CN102728194A

CN102728194A - 一种用于垃圾焚烧的烟气净化处理方法及装置

Info

Publication number: CN102728194A
Application number: CN2012102405060A
Authority: CN
Inventors: 杨仕桥; 陈涛; 温俊明; 刘晓峰; 胡利华; 刘玉坤; 付志臣; 胡建民; 邵哲如; 张怀玉; 王雪炎; 唐侠
Original assignee: EVERBRIGHT ENVIRONMENTAL PROTECTION EQUIPMENT MANUFACTURING (CHANGZHOU) Co Ltd; GUANGDA ENVIRONMENTAL PROTECTION ENERGY (JIANGYIN) CO Ltd; Guangda Environment Protection Technology Development(beijing)co Ltd
Current assignee: Everbright Environmental Energy (Suzhou) Limited; Everbright environmental protection equipment manufacturing (Changzhou) Co., Ltd.; Guangda Environment Protection Technology Development(Beijing)Co., Ltd.; Guangda environmental protection energy (Jiangyin) Co., Ltd.
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2012-10-17

Abstract

本发明涉及一种用于垃圾焚烧的烟气净化处理方法及装置。所述方法包括脱硝、半干法脱酸、干法脱酸、活性炭吸附以及布袋除尘的步骤，所述半干法脱酸步骤中采用独立于石灰浆的减温水系统控制脱酸反应温度为140-160℃，用于干法脱酸的干石灰粉和用于活性炭吸附的活性炭粉可以在半干法脱酸前喷入，也可以在半干法脱酸后喷入。本发明针对现有工艺进行分析、改造，及改造后检验，可使烟气排放各项指标连续稳定地达到欧盟2000标准，且投资与运营成本可控，较为低廉；工艺简单，运行管理便利；不产生二次液体污染。

Description

一种用于垃圾焚烧的烟气净化处理方法及装置

技术领域

本发明涉及烟气处理领域，具体地，本发明涉及一种用于垃圾焚烧的烟气净化处理方法及装置。

背景技术

我国人口众多，伴随着城市化进程的推进，生活垃圾产生量不仅基数大，而且增长迅速，但我国对于生活垃圾的无害化处理能力仍然面临很大的缺口。对生活垃圾减量化、无害化、资源化的处理是当前以及今后面临的重大环境问题，生活垃圾焚烧发电技术由于对生活垃圾减量化明显，同时又能够利用余热发电实现资源化，另外又能够控制对环境的二次污染，在我国得到了迅速发展。但是垃圾焚烧后排放的烟气必须进行净化处理，生活垃圾焚烧烟气中的污染物可分为颗粒物(粉尘)、酸性气体(HCl、HF、SOx、NOx等)、重金属(Hg、Pb、Cr等)和有机剧毒性污染物(二噁英、呋喃等)四大类。为了防止垃圾焚烧处理过程中对环境产生二次污染，必须采取严格的措施，利用烟气净化系统控制垃圾焚烧烟气的排放。烟气净化工艺种类较多，仅脱酸系统就可分为湿法、半干法和干法三种，每种工艺都有多种组合形式，也各有优缺点。

现有半干法脱酸+活性炭吸附+布袋除尘器的烟气净化工艺，所述工艺可将垃圾焚烧炉烟气净化处理达到欧盟1989标准，但是随着环保要求的提高，需要将垃圾焚烧烟气净化处理达到欧盟2000标准，现有系统无法将烟气中SO₂、HCl、NOx及粉尘等指标控制到欧盟2000标准，同时，当烟气净化系统的部分装置故障时，由于没有设置备用系统，导致烟气系统短时超标，或长时间超标被迫停运主设备，造成不必要的经济损失和环境污染。

现有技术中还有采用脱硝+半干法脱酸+干法脱酸+活性炭吸附+布袋除尘的工艺对烟气进行处理的方法，但是在所述方法中每一步的工艺参数并不相同，为了使所述工艺能够实施，同时使每一步都能达到良好的效果，需要对所述的方法中的参数以及所述装置进行改进，从而使垃圾焚烧产生的烟气处理后达到欧盟2000标准。此外，在石油、化工、以及其他行业内都存在烟气排放不达标的问题，因此，不仅仅在垃圾焚烧领域需要对烟气处理方法进行改进，涉及烟气排放领域均需要对烟气的处理方法进行改进，降低烟气中各种有害物质，降低对环境的污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烟气净化处理方法，所述方法包括脱硝、半干法脱酸、干法脱酸、活性炭吸附以及布袋除尘的步骤，所述半干法脱酸步骤中采用独立于石灰浆的减温水系统控制脱酸反应温度为140-160℃。

