CN208583106U - 垃圾焚烧烟气处理结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型申请属于垃圾处理设备技术领域，具体公开了垃圾焚烧烟气处理结构，包括锅炉、布袋除尘器和SCR脱硝装置；锅炉与布袋除尘器通过第一烟道连接，布袋除尘器和SCR脱硝装置通过第二烟道连接，还包括碱性粉料仓和活性炭仓，碱性粉料仓设于活性炭仓的上游，碱性粉料仓处设有输料装置。本烟气处理结构的脱酸效果佳，结构简单，成本低，运行维护简单方便。

Description

垃圾焚烧烟气处理结构

技术领域

本实用新型属于垃圾处理设备技术领域，具体公开了一种垃圾焚烧烟气处理结构。

背景技术

生活垃圾焚烧烟气的主要污染物有粉尘、酸性气体(CO、NO_X、SO₂、HCl等)、重金属(Hg、Cr、Pb等)和二噁英等有机气体。其中粉尘由布袋除尘器去除，重金属、二噁英类有机气体由活性炭喷射+布袋除尘器去除，酸性气体由脱酸工艺和脱硝工艺脱除。

现有脱酸工艺包括湿法、干法和半干法脱酸工艺，其中湿法脱酸工艺是利用碱性吸收剂吸收酸性气体。湿法净化工艺净化效率很高，对HC1的脱除效率可达99％以上，对SO₂的脱除效率可达到95％以上。但是湿法净化工艺后续需要配置废水处理装置。另外，烟气经过湿法脱酸工艺处理后，烟气的温度会降至150℃以下，无法满足后续SCR脱硝工艺的温度要求(SCR脱硝工艺需要温度为230-300℃左右)，所以在SCR脱硝工艺前必需增加GGH等加热装置。通过加热装置对烟气加热，从而满足SCR脱硝工艺对温度的要求，但是将烟气由150℃以下升温到230-300℃左右，温度的跨度范围(将近80℃)较大，导致整个工艺耗能较大。

干法脱酸工艺是将碱性粉料通过管道直接通入烟道内(碱性粉料可采用Ca(OH)₂或NaHCO₃)，流程简单，设备投资约为半干法的80％，工艺过程不产生废水，设备运行费用偏低，故障率低，维护方便。但是由于碱性粉料与烟气混合的均匀度差，碱性粉料的利用率低，所以干法脱酸工艺的脱酸效率较湿法、半干法脱酸工艺的脱酸效率差，并且碱性粉料的使用量较大，较大的碱性粉料的使用量无疑是增加了干法脱酸工艺的成本。

现有的半干法净化工艺是介于湿法与干法之间的一种新工艺，是目前大多数企业选择的主流，具有净化效率高且无需对反应产物进行处理的优点，但是设备一次性运行费用偏高。

另外，SNCR(不需要催化剂)脱硝工艺是向烟气中喷射氨或尿素等还原剂，是直接对锅炉排出的烟气进行脱硝的一种脱硝工艺，一般能够达到30-50％的脱硝效率，但是实际锅炉燃烧时，锅炉的运行很不稳定，锅炉的温度变化较快、波动较大，从锅炉中排出的烟气温度也不稳定，当烟气的温度较低时，SNCR脱硝工艺的脱硝效果较差，会造成大量的氨逃逸，逃逸出的氨会与烟气中的酸性气体反应，从而形成铵盐，铵盐容易形成气溶胶，气溶胶容易附着在布袋除尘器的布袋上，从而堵塞布袋，影响布袋除尘器对粉尘的收集。

综上，现有的脱酸效率较佳的湿法、半干法脱酸工艺，装置运行费用偏高、结构复杂，而装置运行费用低、结构简单的干法脱酸工艺的脱酸效率较差；SNCR脱硝工艺的脱硝效率低，并且容易发生氨逃逸。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种脱酸效果佳，结构简单，成本低，运行维护简单方便的垃圾焚烧烟气处理结构。

为了达到上述目的，本实用新型的基础方案为：

垃圾焚烧烟气处理结构，包括锅炉、布袋除尘器和SCR脱硝装置，锅炉和布袋除尘器通过第一烟道连接，布袋除尘器和SCR脱硝装置通过第二烟道连接，还包括与第一烟道匹配的碱性粉料仓和活性炭仓，碱性粉料仓设于活性炭仓的上游，碱性粉料仓处设有输料装置，输料装置能够将碱性粉料仓内的碱性粉料向第一烟道内喷出，碱性粉料沿其输送方向的横截面周向喷出，碱性粉料的喷出方向与烟气的输送方向相对。

