CN113413739A - 一种垃圾焚烧烟气一体化协同净化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种垃圾焚烧烟气一体化协同净化系统，包括：小苏打研磨系统、脱酸反应器、活性炭喷射系统、还原剂喷射系统、除尘脱硝一体化装置和引风机；小苏打研磨系统包括小苏打储仓、小苏打圆盘给料机、小苏打中间储仓、小苏打螺旋输送机、小苏打研磨机和小苏打粉输送风机；小苏打储仓出口连接小苏打圆盘给料机入口，小苏打圆盘给料机给料口连接小苏打中间储仓入口，小苏打中间储仓出口连接小苏打螺旋输送机入口。本发明的有益效果是：本发明提供了一种流程简单、污染物脱除效率高、系统阻力小、综合成本低的垃圾焚烧烟气一体化协同净化系统，适用于垃圾焚烧烟气酸性气体、氮氧化物、烟尘、二噁英、重金属的脱除。

Description

一种垃圾焚烧烟气一体化协同净化系统
技术领域
本发明属于烟气治理领域，尤其涉及一种垃圾焚烧烟气一体化协同净化系统。
背景技术
我国生活垃圾减量化、资源化利用的主要方式是垃圾焚烧发电技术，一直以来垃圾焚烧产生的二次污染物排放一直是备受关注的问题。随着我国经济的高速发展，人们对居住环境的要求越来越高，上海市颁布的地方标准，主要污染物排放限值与欧盟标准相同，随后深圳、海南、河北陆续颁布的地方标准排放限值比欧盟标准更为严格，其中SO2的排放限值甚至低于超低排放35mg/Nm3。
目前我国绝大多数生活垃圾发电厂的烟气净化都采用SNCR→SDA半干法脱酸→活性炭吸附→布袋除尘的烟气净化工艺，这种处理工艺仅能满足我国现行国家标准对垃圾焚烧烟气污染物排放限值要求，无法达到欧盟、超低排放、甚至我国一些地方标准的要求，尤其是氮氧化物的脱除率。为了达到较高的氮氧化物脱除率，需在布袋除尘器后增加烟气换热器和SCR脱硝反应器，将烟气温度升高至脱硝催化剂活性较高的温度范围内，进行氮氧化物的催化还原反应。整套工艺系统设备较多、系统阻力大，综合成本较高。因此开发一种污染物脱除效率高、工艺简单、系统阻力小、综合成本相对较低的垃圾焚烧烟气净化工艺系统，成为了当前垃圾焚烧烟气净化急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种垃圾焚烧烟气一体化协同净化系统。
这种垃圾焚烧烟气一体化协同净化系统，包括：小苏打研磨系统、脱酸反应器、活性炭喷射系统、还原剂喷射系统、除尘脱硝一体化装置和引风机；
小苏打研磨系统包括小苏打储仓、小苏打圆盘给料机、小苏打中间储仓、小苏打螺旋输送机、小苏打研磨机和小苏打粉输送风机；小苏打储仓出口连接小苏打圆盘给料机入口，小苏打圆盘给料机给料口连接小苏打中间储仓入口，小苏打中间储仓出口连接小苏打螺旋输送机入口，小苏打螺旋输送机出口连接小苏打研磨机入口，小苏打研磨机出口连接小苏打粉输送风机入口，小苏打粉输送风机出口连接脱酸反应器上的小苏打粉接入口；
脱酸反应器上设有烟气入口和烟气出口；脱酸反应器的烟气出口连接烟道；
活性炭喷射系统包括活性炭粉储仓、活性炭圆盘给料机和活性炭输送器；活性炭粉储仓出口连接活性炭圆盘给料机入口，活性炭圆盘给料机出口连接活性炭输送器，活性炭输送器上设有压缩空气接口；活性炭输送器出口接入烟道；
还原剂喷射系统包括氨水输送泵、氨水蒸发器、氨水喷枪和喷氨格栅；氨水蒸发器顶部设有热稀释风进口；氨水输送泵连接氨水喷枪，氨水喷枪的喷射口设于氨水蒸发器的中心截面上，并且靠近热稀释风进口；氨水蒸发器出口连接喷氨格栅，喷氨格栅布置在烟道截面上；
位于还原剂喷射系统接入点后的烟道接入除尘脱硝一体化装置的烟气入口，除尘脱硝一体化装置的烟气出口连接引风机入口，引风机出口连接烟囱上的烟气入口；除尘脱硝一体化装置内设有催化滤袋。
作为优选，脱酸反应器的截面为圆形；空间位置受限时脱酸反应器整体为U形。
作为优选，氨水蒸发器的热源为热空气或热烟气；氨水喷枪为双流体喷枪；喷氨格栅为由母管、支管和喷射管组成的网格状喷射装置；其中母管连接多根支管，每根支管顺烟气流向布置多根喷射管。