作为优选，所述干法脱酸步骤中的干石灰粉和活性炭吸附步骤中的活性炭粉在半干法脱酸前喷入或在半干法脱酸后喷入。

作为优选，所述半干法脱酸步骤中控制脱酸反应温度为140-150℃。

作为优选，所述脱硝步骤采用选择性非催化还原法（SNCR）脱硝。

作为优选，所述脱硝步骤中选用氨水或尿素为还原剂。

作为优选，所述半干法脱酸中石灰浆的浓度为8-12％，更优选10％。

本发明还提供了一种烟气净化处理装置，该装置包括脱硝系统、半干法脱酸系统、干法脱酸系统、活性炭吸附系统以及布袋除尘系统，所述半干法脱酸系统中脱酸反应塔的顶部设置减温水单元，该减温水单元包括多个冷却水雾化喷嘴和供水管路。

作为优选，所述冷却水雾化喷嘴通过支撑件固定于所述反应塔上，该支撑件向上倾斜，与水平面之间的夹角为10-45度。

作为优选，所述减温水单元还包括吹扫风机。

作为优选，所述冷却水雾化喷嘴为4个双流体喷嘴，均匀的设置于脱酸反应塔的圆周上。

作为优选，所述布袋除尘系统采用布袋除尘器，该布袋除尘器的布袋滤料采用聚四氟乙烯（PTFE）加聚四氟乙烯覆膜。

作为优选，所述半干法脱酸系统还包括至少两个石灰浆制备单元，其中一个作为备用。

作为优选，所述干法脱酸系统还包括至少两套消石灰粉输送装置，其中一套作为备用。

作为优选，所述活性炭吸附系统包括至少两套活性炭供给单元和输送管道，其中一套作为备用。

作为优选，所述活性炭供给系统包括至少3个给料口，用于工作系统和备用系统之间的切换。

本发明针对现有工艺进行分析、改造，及改造后检验，可使烟气排放各项指标连续稳定地达到欧盟2000标准，投资与运营成本可控，较为低廉；工艺简单，运行管理便利，不产生二次液体污染。

同时具有以下几点优点：

1）通过SNCR脱硝系统降低NO_x，实现NO_x排放指标达200mg/Nm³以内；

2）通过半干法脱酸+干法脱酸系统，实现烟气中HCl、SO₂分别控制在10mg/Nm³，50mg/Nm³以内，同时与湿法脱相比，工艺系统简单、运行管理便利、运行成本低，特别是避免了产生二次污染物——污水；

3）选用PTFE加PTFE覆膜滤料布袋，可将烟气粉尘稳定控制在10mg/Nm³以下，且较其他类滤料寿命更长。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的装置及原理。在附图中，

图1为本发明烟气净化处理方法流程图；

图2为本发明烟气净化处理装置结构示意图；

图3为本发明的SNCR的流程示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

垃圾焚烧炉正常运行中，产生含有酸性物质、二噁英、粉尘等有毒有害物质，需要对烟气进行净化处理后，方可排入大气环境中。本发明所述的方法包括脱硝、半干法脱酸、干法脱酸、活性炭吸附和布袋除尘5个步骤，其处理过程为：

在锅炉设计、运行中确保炉膛温度保护在850℃以上，对垃圾焚烧过程中产生的二噁英物质进行高焚烧分解，垃圾焚烧炉工艺中虽然采取了保证炉膛温度高于850℃并持续时间2秒以上的有效控制措施，以尽量减少焚烧烟气中二噁英的产生量，但垃圾焚烧产生的烟气中仍含有HCl、SO₂等有害气体和大量烟尘，为避免造成环境污染，必须对烟气进行净化处理；

（1）在锅炉第一烟道由SNCR脱硝系统喷入一定浓度的氨水，进行脱硝，可将烟气中NO_x控制在200mg/Nm³以下；

（2）经过余热炉换热后，排烟温度约在200℃左右，进入半干法脱酸反应塔，在反应塔顶部由石灰浆制备系统输送的石灰浆经雾化器雾化后与烟气中酸性气体进行反应、脱酸，可将烟气中HCl、SO₂分别控制在30mg/Nm³；260mg/Nm³以内；

（3-4）在反应塔出口处，由干法脱酸系统与活性吸附系统分别向烟道中喷入消石灰（Ca(OH)₂）粉末与活性炭粉末，石灰粉末用于对烟气进行进一步脱酸处理，活性炭对残余二噁英及重金属类污染物进行吸附;