本基础方案的工作原理在于：

本结构对生活垃圾焚烧后产生的烟气的处理步骤如下,

1)焚烧：将生活垃圾投入锅炉中进行燃烧，产生的烟气经第一烟道进入布袋除尘器中。

2)脱酸：烟气经第一烟道时，输料装置将碱性粉料仓内的碱性粉料向第一烟道内喷出，碱性粉料的喷出方向与烟气的输送方向相对，并且碱性粉料沿其输送方向的横截面周向喷出，使碱性粉料与烟气充分接触进行脱酸。

3)去除重金属与二噁英等有机气体：随着脱酸后的烟气继续在第一烟道内输送，将活性炭仓内的活性炭通入第一烟道内，活性炭吸收烟气中Hg等重金属和二噁英等有机气体。

4)布袋除尘器对粉尘进行收集。

5)SCR脱硝工艺脱除烟气中的NO_X。

本基础方案的有益效果在于：

1)输料装置能够将碱性粉料向烟道内喷出一个均匀的横截面，碱性粉料的喷出方向与烟气的输送方向相对，保证烟气与碱性粉料的充分混合，保证本结构对酸性气体较高的脱酸效率；另外，碱性粉料进入第一烟道内为一个均匀的横截面，能够保证碱性粉料在输送过程中较为均匀，即碱性粉料的输料量波动小，这样设置能够保证碱性粉料较高的利用率，有利于降低本结构的生产成本。

2)本结构采用干法脱酸工艺，烟气脱酸后的温度为200℃以上，将200℃以上的烟气进行SCR脱硝工艺前(烟气经布袋除尘器时的温度几乎不会发生变化)，可以对200℃以上的烟气进行较短时间的升温，甚至根本无需对烟气进行升温，就能够满足后续SCR脱硝工艺对温度的要求(230-300℃左右)，因此，与现有技术中的烟气处理结构相比，本结构的整体耗能较小。

本结构通过输料装置、干法脱酸装置和SCR脱硝装置的相互配合，输料装置保证干法脱酸装置的脱酸效率，干法脱酸装置保证SCR脱硝装置对反应温度的要求，与现有技术中仅仅是脱酸装置，除重金属、收集粉尘的布袋除尘器和脱硝装置的简单叠加的烟气处理结构相比，本结构对烟气的处理流程少，并且处理后的烟气能够达到超低排放，整体结构简单，运行维护简单方便，烟气的系统阻力少，整体运行费用较低；另外，针对某些生活垃圾焚烧尾气超低排放改造项目，本结构能够较大的降低整体结构的改造费用与改造难度。

进一步，输料装置包括风机、三通输料管道和设有进料口、出料口的转向管，转向管设于第一烟道内，三通输料管道开口分别与风机、转向管的进料口和碱性粉料仓连接；所述转向管的出料口处设有顶点处于转向管内的上锥体，上锥体与出料口之间存在出料间隙。

首先一定量的碱性粉料经三通输料管道的一个开口进入三通输料管道内，风机(设于三通输料管道的另一开口处)将三通输料管道内碱性粉料经转向管吹入第一烟道内。

碱性粉料在转向管的运输过程为：风机压缩气体携带碱性粉料，从进料口进入转向管内，然后经出料间隙进入第一烟道内，碱性粉料从出料间隙喷出时，碱性粉料沿其输送方向的横截面周向喷出，保证碱性粉料与烟气充分接触脱酸。其中，风机的作用是像“泵”一样，充当压缩气体与碱性粉料的推动装置，保证压缩气体与碱性粉料从转向管的进料口进入，从转向管出料口处的出料间隙排出并进入第一烟道内。另外，上锥体的顶部处于转向管内，不会过度增大烟气系统阻力；碱性粉料均匀的喷入第一烟道内时，碱性粉料在烟气中均匀分散，能够在碱性粉料用量较少的情况下，就能够达到较高的脱酸效率。