作为优选，除尘脱硝一体化装置内设有压缩空气脉冲吹灰系统。
作为优选，除尘脱硝一体化装置底部设有灰斗。
这种垃圾焚烧烟气一体化协同净化系统的工作方法，包括以下步骤：
步骤1、来源于垃圾焚烧炉的未处理烟气首先进入脱酸反应器，经小苏打研磨系统研磨后的小苏打粉进入脱酸反应器脱除烟气中的酸性成分，得到脱酸后的烟气；
步骤2、脱酸后的烟气进入烟道，与活性炭喷射系统采用压缩空气气力输送的方式喷入烟道的活性炭粉混合，活性炭吸附烟气中的重金属、二噁英；
步骤3、还原剂喷射系统通过喷氨格栅喷入烟道中的还原剂与步骤2处理后的烟气混合；喷氨格栅向烟道喷入还原剂时，还原剂先进入喷氨格栅的母管，再进入母管连接的多根支管，最后由每根支管连接的喷射管喷入烟道；
步骤4、经过步骤3处理后的烟气进入除尘脱硝一体化装置，通过除尘脱硝一体化装置内的催化滤袋脱除烟气中的烟尘、氮氧化物、二噁英，同时进行二次脱酸；完成净化后的烟气通过引风机引入烟囱，得到的烟气中的杂质通过除尘脱硝一体化装置内底部的灰斗去除。
作为优选，步骤1中小苏打研磨系统研磨后的小苏打粉粒径≤20μm；来源于垃圾焚烧炉的未处理烟气在脱酸反应器中的停留时间≥2s。
作为优选，步骤2中压缩空气来源为厂区压缩空气母管或者储气罐。
作为优选，步骤3中还原剂与步骤2处理后的烟气混合1～2秒钟；还原剂为与热稀释风混合的蒸发后的氨水。
作为优选，步骤4中，经过步骤3处理后的烟气在入除尘脱硝一体化装置内的停留时间为6～10分钟；完成净化后的烟气内：SO2浓度≤35mg/Nm3，NOx浓度≤50mg/Nm3，烟尘浓度≤5mg/Nm3，二噁英浓度≤0.08ngTEQ/Nm3；除尘脱硝一体化装置内催化滤袋适用温度范围为160℃～260℃，催化滤袋过滤风速不超过1m/min。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种流程简单、污染物脱除效率高、系统阻力小、综合成本低的垃圾焚烧烟气一体化协同净化系统，适用于垃圾焚烧烟气酸性气体、氮氧化物、烟尘、二噁英、重金属的脱除。可使垃圾焚烧烟气中的SO2、NOx、烟尘污染物排放达到超低排放的要求，HCl、重金属、二噁英污染物排放指标亦优于现欧盟标准。
附图说明
图1为本发明的工作流程图；
附图标记说明：小苏打研磨系统1、小苏打储仓1-1、小苏打圆盘给料机1-2、小苏打中间储仓1-3、小苏打螺旋输送机1-4、小苏打研磨机1-5、小苏打粉输送风机1-6、脱酸反应器2、活性炭喷射系统3、活性炭粉储仓3-1、活性炭圆盘给料机3-2、活性炭输送器3-3、还原剂喷射系统4、氨水输送泵4-1、氨水蒸发器4-2、氨水喷枪4-3、喷氨格栅4-4、除尘脱硝一体化装置5、引风机6。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
本发明采用的垃圾焚烧烟气一体化协同净化系统中小苏打被研磨成粒径小于20μm的粉末，与垃圾燃烧烟气接触，可高效脱除烟气中的SO2、HCl、HF等酸性气体，同时不降低烟气温度(180～230℃)，使催化滤袋保持较高的活性，烟尘、NOX在催化滤袋除尘脱硝一体化装置中进行高效脱除，同时部分二噁英也被催化分解。
实施例一
本申请实施例一提供了一种如图1所示垃圾焚烧烟气一体化协同净化系统。
包括：小苏打研磨系统1、脱酸反应器2、活性炭喷射系统3、还原剂喷射系统4、除尘脱硝一体化装置5和引风机6；小苏打研磨系统1包括小苏打储仓1-1、小苏打圆盘给料机1-2、小苏打中间储仓1-3、小苏打螺旋输送机1-4、小苏打研磨机1-5和小苏打粉输送风机1-6；小苏打储仓1-1出口连接小苏打圆盘给料机1-2入口，小苏打圆盘给料机1-2给料口连接小苏打中间储仓1-3入口，小苏打中间储仓1-3出口连接小苏打螺旋输送机1-4入口，小苏打螺旋输送机1-4出口连接小苏打研磨机1-5入口，小苏打研磨机1-5出口连接小苏打粉输送风机1-6入口，小苏打粉输送风机1-6出口连接脱酸反应器2上的小苏打粉接入口；