（5）然后烟气进入布袋除尘器，通过布袋滤料过滤，将烟气中的粉尘、石灰脱酸后反应物、活性炭以及其吸附物拦截下来，收集到飞灰输送设备，同时布袋上未反应的石灰与活性炭对通过布袋的烟气进一步进行脱酸与吸附，可将烟气中HCl、SO₂、二噁英类、粉尘分别控制在10mg/Nm³，50mg/Nm³、0.1ng TEQ/Nm³、10mg/Nm³以内；最后洁净烟气由引风机通过烟囱排入大气中。

其中，所述的步骤（3-4）也可以在步骤（1）之后进行，也就是说所述的步骤（3-4）既可以在半干法脱酸之前也可以在半干法脱酸之后进行，上述方法步骤仅为本发明的一种实施方式，本领域技术人员知晓本发明所述方法并不局限于该实施方式。具体地，为了降低排放烟气中的含氮化合物，首先对烟气进行脱硝处理，在本发明中优选SNCR的脱硝方法，但是并不仅仅局限该方法，只要能够实现本发明脱硝目的的方法均可以用于本发明中，例如本发明中还可以选用选择性催化还原法（SCR），选用SCR时需要增设催化剂，因此SNCR更为简单，SNCR的原理是以氨水或尿素[CO(NH₂)₂]等作为还原剂，雾化后注入锅炉，在850-1010℃的温度范围内，氨水或尿素等氨基还原剂可以在无催化剂的作用下选择性地把烟气中的NO_x还原为N₂和H₂O，所述还原温度优选为850-950℃，在该温度范围内，其还原效率更高，NO_x的脱除效率提高，使处理后的烟气中含氮化合物含量满足排放标准，该过程是一种选择性化学过程，其工艺流程及原理如图3所示。

接着，对所述烟气进行半干法脱酸，所述半干法作为一种实用而高效的烟气净化工艺获得广泛的工程应用，在本发明中优选半干法脱酸对烟气进行处理，半干法最大的特点是充分利用烟气中的余热使吸收剂石灰浆中的水分蒸发，净化反应产物以干态固体的形式排出，避免了湿法净化技术需处理污水的缺点，其净化过程是喷入减温水和石灰浆将烟气从高温冷却到低温的同时，石灰浆与烟气中的酸性气体反应并得到干燥的盐类产物，再用除尘器加以回收。即将水、石灰浆雾化成很细的雾滴与烟气中的酸性气体进行充分的传质传热，不但提高了效率，同时也可以使反应生成物得到干燥，最终得到易处理的干粉状生成物。

在所述半干法脱酸中为了使脱酸达到良好的效果，需要对脱酸温度进行控制，所述温度不能太高，过高的温度使石灰浆和酸性气体的反应速率以及脱酸效率降低，但是温度也不能过低，要保证排烟温度不低于露点温度，避免烟气结露而影响布袋除尘器的正常工作，同时减少因烟气结露引起设备腐蚀，由于半干法脱酸后或前的烟气需要进行干法脱酸以及活性炭吸附，因此，还需要考虑该处的温度对干法脱酸以及活性炭吸附步骤的影响，综合上述所有因素，在该步骤中控制半干法脱酸的温度为140-160℃，选用该温度，不仅可以提高脱酸效率，还不会造成设备的腐蚀，而且该温度也能确保干法脱酸的效果，使其在合适的温度下进一步脱酸，作为优选，所述脱酸温度为140-150℃，在上述优选范围内，半干法脱酸的效率进一步提高，而且也更符合干法脱酸的温度，干法脱酸效率进一步提高。

在该步骤中所使用的石灰浆溶液的浓度为8％～12％，所述步骤中石灰浆的浓度不能过高，过高的浓度使石灰浆的雾化效果降低，而且容易造成喷嘴的堵塞，给生产带来不便，但是如果石灰浆的浓度过低，则脱酸效率达不到所述要求，因此，当石灰浆的浓度在8％～12％时能很好的解决上述问题，作为优选，所述石灰浆的浓度为10％，在该范围内具有更好的脱酸效果，在本发明中所述石灰浆的浓度均指石灰浆的质量分数浓度，在本发明中如不做其他说明均参照该解释。

本发明所述选用的半干法工艺成熟、设备简单、一次性投资较低，而且净化效率高、流程简单、设备少、能耗低；工作过程清洁，无废水产生，生成物易处理，无二次污染；控制系统温度、湿度，避免设备腐蚀；不结垢，不堵塞；对负荷波动适应性好，吸收剂石灰浆的喷入量可按烟气中污染物浓度进行调节；操作灵活方便，维修量小；耗水量少，占地面积小。