进一步，所述出料间隙处设有溢流孔，更有助于碱性粉料均匀的喷入第一烟道内。

进一步，所述上锥体的底面设有与下锥体一体连接的下锥体，上锥体底面和下锥体底面相对。下锥体的设置能够将烟气向下锥体的侧面分散，降低烟气的前行阻力。

进一步，转向管的一侧设有排气管，排气管与转向管的下部连通。排气管的设置能够保证转向管内的气压与外界气压相等，保证碱性粉料的顺畅出料。

进一步，还包括烟气在线检测装置和控制系统，烟气在线检测装置设于第二烟道上，烟气在线检测装置与控制系统电连接；碱性粉料仓上设有第一出料阀，活性炭仓上设有第二出料阀，控制系统分别与第一出料阀、第二出料阀电连接。通过烟气在线监测系统实时检测烟气中的酸性气体及二噁英等有害气体的浓度并反馈至控制系统，控制系统对碱性粉料、活性炭的下料量进行调节，即保证了烟气内的污染物不会出现排放超标，又有效防止了碱性粉料、活性炭的浪费。

进一步，所述风机为罗茨风机，罗茨风机输送距离远，更加有利于碱性粉料在转向管中的传送。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例转向管的纵截面剖视图；

图3为图2中A处的局部放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：锅炉1、第一烟道21、第二烟道22、布袋除尘器3、SCR脱硝装置4、烟气在线检测装置5、控制系统6、碱性粉料仓7、第一出料阀71、活性炭仓8、第二出料阀81、风机91、转向管92、进料口93、上锥体94、下锥体95、出料间隙96、排气管97、三通输料管道98、烟囱10。

如图1和图2所示，垃圾焚烧烟气处理结构，包括锅炉1、布袋除尘器3和SCR脱硝装置4，锅炉1和布袋除尘器3通过第一烟道21连接，布袋除尘器3和SCR脱硝装置4通过第二烟道22连接；还包括与第一烟道21匹配的碱性粉料仓7和活性炭仓8，碱性粉料仓7设于活性炭仓8的上游，碱性粉料仓7内储存有NaHCO₃粉料，活性炭仓8内储存有活性炭。

碱性粉料仓7处设有输料装置。输料装置能够将碱性粉料仓7内的NaHCO₃粉料向第一烟道21内喷出，NaHCO₃粉料与烟气的输送方向相对(如图2中烟气的输送方向为c，NaHCO₃粉料的喷射方向为b)，NaHCO₃粉料沿其输送方向的横截面周向均匀喷出。如图2所示，输料装置包括风机91(本实施例优选风机91为罗茨风机)、三通输料管道98和设有进料口93、出料口的转向管92。如图3所示，转向管92的进料口93处设有法兰，转向管92通过所述法兰安装在第一烟道21内，转向管92靠近出料口处的形状为喇叭状。三通输料管道98三个开口分别与风机91、转向管92的进料口93和碱性粉料仓7连接；转向管92的出料口处设有顶点处于转向管92内的上锥体94，上锥体94与出料口之间存在出料间隙96，出料间隙96处设有溢流孔。上锥体94的底面设有下锥体95，上锥体94与下锥体95一体连接，上锥体94底面和下锥体95底面相对。转向管92的一侧设有排气管97，排气管97与转向管92的下部连通。

本结构还包括烟气在线检测装置5和控制系统6，本实施例优选的控制系统6是型号为LP2-28M20R的PLC控制系统，烟气在线检测装置5是型号为CC-CEMS-2000的烟气在线检测装置5。烟气在线检测装置5设于第二烟道22上，烟气在线检测装置5与控制系统6电连接；碱性粉料仓7上设有第一出料阀71，活性炭仓8上设有第二出料阀81，控制系统6分别与第一出料阀71、第二出料阀81电连接，并能够分别控制第一出料阀71、第二出料阀81的开合角度。

