CN211358310U

CN211358310U - 一种垃圾焚烧炉的废水零排放烟气超净处理系统

Info

Publication number: CN211358310U
Application number: CN201921422354.XU
Authority: CN
Inventors: 林崇军; 胡宏兴; 任永珍; 毛彩侠; 卢伟; 孙玺玺; 金志勇; 张腾; 吴文峰; 于建军
Original assignee: Zhejiang Beigaofeng Environmental Engineering Co ltd
Current assignee: Suzhou Chengtou Environmental Technology Development Co ltd
Priority date: 2019-08-29
Filing date: 2019-08-29
Publication date: 2020-08-28
Anticipated expiration: 2029-08-29

Abstract

本实用新型公开了一种垃圾焚烧炉的废水零排放烟气超净处理系统，涉及烟气处理技术领域；包括脱酸塔，接收从垃圾焚烧炉输出的烟气，脱酸反应并沉淀一部分粉尘后排出；除尘器，接收从脱酸塔排出的烟气进行进一步的除尘，并排放；臭氧反应器，接收除尘器除尘之后的烟气，进行氧化反应，将NO转化成NO₂和N₂O₅，并排放；洗涤塔，接收臭氧反应器排放的烟气，进行喷雾洗涤，将NO₂和N₂O₅脱除。本实用新型具备烟气脱硝提标、脱酸提标的能力。

Description

一种垃圾焚烧炉的废水零排放烟气超净处理系统

技术领域

本实用新型涉及烟气处理领域，特别涉及一种垃圾焚烧炉的废水零排放烟气超净处理系统。

背景技术

由于我国农村人口快速地向城市聚集，城市人口密度急剧增加。据统计，中国城镇化率由2010年的49.9％提升至2017年的59.6％，同时城市人口密度由2010年的2209人/平方公里提升至2017年的2477人/平方公里，这种人口密集型的发展方式使得城市垃圾越来越无处填埋，进而转向垃圾焚烧发电处理。打个比方，同样1000吨/天垃圾处理量，垃圾填埋场需要1350亩的土地，而垃圾焚烧电厂仅需要120亩土地，而且垃圾焚烧电厂的总投资不超过填埋场的2倍，而且垃圾焚烧电厂还可以发电产生经济效益。在城市用地越来越紧张的背景下，垃圾焚烧发电的经济性远高于填埋。

根据《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》，2015年我国存量垃圾焚烧发电处理规模23.5万吨/日，规划至2020年，我国垃圾焚烧发电厂产能为60万吨/日，预计目标提高150％。从“十三五”规划以来，上马扩建的垃圾焚烧项目在遍地开花，海南、江西、河南、广东、浙江等省份紧锣密鼓纷纷行动。据公开报道，仅河南一个省份在2019年即将开工的生活垃圾焚烧发电项目就有25个，预计2019—2020年垃圾焚烧将进入投产大年。

2014年5月，国家环保部及质监总局联合发布《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)。接着，各地相继出台自己的环保标准，垃圾焚烧炉烟气排放也在向超低排放靠拢，特别是NOx可能大幅提标至80mg/Nm3。

目前，国内大多数垃圾电厂烟气处理采用的工艺为炉内SNCR+炉后SDA旋转喷雾半干法脱酸+布袋除尘工艺，这样一来。原来的SNCR就完全不能满足要求了。而采用臭氧脱硝则可以将NOx降至个位数，轻松满足超低排放要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种垃圾焚烧炉的废水零排放烟气超净处理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：包括脱酸塔，接收从垃圾焚烧炉输出的烟气，脱酸反应并沉淀一部分粉尘后排出；

除尘器，接收从脱酸塔排出的烟气进行进一步的除尘，并排放；

臭氧反应器，接收除尘器除尘之后的烟气，进行氧化反应，将NO转化成NO₂和N₂O₅，并排放；

洗涤塔，接收臭氧反应器排放的烟气，进行喷雾洗涤，将NO₂和N₂O₅脱除。

优选的，还包括臭氧供给管路，所述臭氧供给管路连接在臭氧反应器的一端，所述臭氧供给管路上依次连接有液氧储罐、气化器、臭氧发生器以及臭氧混合器，所述臭氧发生器上连接有板式换热器，所述臭氧混合器上连接有稀释风机。

优选的，还包括石灰浆液供给管路，所述石灰浆液供给管路的输出端连接在脱酸塔上，所述石灰浆液供给管路上依次连接有地坑以及浆液排出泵。

优选的，所述除尘器为布袋除尘器，所述布袋除尘器的输出端连接引风机。

优选的，包括烟气脱白系统，所述烟气脱白系统包括安装在除尘器与臭氧反应器之间的烟气冷却模块、安装在洗涤塔输出末端的烟气加热模块以及安装在烟气加热模块输入端的CDH冷凝模块，所述烟气冷却模块吸收烟气的热量供烟气加热模块加热。

优选的，所述洗涤塔内从下到上依次安装有平板式除雾器以及高效管束式除尘器。在湿法洗涤塔上配置高效管束式除尘器，可以继续收集粉尘，使其达到超低粉尘排放标准(5mg/Nm3)，这是现有的SDA处理工艺做不到的功能