所述半干法脱酸处理能将大部分的酸性气体脱除，但是仍不能满足欧盟2000烟气排放标准，需要对烟气进行进一步的处理，因此，在半干法脱酸步骤后采用干法进一步脱除烟气中的酸性气体，此外，还需要对二噁英物质作进一步的脱除，因此在半干法脱酸后的管路中加入石灰粉和活性炭粉，同时尽量延长石灰粉、活性炭和所述烟气的接触时间，以使石灰粉、活性炭粉和烟气更充分的接触和吸附，提高酸性气体和二噁英的去除效果。作为本发明的另外一种实施方式，所述石灰粉和活性炭粉也可以在半干法脱酸前的管路中喷入。

最后，采用布袋除尘器收集烟气中的烟尘，在本发明中优选采用带旁通的低压喷吹脉冲布袋除尘器，根据连续监测的滤袋阻力使脉冲控制仪工作，脉冲控制仪控制脉冲阀进行喷吹，压缩空气以极短的时间顺序通过各脉冲阀并经喷吹管上的喷嘴向滤袋内喷射，使滤袋膨胀产生的振动和反向气流的作用下，迫使附着在滤袋外表面上的粉尘脱离滤袋落入灰斗，达到除尘的目的。

此外，本发明还提供了一种实现上述方法的装置：所述装置包括脱硝系统9、半干法脱酸系统、干法脱酸系统5、活性炭吸附系统6以及布袋除尘系统7，如图2所示，下面对所述每个系统的组成以及作用方式作进一步的解释说明。

（1）脱硝系统9：以SNCR技术为核心，并在此基础上进行设计转化和国内配套而发展起来的，SNCR系统采用模块化设计，整个系统由四个部分组成：

①还原剂和软化水储存及配送部分，该部分中进一步包括还原剂储罐10、还原剂泵送单11和稀释水泵送单元12；

②还原剂和软化水混合及配送部分，该部分中进一步包括混合单元和喷射模块的工艺单元盘柜；

③喷射系统部分，该部分进一步包括喷射器，所述喷射器包括内枪管、外枪管以及雾化喷嘴组成，其中在所述的外枪管上还设有角度指示、以及还原剂入口和压缩空气入口；

④控制及管理部分。

本发明中以氨水或尿素[CO(NH₂)₂]等作为还原剂，雾化后注入垃圾焚烧炉1内，选择性地把烟气中的NO_x还原为N₂和H₂O，最终通过烟囱8排放。

（2）半干法脱酸系统：该系统包括石灰浆制备单元4和半干法反应塔3（旋转喷雾干燥脱酸反应塔）；

①石灰浆制备系统

本发明所述的石灰浆制备系统可以为多套烟气净化系统供给石灰浆，例如在一具体实施方式中一工厂3套烟气净化系统共用2套石灰浆制备系统，其中1套为备用系统。此外，因为石灰粉供应方便，而且价格低廉，在本发明中直接采用石灰粉(CaO或Ca(OH)₂)作为制备石灰浆的原料。石灰浆制备系统主要设备为消化槽、储浆槽和石灰浆泵以及石灰定量螺旋输送机等；其生产过程是将石灰仓内的石灰粉由石灰定量螺旋输送机送入消化槽，消化槽中加入石灰粉和水搅拌制成石灰浆溶液，石灰浆溶液自流入储浆槽，所述石灰浆的浓度为8％～12％，优选为10％，然后由石灰浆泵往转喷雾干燥脱酸反应塔。作为优选，所述石灰浆泵的数目为两个，1个为工作泵，1个为备用泵，当工作泵出现故障时可以马上切换到备用泵，不需要停止所述反应，更加方便、及时，通过所述的石灰浆泵将石灰浆送往多套旋转喷雾干燥脱酸反应塔；作为优选，为了防止石灰粉入槽时的粉尘飞扬，消化槽上方设有通风除尘设施。

②旋转喷雾干燥脱酸反应塔

本发明中所述旋转喷雾干燥脱酸反应塔由机械旋转喷嘴、旋转喷雾器高速电机(9000～12000r/min)、旋转喷雾器冷却风机、脱酸反应塔本体和相关控制系统组成。作为优选，所述机械旋转喷嘴由耐磨合金材料制造。其中，石灰浆泵赋予耐磨合金旋转喷嘴进料管一个恒定的压力，以保证给料调节系统的稳定运行；旋转喷雾器高速电机是旋转喷雾干燥脱酸反应塔的关键组件，它带动耐磨合金旋转喷嘴高速均匀的旋转，使石灰浆雾化成极细的雾滴以提高吸收效率；塔顶部的气流分布器使气体形成涡流状态，可延长反应时间；旋转喷雾干燥脱酸反应塔的体积可保证达到预定的脱除效率，同时满足使石灰浆水分蒸发成为干粉的要求。

