CN102794090A

CN102794090A - 一种喷雾干燥法组合熟石灰粉喷射的烟气净化装置

Info

Publication number: CN102794090A
Application number: CN2012103023735A
Authority: CN
Inventors: 任少清; 张星群; 裘晓云; 吴钦宝; 沈华忠
Original assignee: XINSHIJI ENERGY ENVIRONMENTAL PROTECTION ENGINEERING Co Ltd HANGZHOU
Current assignee: XINSHIJI ENERGY ENVIRONMENTAL PROTECTION ENGINEERING Co Ltd HANGZHOU
Priority date: 2012-08-23
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2012-11-28

Abstract

本发明涉及一种喷雾干燥法组合熟石灰粉喷射的烟气净化装置。目的是提供的装置应能使垃圾焚烧炉稳定实现烟气排放的要求。技术方案是：一种喷雾干燥法组合熟石灰粉喷射的烟气净化装置，依序包括前端设有烟气入口的烟气分配器、旋转喷雾器、反应塔、通过文丘里管与反应塔连通的布袋除尘器、引风机以及烟囱，还包括一控制系统，该控制系统接通设于烟气进口内壁上以用于测量进烟温度和酸性气体含量的两个检测仪；其特征在于该烟气净化装置还配有一熟石灰干粉喷射系统，该熟石灰干粉喷射系统包括设置在烟气入口与烟气分配器之间的烟气混合器1B、设置在烟气混合器外部的干粉贮仓及通过管道将干粉贮仓内的石灰干粉输入烟气混合器内的干粉输送装置。

Description

一种喷雾干燥法组合熟石灰粉喷射的烟气净化装置

技术领域

本发明涉及环保领域，具体是用于去除垃圾焚烧所产生烟气中的酸性气体的烟气净化装置。

背景技术

生活垃圾内含的物品众多，其中有人们废弃的塑料用品；所以生活垃圾焚烧产生的烟气中不仅含有一氧化碳、二氧化硫等有害气体和飞尘，还含如氯化氢、佛化氢、二恶英、重金属汞等有毒气体。因此，在加强环境保护的今天，针对日益严格的环保要求，烟气净化装置的功能受到人们的普遍关注。

目前的烟气净化装置，按照该装置是否产生废水或所用中和剂的形式可分成湿法，干法，喷雾干燥法以及循环悬浮式半干法等。其中湿法烟气净化装置的投资成本较高，且其产生的废水因含有重金属元素而造成二次污染，故一般不用于生活垃圾焚烧的烟气净化。干法烟气净化装置是通过往布袋除尘器的入口喷射Ca(OH)₂粉实现净化，尽管该系统不产生废水，但对中和剂的利用率太低，且还不能保证脱硫率，故有被摈弃的趋势。针对垃圾焚烧产生的烟气，当前尤以采用旋转喷雾法以及循环流化床式，也称循环悬浮式半干法烟气净化系统就多。但是，从使用状况来看，尽管循环悬浮式半干法净化装置能够重复利用除尘器分离下来的飞灰、减少中和剂的用量，但布袋除尘器会因负担增加而缩短使用寿命；同时由于循环悬浮式烟气处理装置本身的几何特征，随着喷水量的增加，将导致黏壁等问题，从而导致操作维护量的增加。旋转喷雾器技术目前在国内应用比较广，尤其是大型焚烧电厂；不同于循环流化床法可采用干粉作为中和剂，喷雾干燥法主要采用自制石灰浆溶液作为脱酸介质，对石灰浆的质量要求相对较高，喷雾头、输浆管道、浆泵等易出现堵塞磨损等问题，一旦负荷变化较大或是入口的温度或酸性气体含量波动较大以及锅炉低负荷，将无法及时调整石灰浆的浓度或是在雾化器检修时，将无法喷射石灰浆，以致无法满足脱酸的排放要求。影响烟气脱酸效果。

发明内容

本发明的目的是要克服现有烟气净化装置所存在的缺点，提供一种喷雾干燥法组合熟石灰粉喷射的烟气净化装置，该装置应能在负荷、烟气温度、酸性气体含量波动较大时，仍能使垃圾焚烧炉稳定实现烟气排放的要求。

本发明采用的技术方案是：一种喷雾干燥法组合熟石灰粉喷射的烟气净化装置，依序包括前端设有烟气入口的烟气分配器、旋转喷雾器、反应塔、通过文丘里管与反应塔连通的布袋除尘器、引风机以及烟囱，还包括一控制系统，该控制系统接通设于烟气进口内壁上以用于测量进烟温度和酸性气体含量的两个检测仪；其特征在于该烟气净化装置还配有一熟石灰干粉喷射系统，该熟石灰干粉喷射系统包括设置在烟气入口与烟气分配器之间的烟气混合器1B、设置在烟气混合器外部的干粉贮仓以及通过管道将干粉贮仓内的石灰干粉输入烟气混合器内的干粉输送装置。