通过烟气在线检测装置5实时监测烟气中的酸性气体、二噁英等有机气体和粉尘的浓度，当酸性气体、二噁英等有机气体和粉尘的浓度低于设定值时，烟气在线检测装置5将信号反馈至控制系统6，控制系统6控制第一出料阀71的开合角度变小，从而减少碱性粉料仓7内的NaHCO₃粉料的下料量；控制系统6通过控制第二出料阀81的开合角度变小，从而减少活性炭仓8内的活性炭的下料量；相反，当酸性气体、二噁英等有机气体和粉尘的浓度高于设定值时，控制系统6会控制第一出料阀71的开合角度变大，从而加大碱性粉料仓7内的NaHCO₃粉料的下料量；控制系统6会控制第二出料阀81的开合角度变大，从而加大活性炭仓8内的活性炭的下料量。另外，活性炭仓8处也设有一个输料装置，输料装置同样能够将活性炭仓8内的活性炭向第一烟道21内喷出，活性炭与烟气的输送方向相反，活性炭沿其输送方向的横截面周向喷出。

综上，烟气在线检测装置5和控制系统6的设置目的在于：随时自动调节NaHCO₃粉料和活性炭向第一烟道21内的喷入量，以满足最终的排放要求，并且能够有效的避免NaHCO₃粉料和活性炭的浪费。

本结构对生活垃圾焚烧后产生的烟气的具体处理步骤如下：

1)焚烧，将生活垃圾投入锅炉1中进行燃烧，产生的烟气经第一烟道21进入布袋除尘器3中。

2)脱酸，烟气经第一烟道21时，首先将一定量的NaHCO₃粉料经三通输料管道98的一个开口进入三通输料管道98内，随后，风机91将三通输料管道98内NaHCO₃粉料经转向管92吹入第一烟道21内。

NaHCO₃粉料在转向管92的运输过程为：风机91产生的压缩气体携带NaHCO₃粉料，从进料口93进入转向管92内，然后经出料间隙96进入第一烟道21内，NaHCO₃粉料从出料间隙96喷出时，NaHCO₃粉料沿其输送方向的横截面周向均匀喷出，另外转向管92的设置保证了保证NaHCO₃粉料与烟气的输送方向相对，保证了呈圆截面的NaHCO₃粉料与烟气接触后能达到充分脱酸。

3)去除重金属与二噁英等有机气体，活性炭仓8处的输料装置将活性炭仓8内的活性炭向第一烟道21内均匀喷出，使活性炭充分吸收烟气中Hg等重金属和二噁英等有机气体。

4)布袋除尘器3对粉尘进行收集。

5)SCR脱硝工艺脱除烟气中的NO_X，最后，将脱硝后的烟气从烟囱10排出。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (7)

1.垃圾焚烧烟气处理结构，包括锅炉、布袋除尘器和SCR脱硝装置，锅炉和布袋除尘器通过第一烟道连接，布袋除尘器和SCR脱硝装置通过第二烟道连接，其特征在于，还包括与第一烟道匹配的碱性粉料仓和活性炭仓，碱性粉料仓设于活性炭仓的上游，碱性粉料仓处设有输料装置，输料装置能够将碱性粉料仓内的碱性粉料向第一烟道内喷出，碱性粉料沿其输送方向的横截面周向喷出，碱性粉料的喷出方向与烟气的输送方向相对。

2.如权利要求1所述的垃圾焚烧烟气处理结构，其特征在于，输料装置包括风机、三通输料管道和设有进料口、出料口的转向管，转向管设于第一烟道内，三通输料管道开口分别与风机、转向管的进料口和碱性粉料仓连接；所述转向管的出料口处设有顶点处于转向管内的上锥体，上锥体与出料口之间存在出料间隙。

3.如权利要求2所述的垃圾焚烧烟气处理结构，其特征在于，所述出料间隙处设有溢流孔。

4.如权利要求3所述的垃圾焚烧烟气处理结构，其特征在于，所述上锥体的底面设有与下锥体一体连接的下锥体，上锥体底面和下锥体底面相对。

5.如权利要求4所述的垃圾焚烧烟气处理结构，其特征在于，所述转向管的一侧设有排气管，排气管与转向管的下部连通。

6.如权利要求5所述的垃圾焚烧烟气处理结构，其特征在于，还包括烟气在线检测装置和控制系统，烟气在线检测装置设于第二烟道上，烟气在线检测装置与控制系统电连接；碱性粉料仓上设有第一出料阀，活性炭仓上设有第二出料阀，控制系统分别与第一出料阀、第二出料阀电连接。

7.如权利要求2或6所述的垃圾焚烧烟气处理结构，其特征在于，所述风机为罗茨风机。