CN220417360U - 分布式生活垃圾热解炉尾气净化处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种分布式生活垃圾热解炉尾气净化处理系统，包括生活垃圾热解炉、旋风除尘器、余热锅炉、选择性催化还原系统、烟气脱硫塔、布袋除尘器、烟囱；生活垃圾热解炉出气口与旋风除尘器进气口连通；尾气在余热锅炉中进行第一次降温后进入选择性催化还原系统，经选择性催化还原系统处理后的尾气再次进入余热锅炉中进行第二次降温后进入烟气脱硫塔；烟气脱硫塔、布袋除尘器、烟囱依次相连通，尾气最终从烟囱排出。本实用新型在不消耗大量冷却水的前提下，通过选择性催化还原系统同步实现脱硝、脱二噁英，从而实现同时脱除粉尘、二氧化硫、三氧化硫、NOx、二噁英、重金属等多种污染物，且系统配置简单。

Description

分布式生活垃圾热解炉尾气净化处理系统

技术领域

本实用新型涉及废气处理技术领域，具体涉及一种分布式生活垃圾热解炉尾气净化处理系统。

背景技术

生活垃圾直接堆放燃烧会产生大量的有毒有害气体如，硫化物、氮氧化物、二噁英、粉尘等，严重污染环境。近年来，垃圾热解技术由于其工艺具有运输成本低、可减量减容等特点而广泛应用在分布式垃圾处理领域。现在的先进热解炉技术设置一燃室、二燃室，通过控制温度和空气的量可有效减少NOx和二噁英的产生，但仍然有少量NOx和二噁英产生。随着国家对环保标准的要求不断提高，为了应对未来越来越严格的污染物控制指标，需改良现有垃圾热解炉尾气净化装置。垃圾热解炉尾气成分复杂，包括酸性气体(SO2、HCl、NOx等)、粉尘颗粒物、重金属和有机毒性污染物(如二噁英、呋喃等)，需要一套完善的尾气净化处理系统净化处理，减少对环境造成的二次污染。

中国专利CN202121837804.9公开了一种小型生活垃圾热解炉尾气处理装置，炉后尾气经过两级换热器换热，进入旋风除尘器除掉大颗粒粉尘等杂质，再进入半干法脱酸塔脱除SO2、HCl等酸性物质，最后经过布袋除尘器后经烟囱排出。该装置中缺少脱硝反应器，无法对尾气中的NOx进行拦截，可能造成氮氧化物超标。且换热器收集能量没有很好的利用，造成能量浪费。中国专利CN202123425272.0公开了一种生活垃圾热解处理过程中烟气的处理系统，废气依次经过冷凝液收集装置、净化装置、喷水降温装置，进入余热回收装置，再依次进入脱硝装置、脱酸装置、活性炭吸附装置、等离子处理系统，最后由烟囱排出。该处理系统存在系统过于复杂的问题，单就等离子处理系统来看就涉及到了凉水塔、换热器、喷淋塔、等离子处理器1，等离子处理器2，等离子处理器3共6个装置的组合。系统余热锅炉前设置了水冷装置，整个系统水耗大，装置过于繁多。分布式垃圾热解系统往往应用在乡镇局部地区，复杂的系统占地大、成本高，会增加工程实施的难度。中国专利CN214147897U公开了一种适用于生活垃圾高温热解处理的尾气净化装置，尾气经过除尘器、余热利用装置、脱酸塔、除尘器后经烟囱排出。该装置中缺少脱硝反应器，无法对尾气中的NOx进行拦截，造成氮氧化物超标。且该装置中无有效控制二噁英、脱除二噁英的手段。

综上所述，现有工艺中存在的问题有：(1)不能同时实现粉尘、氮氧化物、二噁英、二氧化硫、三氧化硫、重金属等多种污染物的脱除；(2)系统设置过于繁多复杂，不利用在村镇地方上推广应用；(3)系统水耗、能耗过大，系统余热不能有效回收利用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的问题，提供一种分布式生活垃圾热解炉尾气净化处理系统，能够有效解决上述技术问题。