脱酸反应器2上设有烟气入口和烟气出口；脱酸反应器2的烟气出口连接烟道；
活性炭喷射系统3包括活性炭粉储仓3-1、活性炭圆盘给料机3-2和活性炭输送器3-3；活性炭粉储仓3-1出口连接活性炭圆盘给料机3-2入口，活性炭圆盘给料机3-2出口连接活性炭输送器3-3，活性炭输送器3-3上设有压缩空气接口；活性炭输送器3-3出口接入烟道；
还原剂喷射系统4包括氨水输送泵4-1、氨水蒸发器4-2、氨水喷枪4-3(双流体喷枪)和喷氨格栅4-4；氨水蒸发器4-2顶部设有热稀释风进口；氨水输送泵4-1连接氨水喷枪4-3，氨水喷枪4-3的喷射口设于氨水蒸发器4-2的中心截面上，并且靠近热稀释风进口；氨水蒸发器4-2出口连接喷氨格栅4-4，喷氨格栅4-4布置在烟道截面上；
位于还原剂喷射系统4接入点后的烟道接入除尘脱硝一体化装置5的烟气入口，除尘脱硝一体化装置5的烟气出口连接引风机6入口，引风机6出口连接烟囱上的烟气入口；除尘脱硝一体化装置5内设有催化滤袋。
实施例二
在实施例一的基础上，本申请实施例二提供了实施例一中垃圾焚烧烟气一体化协同净化系统的工作方法：
垃圾焚烧炉后的未处理烟气首先进入脱酸反应器2，经小苏打研磨系统1研磨后的小苏打粉进入脱酸反应器2脱除烟气中的酸性成分；脱酸后的烟气进入烟道与活性炭喷射系统3喷入的活性炭粉混合，烟气中的重金属、二噁英被活性炭吸附；还原剂通过还原剂喷射系统4进入烟道与烟气混合，烟气进入催化滤袋除尘脱硝一体化装置5脱除烟尘、氮氧化物、二噁英，同时进行二次脱酸；烟气经过催化滤袋除尘脱硝一体化装置5后，完成了烟气净化，通过引风机6排入烟囱。
活性炭喷射系统3采用压缩空气气力输送的方式将活性炭喷射入烟道中。
氨水蒸发器4-2以热空气或热烟气为热源；氨水喷枪4-3为双流体喷枪；喷氨格栅4-4为由母管、支管和喷射管组成的网格状喷射装置。
脱硝除尘一体化装置5内设有催化滤袋，催化滤袋具有脱除烟尘、NOx和二噁英的作用，催化滤袋适用温度范围为160℃～260℃，催化滤袋过滤风速不超过1m/min；
脱硝除尘一体化装置5设有压缩空气脉冲吹灰系统；脱硝除尘一体化装置5底部设有灰斗。

Claims (10)

1.一种垃圾焚烧烟气一体化协同净化系统，其特征在于，包括：小苏打研磨系统(1)、脱酸反应器(2)、活性炭喷射系统(3)、还原剂喷射系统(4)、除尘脱硝一体化装置(5)和引风机(6)；
小苏打研磨系统(1)包括小苏打储仓(1-1)、小苏打圆盘给料机(1-2)、小苏打中间储仓(1-3)、小苏打螺旋输送机(1-4)、小苏打研磨机(1-5)和小苏打粉输送风机(1-6)；小苏打储仓(1-1)出口连接小苏打圆盘给料机(1-2)入口，小苏打圆盘给料机(1-2)给料口连接小苏打中间储仓(1-3)入口，小苏打中间储仓(1-3)出口连接小苏打螺旋输送机(1-4)入口，小苏打螺旋输送机(1-4)出口连接小苏打研磨机(1-5)入口，小苏打研磨机(1-5)出口连接小苏打粉输送风机(1-6)入口，小苏打粉输送风机(1-6)出口连接脱酸反应器(2)上的小苏打粉接入口；
脱酸反应器(2)上设有烟气入口和烟气出口；脱酸反应器(2)的烟气出口连接烟道；
活性炭喷射系统(3)包括活性炭粉储仓(3-1)、活性炭圆盘给料机(3-2)和活性炭输送器(3-3)；活性炭粉储仓(3-1)出口连接活性炭圆盘给料机(3-2)入口，活性炭圆盘给料机(3-2)出口连接活性炭输送器(3-3)，活性炭输送器(3-3)上设有压缩空气接口；活性炭输送器(3-3)出口接入烟道；
还原剂喷射系统(4)包括氨水输送泵(4-1)、氨水蒸发器(4-2)、氨水喷枪(4-3)和喷氨格栅(4-4)；氨水蒸发器(4-2)顶部设有热稀释风进口；氨水输送泵(4-1)连接氨水喷枪(4-3)，氨水喷枪(4-3)的喷射口设于氨水蒸发器(4-2)的中心截面上，并且靠近热稀释风进口；氨水蒸发器(4-2)出口连接喷氨格栅(4-4)，喷氨格栅(4-4)布置在烟道截面上；
