由于烟气中有较高的含盐量，造成后续烟气加热器结垢严重。 循环流化法工艺，是近十多年新举的烟气脱酸技术，采用悬浮方式，使吸收剂在吸收反应塔内悬浮、在多倍循环倍率过程中，与烟气中的酸性污染物充分接触反应，实现脱酸。该工艺与上述三个工艺比较，其综合性能较好，但脱酸效率与半干法基本相同，不能满足更高的烟气排放要求。 目前常用的重金属及二恶英去除工艺是“活性炭吸附+袋式除尘器”。重金属和二恶英以固态、胶固态和气态的形式进入烟气处理系统，吸附在烟气中和布袋表面的活性炭中，与飞灰一同收集下来。该工艺的主要问题是由于在烟气中的活性炭与重金属微粒的接触机率较低，又由于布袋需要定时或定阻清灰，使吸附在布袋表面的颗粒物层呈周期变化，通常清灰后布袋除尘器的效率急剧下降，粒径小于0.5um的细小粉尘去除率仅为90％以下，部分二恶英和重金属未经活性炭的吸附，穿过布袋排入烟道，导致烟气中的二恶英浓度不能持续达标。而且，吸附了二恶英和重金属的活性炭需要按危废处置，增加了烟气处理成本，以固化填埋方式处置飞灰时，还需要占用较大的土地资源，给环境造成持久的影响。 对烟气中的灰尘浓度控制主要采用静电除尘器或袋式除尘器。静电除尘器除尘效率与烟气流量、颗粒物粒径分布、凝聚性、比电阻、电极板距、电压及电流等因素有关，去除颗粒物粒径范围在0.05-20um，粒径在1.0um以下的去除效率较低。总的去除效率一般可达到95％-99.5％。以原始烟气含尘浓度按典型参考值3g/Nm3计，除尘净化后的烟气中粉尘浓度约为15-150mg/Nm3，因此，一般单独使用静电除尘器做为除尘措施，不能满足现行的垃圾焚烧烟气排放标准。 袋式除尘器是使烟气到达滤袋时，通过以筛分作用为主，同时存在惯性碰撞、拦截、扩散的短程物理效应，以及在某些特定条件下的静电效应及重力效应等，进行气固分离，使颗粒物被捕集在滤袋上，再以定时或定阻控制方式，通过振动、喷吹等作用清除集尘的过滤装置。粒径在0.2-0.4um范围内的颗粒物去除效率较低。总除尘效率达到99.9％以上。排放烟气含尘浓度一般可控制在10mg/Nm3以下。 根据烟气灰尘原始浓度典型值计算，每吨垃圾约产生1.2-1.5％的飞灰，加上脱酸处理所添加的吸收剂生成物，每吨垃圾约产生飞灰25-30kg。 前述所有烟气净化工艺的共性之一是，处置工艺系统所产生的飞灰中容纳了各类污染物处置的终产物，有重金属、二恶英类有机物、CaCl2等有害或不宜资源化利用的物质，成分复杂，处置难度较大。 由于飞灰中含有重金属和二恶英类物质，需要按危险废物处置。目前的处置方法一般有熔融、烧结、固化、稳定化等。其中，熔融和烧结的主要问题是能量消耗大、尾气处理费用和运行成本高等；固化法是用物理、化学方法将飞灰掺混包容在惰性材料中，使其稳定化的过程，其主要缺点是不能从根本上解决飞灰中二恶英类的问题、某些重金属容易析出、加重了危废最终处置量等；稳定化处理法是往飞灰中添加适量的重金属稳定剂，与水充分混合后形成不溶性化合物，该方法的主要问题是稳定剂的成本很高，导致飞灰处置成本提高，且会产生高浓度无机盐的废水需要处理。 一般地，固化稳定化后安全填埋为飞灰处置的最终方式，占用大量的土地资源，对环境造成长久的影响。 为了满足不断提高的垃圾焚烧烟气排放标准，特别是解决二恶英污染和大量飞灰处置的问题，必须采用能够满足更先进、更经济、更高效的烟气处理新工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种废弃物焚烧烟气净化系统及其净化工艺，其可在较低运行成本的情况下，有效减少垃圾焚烧过程产生具有危险废物特征的物料，分解垃圾焚烧过程中产生的二恶英类有毒物质、降低排放烟气中各类本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废弃物焚烧烟气净化系统，其特征在于：包括垃圾焚烧炉的烟道、除尘器、二恶英类分解去除装置、烟气洗涤塔、飞灰收集装置、飞灰洗涤脱水系统、污水处置系统、烟气加热装置及引风机；除尘器入口一侧连接烟道，另一出口侧连接二恶英分解去除装置，除尘器的下方连接飞灰收集装置；飞灰收集装置连接飞灰洗涤脱水系统，烟气洗涤塔底部集水池与飞灰洗涤脱水系统相连；二恶英分解去除装置通过管道连接烟气洗涤塔入口，而烟气洗涤塔出口连接烟气加热装置，同时烟气洗涤塔的排水分别连接飞灰洗涤脱水系统与污水处置系统；烟气经加热装置通过引风机将净化烟气排出去。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：屠柏锐，林岩，赖剑波，脱培德，闵泽清，陆海，王占全，
申请(专利权)人：创冠环保中国有限公司，新源中国工程有限公司，屠柏锐，
类型：发明
国别省市：92[中国|厦门]