本实用新型为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：

一种分布式生活垃圾热解炉尾气净化处理系统，包括生活垃圾热解炉、旋风除尘器、余热锅炉、选择性催化还原系统、烟气脱硫塔、布袋除尘器、烟囱；所述生活垃圾热解炉出气口与所述旋风除尘器进气口连通；所述余热锅炉包括第一进气口、第一出气口、第二进气口、第二出气口，所述第一进气口与所述旋风除尘器的出气口连通，所述第一出气口与所述选择性催化还原系统的进气口连通，所述第二进气口与所述选择性催化还原系统的出气口连通，所述第二出气口与所述烟气脱硫塔连通，尾气在余热锅炉中进行第一次降温后进入选择性催化还原系统，经选择性催化还原系统处理后的尾气再次进入余热锅炉中进行第二次降温后进入烟气脱硫塔；所述烟气脱硫塔、布袋除尘器、烟囱依次相连通，尾气最终从所述烟囱排出。

上述方案中，所述系统还包括引风机，所述引风机设置于所述布袋除尘器与烟囱之间，引风机进气口与布袋除尘器连通，引风机出气口与烟囱连通。

上述方案中，所述引风机与烟囱之间的管道上设有在线监测仪，监测包括氮氧化物、一氧化碳、二氧化硫、氯化氢、颗粒物在内的污染物排放浓度。

上述方案中，所述生活垃圾热解炉设置一燃室、二燃室，一燃室内温度控制在600～800摄氏度，缺氧状态；二燃室温度控制在850～1000摄氏度，且烟气停留2s以上。

上述方案中，所述余热锅炉分级换热，设置两档换热温度，先将来自旋风除尘器的850～1000摄氏度烟气处理至200～400摄氏度，再将来自选择性催化还原系统的200～400摄氏度烟气处理至90～110摄氏度。

上述方案中，所述余热锅炉两次回收的热量转化为高温蒸汽供附近村镇工厂使用。

上述方案中，所述选择性催化还原系统内装有催化剂，所述催化剂包括脱硝催化剂和脱二噁英催化剂。

上述方案中，所述烟气脱硫塔采用半干法脱硫塔。

本实用新型的有益效果在于：

1、本系统废气从热解炉排出，利用引风机将废气首先吸入旋风除尘器脱除大颗粒粉尘等杂质，经过旋风除尘器后的废气进入余热锅炉降温换热后进入选择性催化还原系统，选择性催化还原系统内装设有脱硝催化剂和脱二噁英催化剂，同时脱除氮氧化物和二噁英。经过了选择性催化还原系统后的烟气再次经过余热锅炉二次回收热量后，进入半干法脱硫塔脱硫，最后经过布袋除尘器除尘、除重金属及其他污染物后，从烟囱排放。本系统在不消耗大量冷却水的前提下，通过选择性催化还原系统同步实现脱硝、脱二噁英，从而实现同时脱除粉尘、二氧化硫、三氧化硫、NOx、二噁英、重金属等多种污染物，且系统配置简单。

2、本系统能充分回收利用烟气中的热量，达到节能降耗的效果。从生活垃圾热解炉排出的高温烟气温度在850～1000度，经过余热锅炉换热一次后将温度降至200～400度，烟气经过选择性催化还原系统后再次进入余热锅炉降温换热，将温度降低至90～110度左右。烟气热量在余热锅炉进行两次回收利用，余热锅炉收集的热量转化为高温蒸汽可提供给附近村镇居民使用。

3、本系统可有效减少冷却水的使用，达到节水的目的。相较于很多使用了急冷塔的其他工艺路线，本系统仅余热锅炉换热需要消耗冷却水，但同时冷却水升温变成高温蒸汽后可作为热源供能，因此本系统不需要使用大量冷却水，节省水耗，减少水源条件限制，更利于在乡镇推广。

4、本系统流程简单，可广泛用于类似工业废气的排放。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型分布式生活垃圾热解炉尾气净化处理系统的结构示意图。

图中：10、生活垃圾热解炉；20、旋风除尘器；30、余热锅炉；40、选择性催化还原系统；41、催化剂；50、烟气脱硫塔；60、布袋除尘器；70、引风机；80、烟囱。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，为本实用新型实施例提供的一种分布式生活垃圾热解炉尾气净化处理系统，包括生活垃圾热解炉10、旋风除尘器20、余热锅炉30、选择性催化还原系统40、烟气脱硫塔50、布袋除尘器60、引风机70、烟囱80。生活垃圾热解炉10出气口与旋风除尘器20进气口连通；余热锅炉30包括第一进气口、第一出气口、第二进气口和第二出气口，第一进气口与旋风除尘器20的出气口连通，第一出气口与选择性催化还原系统40的进气口连通，第二进气口与选择性催化还原系统40的出气口连通，第二出气口与烟气脱硫塔50连通。净化后的烟气经过旋风除尘器20出气口与余热锅炉30的第一进气口进入余热锅炉30，烟气在余热锅炉30中经第一次降温换热后经过余热锅炉30第一出气口进入选择性催化还原系统40，在选择性催化还原系统40中脱除氮氧化物和二噁英等污染物；经处理后烟气经选择性催化还原系统40的出气口与余热锅炉30第二进气口再次进入余热锅炉30，在余热锅炉30内进行第二次降温后，经过余热锅炉30第二出气口进入烟气脱硫塔50。烟气脱硫塔50与布袋除尘器60连通，布袋除尘器60与引风机70连通，引风机70与烟囱80连通，烟气最终从烟囱80排出。