位于还原剂喷射系统(4)接入点后的烟道接入除尘脱硝一体化装置(5)的烟气入口，除尘脱硝一体化装置(5)的烟气出口连接引风机(6)入口，引风机(6)出口连接烟囱上的烟气入口；除尘脱硝一体化装置(5)内设有催化滤袋。
2.根据权利要求1所述垃圾焚烧烟气一体化协同净化系统，其特征在于：脱酸反应器(2)的截面为圆形；空间位置受限时脱酸反应器(2)整体为U形。
3.根据权利要求1所述垃圾焚烧烟气一体化协同净化系统，其特征在于：氨水蒸发器(4-2)的热源为热空气或热烟气；氨水喷枪(4-3)为双流体喷枪；喷氨格栅(4-4)为由母管、支管和喷射管组成的网格状喷射装置；其中母管连接多根支管，每根支管顺烟气流向布置多根喷射管。
4.根据权利要求1所述垃圾焚烧烟气一体化协同净化系统，其特征在于：除尘脱硝一体化装置(5)内设有压缩空气脉冲吹灰系统。
5.根据权利要求1所述垃圾焚烧烟气一体化协同净化系统，其特征在于：除尘脱硝一体化装置(5)底部设有灰斗。
6.一种如权利要求1所述垃圾焚烧烟气一体化协同净化系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、来源于垃圾焚烧炉的未处理烟气首先进入脱酸反应器(2)，经小苏打研磨系统(1)研磨后的小苏打粉进入脱酸反应器(2)脱除烟气中的酸性成分，得到脱酸后的烟气；
步骤2、脱酸后的烟气进入烟道，与活性炭喷射系统(3)采用压缩空气气力输送的方式喷入烟道的活性炭粉混合，活性炭吸附烟气中的重金属、二噁英；
步骤3、还原剂喷射系统(4)通过喷氨格栅(4-4)喷入烟道中的还原剂与步骤2处理后的烟气混合；喷氨格栅(4-4)向烟道喷入还原剂时，还原剂先进入喷氨格栅(4-4)的母管，再进入母管连接的多根支管，最后由每根支管连接的喷射管喷入烟道；
步骤4、经过步骤3处理后的烟气进入除尘脱硝一体化装置(5)，通过除尘脱硝一体化装置(5)内的催化滤袋脱除烟气中的烟尘、氮氧化物、二噁英，同时进行二次脱酸；完成净化后的烟气通过引风机(6)引入烟囱，得到的烟气中的杂质通过除尘脱硝一体化装置(5)内底部的灰斗去除。
7.根据权利要求6所述垃圾焚烧烟气一体化协同净化系统的工作方法，其特征在于：步骤1中小苏打研磨系统(1)研磨后的小苏打粉粒径≤20μm；来源于垃圾焚烧炉的未处理烟气在脱酸反应器(2)中的停留时间≥2s。
8.根据权利要求6所述垃圾焚烧烟气一体化协同净化系统的工作方法，其特征在于：步骤2中压缩空气来源为厂区压缩空气母管或者储气罐。
9.根据权利要求6所述垃圾焚烧烟气一体化协同净化系统的工作方法，其特征在于：步骤3中还原剂与步骤2处理后的烟气混合1～2秒钟；还原剂为与热稀释风混合的蒸发后的氨水。
10.根据权利要求6所述垃圾焚烧烟气一体化协同净化系统的工作方法，其特征在于：步骤4中，经过步骤3处理后的烟气在入除尘脱硝一体化装置(5)内的停留时间为6～10分钟；完成净化后的烟气内：SO2浓度≤35mg/Nm3，NOx浓度≤50mg/Nm3，烟尘浓度≤5mg/Nm3，二噁英浓度≤0.08ngTEQ/Nm3；除尘脱硝一体化装置(5)内催化滤袋适用温度范围为160℃～260℃，催化滤袋过滤风速不超过1m/min。
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CN114452793A (zh) * 2021-12-14 2022-05-10 武汉龙净环保工程有限公司 优化的生活垃圾焚烧烟气脱硝脱酸除尘一体化方法
CN115990401A (zh) * 2023-03-22 2023-04-21 中国恩菲工程技术有限公司 垃圾焚烧烟气的净化工艺和装置
CN117643784A (zh) * 2023-12-20 2024-03-05 中科新天地（合肥）环保科技有限公司 多污染物协同治理控制方法及系统

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