所述石灰浆雾化后在旋转喷雾干燥脱酸反应塔内与热烟气混合进行传热传质交换并发生以下化学反应：

Ca(OH)₂+2HCl＝CaCl₂+2H₂O

Ca(OH)₂+SO₂＝CaSO₃+H₂O

Ca(OH)₂+SO₃+＝CaSO₄+H₂O

在反应发生的同时，雾滴中的水分被烟气干燥蒸发，最终的反应产物是粉末状的干料(主要成分为CaCl₂、CaSO₃、CaSO₄、Ca(OH)₂和烟尘)，这些粉尘在塔底部及后面的布袋除尘器中被收集下来，烟气中剩余的酸性气体在通过滤袋时与未完全反应的Ca(OH)₂进一步反应而被去除。另外由于烟温降低，烟气中的部分有毒有机物和重金属也可以被凝聚或被干燥的粉尘吸附而除去。

所述旋转喷雾干燥脱酸反应塔喷入的石灰浆量是通过其后的烟气在线监测仪自动控制，调节石灰浆给料调节阀，以控制进入反应塔所需的石灰浆量，正常运行工况下，由于喷入的石灰浆量不能将脱酸反应温度降至140℃-160℃，需向反应塔内补充减温水。

为了实现脱酸反应塔中温度降至140℃-160℃，本发明中对所述的反应塔进行了改进，设置了独立的减温水系统，在现有的反应塔顶部设置多个喷嘴和喷水管路，将系统半干法反应塔出口温度控制在140℃-160℃，优选140-150℃，作为优选，在本发明中根据所要处理的烟气量及反应塔的结构，在反应塔顶部设计4个双流体喷嘴，及1套喷水管路，作为进一步的优选，所述4个双流体喷嘴均匀的设置于脱酸反应塔的顶部。

此外，对所述反应塔的改造还包括增加吹扫风机、管道系统和控制仪表等。从锅炉省煤器出来的烟气（温度约为220℃）从反应塔顶部进入，反应塔有足够高度以确保喷入的雾化水可以完全蒸发，同时，所述冷却水雾化喷嘴通过支撑件固定于所述反应塔上，使该喷嘴和反应塔的内壁之间具有一定的距离，作为优选，所述支撑件向上倾斜，该支撑件与水平面之间的夹角为10-45度，喷出的水向上喷出进入炉内，进一步防止水微粒接触塔内壁，反应塔出口的烟气温度控制在140-150℃。烟气在反应塔内被反应塔顶部圆周布置的4个雾化喷嘴喷出的水雾冷却至设定的温度后，从下部烟气出口排出，并经烟道进入袋式除尘器。

作为优选，所述减温水从烟气净化系统原有的工艺水管引出，接至布置在反应塔上部圆周布置的4套双流体型雾化喷嘴，被压缩空气雾化后喷入反应塔内与烟气直接接触，雾化水被蒸发，同时烟气被冷却，温度被降低至设定的温度。

作为优选，所述冷却水主要根据反应塔出口温度，通过PID运算，来自动调节喷水管路上的电动调节阀，从而控制双流体喷嘴的水量，达到半干法脱酸的最佳反应温度。

作为优选，所述吹扫用空气经过吹扫风机送至反应塔喷嘴吹扫风分配总管，通过各支管分别进入各雾化喷嘴，以防止喷嘴堵塞，及喷嘴腐蚀。上述改进是通过专用技术设计，通过FLUENT软件进行计算机模拟计算，根据烟气量、反应塔进口温度、反应塔出口温度等参数来计算出合理的反应塔的筒体直径，筒体高度。

所述半干法脱酸反应塔过程自动控制主要有：SO₂及HCl排放浓度控制—根据烟气在线监测仪测得的烟气量及其中SO₂及HCl含量，由气动调节阀控制吸收剂石灰浆给料量；脱酸反应塔温度控制—根据反应塔入口温度及布袋除尘器出口温度和烟气露点之间的关系，控制反应塔减温水量。

作为优选，所述旋转喷雾器工作时高速旋转，剧烈的摩擦使轴承发热，温度较高，因此所述旋转喷雾器上设有循环冷却水降温，正常运行工况下。

本发明中旋转喷雾干燥脱酸反应塔与湿式脱酸反应塔的净化原理相同，但又有其独到之处，旋转喷雾干燥脱酸反应塔所用的吸收剂石灰浆浓度要高于湿式脱酸反应塔，该设备的烟气一般为下流式，即烟气从旋转喷雾干燥脱酸反应塔的上部进入，下部流出。机械旋转喷嘴是通过高速电机带动喷嘴旋转（9000~12000r/min），在强大的离心力作用下，使吸收剂石灰浆得以充分雾化，该喷嘴的优点是吸收剂石灰浆雾化效果好。