所述烟气混合器为两端较粗中间较细的文丘里管式的筒体，一端连通干粉贮仓的干粉喷射管从外部伸入烟气混合器内，该干粉喷射管的喷射头位于筒体中央部位，石灰干粉喷射方向与烟气入口的烟气输入方向相反。

所述干粉喷射管穿越烟气混合器的筒体壁部后进入烟气混合器内。

本发明的工作原理是：由于配置了熟石灰干粉喷射系统，因而当垃圾焚烧炉因燃烧工况或垃圾成分波动等原因，导致烟气排放指标不稳定时，可采用该种烟气处理装置加以解决；主要包括以下几种工况：

1）烟气温度过低

因浆液中含大量水分，当烟气温度过低，旋转喷雾器喷入的浆液将无法达到脱酸的目的，也无法保证布袋除尘器出口烟气温度在露点温度以上10-20℃，这将导致酸性气体排放无法达到要求，同时布袋除尘器的滤袋无法正常使用。此时，本发明可根据烟气入口反馈的温度信号，在喷浆系统保证正常工作范围内，停止喷水以使除尘器出口温度升至正常水平；同时，根据在线监测的酸性气体含量，投入石灰干粉喷射，从而保证酸性气体的排放指标。

2）烟气中酸性气体含量过高

当烟气中酸性气体含量过高时，由于浆液浓度的限制，尽管喷浆量达到最大，布袋除尘器入口温度处于正常范围，酸性气体仍无法达到要求；此时控制系统将根据在线监测的反馈信息，自动开启石灰干粉喷射系统喷射石灰干粉，从而保证酸性气体的排放。

3）烟气温度以及酸性气体含量较低

当烟气温度以及酸性气体含量较低时，可以减少旋转喷雾器的喷浆量。在布袋除尘器入口温度的正常范围内，通过喷射石灰干粉以达到脱酸要求；具体步骤是控制系统根据在线监测的反馈信息，开启石灰干粉喷射，同时减少喷浆量，从而保证酸性气体的排放和进入布袋除尘器的温度。

4）当旋转喷雾器检修时

当旋转喷雾器临时检修，通过喷入石灰干粉以及布袋除尘器滤袋的吸附吸收，可以满足烟气的排放要求。

另外，当石灰浆系统出现故障；此时，作为备用系统，可通过旋转喷雾器的喷水及喷射石灰干粉，达到脱酸排放的要求。

本发明的有益效果是：由于在原有烟气净化装置中增配了熟石灰干粉喷射系统，能够有效地应对因垃圾焚烧炉原因导致负荷、烟气温度、酸性气体含量波动较大的问题，确保烟气净化装置正常有效的工作，使排放的烟气达到正常排放标准。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图。

图2是本发明中的烟气混合器的结构示意图。

图3是图2中的A部放大结构示意图。

具体实施方式

以下通过附图所示的实施例进一步说明。

如图所示：该装置依序包括烟气进口1A、烟气分配器1C、旋转喷雾器1D（可分别或同时喷射减温水、石灰浆和冷却空气）、反应塔1，以及与反应塔烟气出口1F依序连接的喷射活性炭用的文丘里管1G、布袋除尘器2、引风机3以及烟囱4；反应塔底部还设有飞灰出口1E；上述结构均与现有的烟气净化装置相同。

本发明的改进是在烟气入口与烟气分配器之间设置烟气混合器1B，该烟气混合器与设置在外部的干粉贮仓以及通过管道将干粉贮仓内的石灰干粉输入烟气混合器的干粉输送装置，共同组成了石灰干粉喷射系统。

使用本发明装置时，来自生活垃圾焚烧炉的内含酸性气体如HCl、SOx、HF和二恶英等有毒气体及飞灰的烟气，从烟气进口1A进入，经混合器1B进入反应塔顶部的烟气分配器1C，与旋转喷雾器1D喷入的减温水和浆液进行混合，熟石灰干粉在烟气分配器与烟气充分混合，在混合与接触中进行如下的脱酸反应：

SO₂＋Ca(OH)₂+H₂O=CaSO₃+2H₂O

2HCl+Ca(OH)₂=CaCl₂+2H₂O

2HF+Ca(OH)₂=CaF₂+2H₂O；

上述过程的温度必须降到适当范围内，因为烟气中吸收酸性成分的能力是随温度的降低而增加的，但太低的温度将增强反应塔中飞灰的粘结以及滤袋糊袋的趋势；兼顾这两个因素，一般控制布袋除尘器出口的含湿量在6％左右。

经过脱酸处理的烟气从顶部的烟气出口1F离开反应塔，并依次进入喷射活性炭的文丘里管1G、布袋除尘器2，相继由活性炭进一步除去二恶英，布袋除尘器中除尘，净化后的烟气由引风机3送至烟囱4，然后排入大气。