优选的，所述洗涤塔的底部设置有浆液池，所述浆液池与地坑连接，所述脱酸塔为SDA旋转喷雾半干法脱酸塔。既可以合理循环利用浆液，另外通过SDA高速旋转雾化喷嘴，将洗涤塔内的浆液随石灰浆液一起雾化干燥，可实现废水零排放，这也是区别于常规烟气超净排放系统优势所在

本实用新型的技术效果和优点：

1)该超净处理系统的脱硝与燃烧过程无关，只要有<190℃以下的烟气条件和一定的停留时间。

2)其中的脱硝为非氨法脱硝，对燃烧及设备运行过程无任何影响，仅针对低温烟气进行处理。

3)该超净处理系统可实现二噁英和Hg等污染物的协同脱除，其中二噁英脱除率可达60％，Hg脱除率可达80％，还可以达到90％以上的脱硝率，其他像SO2、HCl、HF等可溶性酸性气体可做到超低排放，真正做到“一塔多脱”。

4)臭氧分解产物是氧气，不会引起类似氨泄漏的二次污染；另外像SO2、HCl、HF等可溶性酸性气体及Hg等均被溶解至洗涤塔浆液里，没有额外的废气生成，不会引起气体的二次污染。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图。

图中：1、脱酸塔；2、除尘器；3、引风机；4、浆液排出泵；5、地坑；6、烟气冷却模块；7、曝气风机；8、臭氧反应器；9、板式换热器；10、液氧储罐；11、气化器；12、臭氧发生器；13、臭氧混合气；14、稀释风机；15、平板式除雾器；16、洗涤塔；17、高效管束式除尘器；18、CDH冷凝模块；19、烟气加热模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了如图1所示的一种垃圾焚烧炉的废水零排放烟气超净处理系统，包括脱酸塔1；该处的脱酸塔为现有的SDA旋转喷雾半干法脱酸塔。其内配备有高速旋转喷头，喷头的输入端连接有石灰浆液供给管路。

参照图1，所述石灰浆液供给管路上依次连接有地坑5以及浆液排出泵4，通过浆液排出泵4将地坑5中的浆液输送至喷头处进行雾化喷淋。

垃圾焚烧炉原烟气从空预器出来后，先进入SDA旋转喷雾半干法脱酸塔，与高速旋转喷头雾化产生的石灰浆液雾滴(30～50μm)充分混合反应，脱除HCl、SOx等，同时初步脱除部分粉尘颗粒(沉降至塔底)。

在脱酸塔1中主要发生的是石灰浆液雾滴的脱酸反应，石灰浆液由制浆系统送来，塔内主要反应式如下：

SO₂+Ca(OH)₂＝CaSO₃+H₂O

2HCl+Ca(OH)₂＝CaCl₂+2H₂O

2HF+Ca(OH)₂＝CaF₂+2H₂O。

接着，脱酸塔1的输出端连接至不带除尘器，烟气从脱酸塔1的锥段侧面引出进入布袋除尘器，利用滤袋脱除烟气中的粉尘，使其达标(20mg/Nm3)；

布袋除尘器的一端连接至引风机3，引风机3的输出端依次连接烟气冷却模块6以及臭氧反应器8；

烟气布袋出来的烟气经由引风机加压后，经过烟气冷却器模块6(图中的MGGH1)，再进入臭氧反应器8中，与臭氧气体充分混合反应，将烟气中的NO氧化生成NO₂和N₂O₅；

臭氧反应器8的原理是利用臭氧(O₃)是一种具有强氧化性物质，它可以将烟气NOx中的不溶性NO氧化成可溶于水的NO₂、NO₃、N₂O₅等高价氮氧化物，将零价汞(Hg0)氧化成可溶性二价汞(Hg2+)，结合湿法洗涤塔与SO₂、HCl、HF等可溶性酸性气体一同去除。

烟气与臭氧的化学反应过程如下：

与其他燃烧产物相比，臭氧对NOx的氧化反应选择性非常高，NOx被迅速地转化为水溶性物质这些化合物很容易通过水洗吸收

值得一提的是，臭氧反应器8连接有臭氧供给管路，参照图1，所述臭氧供给管路连接在臭氧反应器的一端，所述臭氧供给管路上依次连接有液氧储罐10、气化器11、臭氧发生器12以及臭氧混合器13，所述臭氧发生器上连接有板式换热器9，所述臭氧混合器13上连接有稀释风机14。使用时，液氧从液氧储罐10进入气化器11中气化，并进去臭氧发生器12中形成臭氧，板式换热器9用于冷却；臭氧形成之后，进入到臭氧混合器13中与稀释风机14带入的风进行稀释，最终进入到臭氧反应器8中。

臭氧反应器8的输出端连接洗涤塔16，洗涤塔16为现有的石灰石-石膏法烟气脱硫塔。如图所示，其底部设置有浆液池，浆液池连接曝气风机以及浆液泵，浆液泵将浆液抽取到上方的喷雾处对烟气进行喷淋反应实现脱硫。