选用上述改进的反应塔脱酸时，所述烟气经余热锅炉回收热量后温度将为216℃，然后进入旋转喷雾干燥脱酸反应塔同塔顶旋转喷雾器喷出的石灰浆雾滴充分接触，反应生成粉末状钙盐，达到降温和脱除烟气中有害气体SO₂、HCl及吸附其他有害成分的目的，同时，所述上述冷却水喷嘴喷出冷却水，进一步将温度降至140-160℃，提高脱酸效率并为下一步的干法脱酸的实施做好准备。

（3）干法脱酸系统：在半干法脱酸反应塔前或半干法脱酸反应塔后增加干法脱酸系统，用喷入的Ca(OH)₂来去除烟气中的酸性气体（如SOx和HCl等）。

所述干法脱酸系统包括消石灰储存单元、喷射单元、气力输送分配器和控制单元，消石灰由运输车通过管道注入消石灰贮仓中，通过消石灰气力输送分配器调节定量给料后经罗茨鼓风机、喷料管路，最后喷射到烟道中，以去除烟气中的酸性气体（如SO_x和HCl等）。

所述消石灰储存单元包括消石灰仓，该消石灰仓通过接自送消石灰车辆的管道接收消石灰并将消石灰存储在其中，消石灰仓与运送消石灰的车辆的联接采用快速接头+软管联接。

作为优选，所述消石灰仓和消石灰气力输送分配器之间设有一闸阀，以便在检查和维修时切断消石灰的给料。

作为优选，消石灰仓安装有3个料位开关，上部的料位开关检测高料位（2个），中下部开关显示低料位（1个）。其中，高料位表示消石灰停止上料的料位，由于本项目消石灰仓仓体大，进料时易出现因仓体中的物料有堆积角的偏差等因素，仅设一个高料位会出现因未测到高料位而消石灰仓冲顶的现象。为了避免消石灰打料时出现冲顶的现象，消石灰仓中设2个高料位来同时监测；低料位表示消石灰仓应接收消石灰的料位；低料位设置高度为消石灰仓中的消石灰的量仅剩一天的使用量。

作为优选，所述消石灰仓的顶部设置仓顶袋式除尘器，仓顶袋式除尘器属于脉冲喷吹式布袋过滤器。在消石灰仓进料期间，消石灰仓中的空气通过滤袋排向除尘器外，以免给消石灰仓加压，过滤器不但在消石灰仓接收消石灰（来自消石灰运送车辆）的过程中运行，而且在接收消石灰后定期间隔运行。作为进一步的优选，安装在消石灰进料点的消石灰进料手控阀设有限位开关，此阀的开关信号自动控制仓顶袋式除尘器的运行。

工作时，消石灰干粉的投放量，根据烟气中氯化氢、二氧化硫和有害气体的含量多少而定，每条工艺线中均设有一套多组分烟气在线监测装置（原烟气净化系统中设有），来实时监测并参与控制消石灰仓下部的气力输送分配器，由自动调节装置控制从而达到消石灰投放量的定量供给，以确保消石灰用量的经济性。

所述消石灰气力输送分配器分别包括多台圆盘给料机，每个圆盘给料机对应1套烟气净化系统，分别根据每个系统烟囱出口SOx、HCl的等酸性气体的浓度调节向烟气中供给的消石灰量，消石灰量由给料机自动控制。

所述喷射单元包括多台喷射风机和消石灰干粉喷射管路，在本发明的具体实施方式中，该喷射单元含有4台喷射风机用来往消石灰喷入装置内注入消石灰，其中，1＃喷射风机用于1＃焚烧线，2＃喷射风机用于2＃焚烧线，3＃喷射风机用于3＃焚烧线，4＃喷射风机用作1＃、2＃、3#注入风机共同的备用注入风机。

作为优选，所述消石灰干粉喷射管路中的直管段选用国外进口耐磨透明软管；弯管选用耐磨陶瓷弯管。所述透明软管具有耐磨性好，便于安装布置，及易清堵等特点，采用透明软管在运行时便于观察，管路堵塞时可直接查到堵管点，清堵一般采用工具人工击打软管外侧即可。所述耐磨陶瓷弯管内衬层为陶瓷，莫氏硬度可达9.0相当于HRC90以上，因此耐磨寿命远远高于普通钢管；另外耐磨陶瓷弯管内表面光滑、耐酸碱永不锈蚀，因此运行阻力很小，减少了堵料的可能。消石灰储存与喷射系统在渗滤液操作员站进行控制监视。

