淺談垃圾焚燒發(fā)電廠干法脫酸工藝
摘要:干法脫酸的藥劑大多采用消石灰Ca(OH)2,讓Ca(OH)2微粒表面直接和酸氣接觸,產生化學中和反應,生成無害的中性鹽顆粒,在除塵器里,反應產物連同煙氣中粉塵和未參加反應的吸收劑一起被捕集下來,達到凈化酸性氣體的目的。干法脫酸系統(tǒng)由消石灰的接收儲存、消石灰定量給料及消石灰噴射組成。
關鍵詞:干法脫酸;消石灰Ca(OH)2;工藝原理;工藝組成;
1引言
隨著環(huán)保形勢的日趨嚴峻,煙氣排放指標的愈發(fā)嚴格,垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)原有的環(huán)保設備已不能滿足煙氣達標排放的要求。酸性氣體凈化工藝按是否有水加入和脫酸產物干濕形態(tài),分為干法、半干法和濕法三種,每種工藝有其組合形式,也各有優(yōu)缺點。一般早期垃圾焚燒廠初建時采用半干法脫酸系統(tǒng)的脫酸工藝,顯然僅有半干法脫酸系統(tǒng)已無法保證煙氣排放滿足日益嚴格的環(huán)保指標,而干法脫酸系統(tǒng)工藝則能很好的對半干法脫酸系統(tǒng)進行補充。
2干法脫酸系統(tǒng)的工藝原理
垃圾焚燒爐煙氣中的有害物質燃燒后,主要是以氣態(tài)的形式存在,采用消石灰噴射裝置煙氣凈化干法處理工藝,在除塵器入口煙道中噴入消石灰干粉后,在除塵器布袋表面形成穩(wěn)定高效的反應床,以實現(xiàn)脫除有害物質的目的。煙氣中的有害氣體和消石灰充分發(fā)生化學反應,形成固態(tài)氯化鈣(CaCl2)、亞硫酸鈣和硫酸鈣(CaSO3、CaSO4)和其它附著物,附著在粉塵上或凝聚成細微顆粒,隨粉塵一起被袋式除塵器收集下來。
3干法脫酸系統(tǒng)的工藝組成
干法脫酸系統(tǒng)由消石灰的接收儲存、消石灰定量給料及消石灰噴射組成。包括:消石灰儲倉、消石灰定量給料單元(含消石灰下料機、定量給料機),羅茨風機和消石灰噴嘴組成。
3.1消石灰儲存和供給
1個消石灰儲倉供可兩臺爐使用,消石灰由運輸槽罐車通過快速接頭與消石灰倉進料鋼管連接,打開進料手動蝶閥后,消石灰通過管道注入石灰儲倉中,通過消石灰定量給料裝置經羅茨風機噴射輸送到煙道中,以去除煙氣中的酸性氣體(如SOx和HCL等)。消石灰儲倉與運送消石灰車輛的聯(lián)接采用快速接頭+軟管聯(lián)接。1個消石灰儲倉的容量可容納2條750t/d焚燒線正常運行5天的消石灰用量,每個儲倉的容積為120m3。在消石灰儲倉和消石灰定量給料機之間安裝一手動插板閥,以便在檢查和維修時切斷消石灰的給料。閘閥應能保證嚴密無泄漏。
消石灰倉安裝一稱重傳感器系統(tǒng),連續(xù)顯示倉內物料重量。并配套阻旋式料位開關,分別設置高料位,低料位報警,高料位報警表示停止加消石灰。倉內稱重模塊信號、料位信號應送入消石灰就地PLC,再由PLC通信方式送入DCS,在DCS上可連續(xù)顯示倉內料位重量級報警。
消石灰倉的頂部設置倉頂袋式除塵器,倉頂袋式除塵器屬于脈沖噴吹式布袋過濾器。在消石灰倉進料期間,消石灰倉中的空氣通過濾袋排向除塵器外,以免給消石灰倉加壓,并且保證粉塵排放濃度≤10mg/Nm3。除塵器風機狀態(tài)信號先進入現(xiàn)場PLC,再由現(xiàn)場PLC通訊至DCS,可就地和遠程控制。
消石灰倉的錐斗設有流化裝置和振打電機,可以防止消石灰架橋和結壁。
3.2消石灰定量給料單元
消石灰定量單元由消石灰倉下回轉下料器(進料機)和消石灰圓盤給料機(定量給料)組成。消石灰定量給料采用專門的的圓盤給料機,經計量后給出,利用羅茨風機把消石灰經管道吹送至設備在反應塔出口、除塵器入口煙道上的消石灰噴嘴內,隨含塵煙氣流入除塵器內部。每條管線預留備用接口,當單臺給料系統(tǒng)故障時采用快速活接接上備用線路繼續(xù)運行。圓盤筒體設有稱重計量裝置,可根據稱重計量的數值反饋出料口的出料量的偏差,通過調整PLC中的相關系數調整出料口的流量值,從而保證出料口的實際出料量和現(xiàn)實值相符。所有控制通過DP線與DCS通信。
消石灰干粉的投放量,根據煙氣中氯化氫、二氧化硫和有害氣體的含量多少而定,每條工藝線中均設有一套多組分煙氣在線監(jiān)測裝置,實時監(jiān)測并參與控制消石灰儲倉下部的定量給料裝置,由自動調節(jié)裝置控制從而達到消石灰投放量的定量供給,以確保消石灰用量的經濟性。
3.3消石灰噴射系統(tǒng)
消石灰噴射系統(tǒng)由噴射羅茨風機和噴射噴嘴組成。
消石灰噴射風機用來往袋式除塵器前煙道內噴射消石灰粉。所有電機均有可靠的保護裝置。噴射風機出口管道要裝設就地壓力表和壓力變送器。各噴射風機出口管裝有手動放空閥。
噴嘴采用304不銹鋼材料制作,并設計相應的套筒以防磨損。
消石灰輸送管道采用UPVC管,直管段每隔8米采用法蘭連接,方便管道拆開檢查檢修,連接接頭要牢固可靠,以防接頭脫落引起石灰泄漏;彎頭部分為透明鋼絲軟管,并與直管道法蘭連接,采用透明軟管便于在運行時觀察,管路堵塞時可直接查到堵管點,清堵一般用木棍擊打軟管外側即可。透明彎頭的曲率半徑較大,達到R/D≈20。
消石灰儲存與噴射系統(tǒng)能在就地和DCS集控室實現(xiàn)監(jiān)視和控制。
4垃圾焚燒爐干法煙氣脫酸系統(tǒng)常見問題分析
干法脫酸系統(tǒng)在運行過程中如遇到一些問題和故障,這時就需要操作人員和巡檢人員及時去做相應的處理來解決故障,保證系統(tǒng)的正常運行。根據相關工程設計建設經驗總結了干法煙氣脫酸系統(tǒng)一些常見問題及故障分析和解決的措施與方法見下表。
(2)降低反應塔出口溫度,以便于脫酸反應的進行;
以上問題故障排除方法僅供參考,在實際運行中解決問題和故障的方法多種多樣,只有在運行中不斷總結,才能發(fā)現(xiàn)更多更好的問題、故障排除方法。
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