烟气经过臭氧反应之后进入洗涤塔16洗涤，将其中的NO₂和N₂O₅脱除。

多种污染物经臭氧反应器8氧化后，进入洗涤塔16中进行湿法吸收。在湿法吸收过程中，进行臭氧氧化产物的协同吸收，主要反应如下：

Ca(OH)2+SO2＝CaSO3+H2O

2CaSO3+O2＝2CaSO4

N2O5+H2O＝2HNO3

Ca(OH)2+2HNO3＝Ca(NO3)2+H2O

另外，参照图1，在洗涤塔16的输出端依次连接有平板式除雾器17、CDH冷凝模块18以及烟气加热模块19。

其中的平板式除雾器17以及高效管束式除尘器18的作用是，依赖于洗涤塔上部低温饱和净烟气中含有大量细小雾滴的特点，利用大量细小雾滴高速运动条件下增加粉尘颗粒物与雾滴碰撞的机率，雾滴与粉煤灰颗粒凝聚从而实现对此部分极微小粉煤灰尘和雾滴的捕悉脱除，使粉尘排放达到超低标准。

CDH冷凝模块18以及烟气加热模块19以及前述中的烟气冷却模块6共同形成了烟气脱白系统。烟气加热模块19以及烟气冷却模块6均为MGGH烟气换热器的一部分，具体如图所示，烟气加热模块19(即MGGH1)与烟气冷却模块6(即MGGH1)是通过介质连通的，其作用是利用原烟气的热量去加热净烟气，将烟气加热至80℃以上，从而达到烟气脱白的目的。CDH冷凝模块18作用是给塔内净烟气降温冷干，逼出湿烟气中的部分饱和水。

另外，值得一提的是，洗涤塔16底部浆液池通过地沟与地坑5连接。其作用是，洗涤塔16浆液池的浆液，主要成分是石膏、硝酸钙及亚硝酸钙溶液，还有部分氯离子，总浓度大概10％～20％，该部分浆液可通过地沟定时排放至塔边的地坑5，再由浆液排出泵送至石灰浆液供给管路，与地坑5中制备的石灰浆液一起进入脱酸塔1内高速旋转雾化喷头进行雾化干燥，浆液的水分高温随烟气蒸发，浆液里的石膏、硝酸钙及亚硝酸钙晶体变成固体颗粒，被下游的布袋除尘器收集，免去了繁杂的废水处理系统，而达到废水零排放的目的。

Claims

1.一种垃圾焚烧炉的废水零排放烟气超净处理系统，包括脱酸塔（1），接收从垃圾焚烧炉输出的烟气，脱酸反应并沉淀一部分粉尘后排出；

除尘器（2），接收从脱酸塔（1）排出的烟气进行进一步的除尘，并排放；

臭氧反应器（8），接收除尘器（2）除尘之后的烟气，进行氧化反应，将NO转化成NO₂和N₂O₅，并排放；

洗涤塔（16），接收臭氧反应器（8）排放的烟气，进行喷雾洗涤，将NO₂和N₂O₅脱除;

还包括烟气脱白系统，所述烟气脱白系统包括安装在除尘器（2）与臭氧反应器（8）之间的烟气冷却模块（6）、安装在洗涤塔（16）输出末端的烟气加热模块（19）以及安装在烟气加热模块（19）输入端的CDH冷凝模块（18），所述烟气冷却模块（6）吸收烟气的热量供烟气加热模块（19）加热。

2.根据权利要求1的一种垃圾焚烧炉的废水零排放烟气超净处理系统，其特征在于：还包括臭氧供给管路，所述臭氧供给管路连接在臭氧反应器的一端，所述臭氧供给管路上依次连接有液氧储罐（10）、气化器（11）、臭氧发生器（12）以及臭氧混合器（13），所述臭氧发生器上连接有板式换热器（9），所述臭氧混合器（13）上连接有稀释风机（14）。

3.根据权利要求2的一种垃圾焚烧炉的废水零排放烟气超净处理系统，其特征在于：还包括石灰浆液供给管路，所述石灰浆液供给管路的输出端连接在脱酸塔（1）上，所述石灰浆液供给管路上依次连接有地坑（5）以及浆液排出泵（4）。

4.根据权利要求1或3的一种垃圾焚烧炉的废水零排放烟气超净处理系统，其特征在于：所述除尘器（2）为布袋除尘器，所述布袋除尘器的输出端连接引风机（3）。

5.根据权利要求4的一种垃圾焚烧炉的废水零排放烟气超净处理系统，其特征在于：所述洗涤塔（16）内从下到上依次安装有平板式除雾器（15）以及高效管束式除尘器（17）。

6.根据权利要求1的一种垃圾焚烧炉的废水零排放烟气超净处理系统，其特征在于：所述洗涤塔（16）的底部设置有浆液池，所述浆液池与地坑（5）连接，所述脱酸塔（1）为SDA旋转喷雾半干法脱酸塔。