所述干法脱酸系统中还包括控制单元，控制单元中根据烟气在线监测系统的HCl、SO₂的检测数据，换算成净化其所需的消石灰的量，通过气力输送分配器变频控制出料，由鼓风机送入反应塔和除尘器之间的烟道里，以达到烟气达标排放的目的。其自动控制系统采用PLC控制系统，可以远程/就地控制切换，通过profibus-DP总线与DCS通讯，利用操作员站、工程师站实现远程控制操作。从而实现就地控制操作(利用触摸屏、控制按钮等来实现)和DCS双重控制。

（4）活性炭吸附系统：活性炭经定量装置直接送入旋转喷雾干燥脱酸反应塔前或旋转喷雾干燥脱酸反应塔后的烟道中，以进一步吸附二噁英和重金属等有害物质。该系统包括活性炭仓和喷射器，作为优选，所述喷射器为文丘里喷射器。

作为优选，所述活性炭仓上配有高、低料位计。各烟气净化系统独立供料，活性炭添加为连续作业，由缓冲料斗及定量螺旋给料机控制活性炭添加量，经文丘里喷射器将活性炭喷入反应塔出口管道，活性炭添加量随锅炉负荷变化和二噁英监测数据进行调整，实行阶梯调节，活性炭喷射用的压缩空气由空压机站供给。在本发明的具体实施方式中，所述活性炭的品质指标如下表：

活性炭品质指标

作为优选，当活性炭粉与烟气一起进入布袋除尘器后，停留在滤袋上的活性炭粉继续同缓慢通过滤袋的烟气充分接触，最大限度净化烟气中的二噁英及重金属。

作为优选，活性炭吸附系统在原系统的基础上增加一套喷射器及其输送管道，实现备用，当工作系统发生故障时，可以方便的切换到备用系统，确保满足任何时候活性炭的供应需求。

（5）布袋除尘系统：含粉尘及活性炭的烟气进入布袋除尘器，收集下来的粉尘经二级刮板输送机输送到灰仓，净化后的烟气通过引风机（由变频控制器控制）送往烟囱外排，布袋除尘器以及活性炭喷射用的压缩空气由空压机站供给。

所述布袋除尘器包括支架、灰斗、箱体及旁通烟道、循环加热风系统、滤袋、喷吹清灰装置、卸灰阀及脉冲控制仪等几部分组成，为单元组合式结构。作为优选，本发明中采用带旁通的低压喷吹脉冲布袋除尘器收集烟气中的烟尘。

作为优选，所述布袋除尘器由滤袋材质为纯聚四氟乙烯加纯聚四氟乙烯覆膜滤料，具有耐酸碱性能好、清灰再生能力强、过滤效率高、运行持久、阻力低和憎水性好等特点，使用寿命4年以上，笼骨采用不锈钢制作。所述滤袋是一种独特的材料制成的滤袋，在240℃的连续运行温度，瞬间260℃的温度条件下，能耐全部PH值范围内的酸碱侵蚀。所述滤袋自润性极佳、不吸潮、能承受紫外线辐射，适用于需耐腐蚀性的恶劣条件、滤料使用寿命要求高的场合。

本发明所选用的PTFE滤袋主要技术参数：

产品名称TF/TFA750BSG

纤维100％PTFE

基布100％PTFE

平方克重750g/m²

厚度1.1mm

密度0.68g/cm³

透气量100L/dm².min

断裂强度-纵向≥450N/5cm

断裂强度-横向≥450N/5cm

伸长200N/5cm-纵向＜5％

伸长200N/5cm-横向＜5％

热收缩260℃,90min3％

爆破强度＞300N/cm²

连续工作温度240℃

瞬间工作温度260℃

工作时，含尘烟气由除尘室下部的进风口进入箱体，净化了的气体在滤袋内向上经滤袋口进入上箱体，由排风口排出。根据连续监测的滤袋阻力使脉冲控制仪工作，脉冲控制仪控制脉冲阀进行喷吹，压缩空气以极短的时间顺序通过各脉冲阀并经喷吹管上的喷嘴向滤袋内喷射，使滤袋膨胀产生的振动和反向气流的作用下，迫使附着在滤袋外表面上的粉尘脱离滤袋落入灰斗。为防止二次吸附，减少除尘器阻力，延长布袋寿命，采用在线清灰。

作为优选，为避免烟气结露而影响布袋除尘器的正常工作，除尘器设有完善的整体保温措施。所述布袋除尘器清灰所需的压缩空气由空压机站供给。布袋除尘器由于对微小粒状物有良好的捕集效果，因此对脱酸过程产生的干燥盐类产品和活性炭粉体有较高的脱除效率。