上述脱酸过程还同时是二恶英等有毒气体的去除过程，在反应塔吸收酸性气体的同时，二噁英等有毒气体在其后的活性炭混合器3中被喷入的活性炭吸附干净。

石灰浆由制浆系统提供（石灰浆浓度根据具体需要调定），然后通过管道从旋转喷雾器1D喷入反应塔内。该制浆系统包括自上向下设置的贮仓、输送机、消化器和搅拌器；石灰从贮仓下料到输送机上，由输送机送入消化器中与水混合，搅拌均匀后即可成为脱酸反应所需用的石灰浆。显然，该制浆系统为常规装置。

熟石灰干粉喷射系统所用的石灰干粉是经过粉碎的Ca(OH)₂干粉（即熟石灰干粉，该干粉的细度根据需要确定，通常可选用150目-250目），它们由干粉贮仓供出，通过管路和干粉输送装置（通常是气泵；图中省略）通过烟气混合器1B喷入反应塔内。所述干粉贮仓和干粉输送装置为现有装置，可直接移用或外购配用。

图2中可见：所述烟气混合器为两端较粗中间较细的文丘里管式的筒体，一端连通干粉贮仓的干粉喷射管1B-1从外部伸入烟气混合器内（图2中显示是穿越烟气混合器的筒体壁部后进入；也可从其它部位伸入），该干粉喷射管的喷射头位于筒体中央部位，石灰干粉喷射方向与烟气入口的烟气输入方向（箭头S所示方向)相反。

由于上述的石灰浆喷射系统、熟石灰干粉喷射系统可以独立使用或同时使用，并且在烟气进口的内壁上设有能测量进烟温度和酸性气体含量的两个检测仪，因此本装置可以根据在线检测到的烟气温度、酸性气体含量的大小，快速启用喷石灰浆或喷石灰干粉，或者同时喷石灰浆与喷石灰干粉。

启用喷石灰浆、喷石灰干粉或同时喷石灰浆与喷石灰干粉三种不同的使用工况为：

1）当反应塔入口的烟气温度很低时，为保证布袋除尘器的入口温度在合理的正常使用范围内，当达到需要烟气温度的同时，由于石灰浆的浓度的限制而无法满足酸性气体的排放要求，此时可自动同时启用石熟灰干粉喷射系统，以使排放烟气达到脱酸要求；

2）当反应塔入口的烟气温度以及酸性气体的含量在正常工作范围内，即单独使用旋转喷雾器，即可达到布袋除尘器的使用温度以及烟气排放的要求，此时可单独采用旋转喷雾器；

3）当入口负荷变化，尽管反应塔烟气进口的温度在正常的减温范围内，但烟气中的酸性气体的含量相对较高时，此时旋转喷雾器喷浆喷射只能满足降温要求，而无法达到脱酸排放要求，此时必须同时开启熟石灰干粉喷射系统，在满足除尘器入口烟气温度要求的前提下，根据反馈的酸性气体含量，通过喷入熟石灰粉的用量，来达到中和目的；

4）烟气中酸性气体含量偏大、系统负荷波动较频繁时，也可同时采用喷石灰干粉和喷石灰浆液进行脱酸。

另外，当入口酸性气体的成分较低，或喷浆管道出现故障时以及雾化器临时检修时，可单独启动石灰干粉喷射系统，以满足排放要求。

图中的M表示电动头。

Claims

1.一种喷雾干燥法组合熟石灰粉喷射的烟气净化装置，依序包括前端设有烟气入口（1A）的烟气分配器（1C）、旋转喷雾器（1D）、反应塔（1）、通过文丘里管（1G）与反应塔连通的布袋除尘器（2）、引风机（3）以及烟囱（4）；还包括一控制系统，该控制系统接通设于烟气进口内壁上以用于测量进烟温度和酸性气体含量的两个检测仪；其特征在于该烟气净化装置还配有一熟石灰干粉喷射系统，该熟石灰干粉喷射系统包括设置在烟气入口与烟气分配器之间的烟气混合器（1B）、设置在烟气混合器外部的干粉贮仓以及通过管道将干粉贮仓内的石灰干粉输入烟气混合器内的干粉输送装置。

2.根据权利要求1所述的一种喷雾干燥法组合熟石灰粉喷射的烟气净化装置，其特征在于：所述烟气混合器为两端较粗中间较细的文丘里管式的筒体，一端连通干粉贮仓的干粉喷射管从外部伸入烟气混合器内，该干粉喷射管的喷射头位于筒体中央部位，石灰干粉喷射方向与烟气入口的烟气输入方向相反。

3.根据权利要求2所述的一种喷雾干燥法组合熟石灰粉喷射的烟气净化装置，其特征在于：所述干粉喷射管穿越烟气混合器的筒体壁部后进入烟气混合器内。