本发明所述装置除了包含以上5个系统以外，还可以进一步的包含飞灰输送系统和灰仓。

所述飞灰输送系统由反应塔下刮板输送机、除尘器下刮板输送机、全厂公用刮板输送机、斗式提升机和灰仓及相应阀门等设备组成。

所述烟气进入脱酸反应塔，其中较大的颗粒物由于离心力的作用而沿反应塔壁并最终落入反应塔底部，脱酸反应塔底部收集物为脱酸反应生成物和烟气中粗烟尘的混合物，由反应塔下刮板输送机输送至全厂公用刮板输送机上；烟气中所含的飞灰（包括喷入的活性碳），由布袋除尘器捕集至除尘器灰斗，并经除尘器下的刮板输送机送至全厂公用刮板输送机上。烟气净化系统收集的灰尘均由公用刮板输送机并经斗式提升机送入灰仓储存。

作为优选，为了防止飞灰在输送和储存过程中因温度低而粘结附着在设备上，影响输灰系统正常运行，飞灰输送系统（包括反应塔下刮板输送机、除尘器下刮板输送机、全厂公用刮板输送机、斗式提升机和灰仓）采取保温和电加热措施，并且加热电功率可调。当控制点温度低于设定值时，电加热装置自动投入运行，当控制点温度高于设定值时，电加热装置自动减小加热功率。

作为优选，为保证灰仓顺利储灰和出灰，在灰仓顶部设有专用的布袋除尘器，灰仓底部设置2个下灰口，1个下灰口接湿式搅拌机，另1个下灰口接干灰散装机。作为进一步的优选，为防止灰仓仓底卸灰不畅，在灰仓底设置流化设施，由压缩空气进行流化，同时在灰仓上配置了料位仪及其它控制仪器。脱酸反应塔和布袋除尘器收集到的反应生成物及飞灰属于危险固体废物，因此储存于灰仓内的飞灰由罐装车送至飞灰固化站处理。

本发明针对现有工艺进行分析、改造，及改造后检验，可使烟气排放各项指标连续稳定地达到欧盟2000标准，同时具有以下优点：1）投资与运营成本可控，较为低廉；2）工艺简单，运行管理便利；3）不产生二次液体污染。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims

1.一种用于垃圾焚烧的烟气净化处理方法，所述方法包括脱硝、半干法脱酸、干法脱酸、活性炭吸附以及布袋除尘的步骤，其特征在于，所述半干法脱酸步骤中采用独立于石灰浆的减温水系统控制脱酸反应温度为140-160℃。

2.根据权利要求1所述的烟气净化处理方法，其特征在于，所述干法脱酸步骤中的干石灰粉和活性炭吸附步骤中的活性炭粉在半干法脱酸前喷入或在半干法脱酸后喷入。

3.根据权利要求1所述的烟气净化处理方法，其特征在于，所述半干法脱酸步骤中控制脱酸反应温度为140-150℃。

4.根据权利要求1所述的烟气净化处理方法，其特征在于，所述脱硝步骤采用选择性非催化还原法脱硝。

5.根据权利要求1所述的烟气净化处理方法，其特征在于，所述脱硝步骤中选用氨水或尿素为还原剂。

6.根据权利要求1所述的烟气净化处理方法，其特征在于，所述半干法脱酸中石灰浆的浓度为8-12％。

7.一种实现权利要求1-6之一所述方法的烟气净化处理装置，该装置包括脱硝系统、半干法脱酸系统、干法脱酸系统、活性炭吸附系统以及布袋除尘系统，其特征在于，所述半干法脱酸系统中脱酸反应塔的顶部设置减温水单元，该减温水单元包括多个冷却水雾化喷嘴和供水管路。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述冷却水雾化喷嘴为4个双流体喷嘴，均匀的设置于脱酸反应塔的圆周上。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述冷却水雾化喷嘴通过支撑件固定于所述反应塔上，该支撑件向上倾斜，与水平面之间的夹角为10-45度。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述减温水单元还包括吹扫风机。

11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述布袋除尘系统采用布袋除尘器，该布袋除尘器的布袋滤料采用聚四氟乙烯加聚四氟乙烯覆膜。

12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述半干法脱酸系统还包括至少两个石灰浆制备单元，其中一个作为备用。

13.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述干法脱酸系统还包括至少两套消石灰粉输送装置，其中一套作为备用。

14.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述活性炭吸附系统包括至少两套活性炭供给单元和输送管道，其中一套作为备用。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述活性炭供给系统包括至少3个给料口，用于工作系统和备用系统之间的切换。