进一步优化，引风机70与烟囱80之间的管道上设有在线监测仪，用于监测尾气中的氮氧化物、一氧化碳、二氧化硫、氯化氢、颗粒物等污染物排放浓度。

进一步优化，生活垃圾热解炉10设置一燃室、二燃室，一燃室内温度控制在600～800摄氏度，缺氧状态；二燃室温度控制在850～1000摄氏度，且烟气停留2s以上。

进一步优化，余热锅炉30分级换热，设置两档换热温度，同时处理850～1000摄氏度烟气和200～400摄氏度烟气。先将来自旋风除尘器20的850～1000摄氏度烟气处理至200～400摄氏度后输送至选择性催化还原系统40，再将来自选择性催化还原系统40的200～400摄氏度烟气处理至90～110摄氏度，最大程度利用烟气中的热量。

进一步优化，余热锅炉30两次回收的热量转化为高温蒸汽供附近村镇工厂使用。

进一步优化，选择性催化还原系统40内装有催化剂41，催化剂41包括脱硝催化剂和脱二噁英催化剂。脱硝催化剂用于去除氮氧化物及少量二噁英，脱二噁英催化剂用于去除二噁英。

本实用新型分布式生活垃圾热解炉尾气净化处理系统，按以下步骤进行：

(1)生活垃圾热解炉10中，设置一燃室、二燃室。一燃室炉膛内采用分层式燃烧，控制一燃室内温度在600—800度。在上述热解最佳温度(600摄氏度左右)下烘烤炉内的废弃垃圾，使废弃垃圾中的可热解物质的化合键断裂，转化为小分子量的可燃气体；供给二燃室过剩空气，使可燃气体充分燃烧，可燃物燃尽，温度控制在850～1000度，并保证停留时间大于2s。

(2)废气进入旋风除尘器20，脱除掉大颗粒粉尘、焦油、炉渣、部分重金属等杂质，保护后续设备，为后续工艺的长期运行提供保障。除尘后的废气进入余热锅炉30。

(3)余热锅炉30分两级换热，一级接受旋风除尘器20来的850～1000度的废气，将温度降至200～400度，保证废气温度满足选择性催化还原系统40内催化剂41的活性要求，烟气接着进入选择性催化还原系统40。在选择性催化还原系统40内，通过脱硝催化剂去除氮氧化物，通过专用脱二噁英催化剂去除二噁英；经过选择性催化还原系统40的烟气再次进入余热锅炉30，将温度降至90～110度，烟气进入烟气脱硫塔50；

(4)烟气脱硫塔50采用半干法脱硫技术，去除烟气中的二氧化硫、三氧化硫；

(5)烟气脱硫塔50处理后的烟气经过布袋除尘器60，进一步去除粉尘、重金属、二噁英等污染物，再经过引风机70、经过在线监测仪从烟囱80排放。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (8)

1.一种分布式生活垃圾热解炉尾气净化处理系统，其特征在于，包括生活垃圾热解炉、旋风除尘器、余热锅炉、选择性催化还原系统、烟气脱硫塔、布袋除尘器、烟囱；所述生活垃圾热解炉出气口与所述旋风除尘器进气口连通；所述余热锅炉包括第一进气口、第一出气口、第二进气口、第二出气口，所述第一进气口与所述旋风除尘器的出气口连通，所述第一出气口与所述选择性催化还原系统的进气口连通，所述第二进气口与所述选择性催化还原系统的出气口连通，所述第二出气口与所述烟气脱硫塔连通，所述烟气脱硫塔、布袋除尘器、烟囱依次相连通。

2.根据权利要求1所述的分布式生活垃圾热解炉尾气净化处理系统，其特征在于，所述系统还包括引风机，所述引风机设置于所述布袋除尘器与烟囱之间，引风机进气口与布袋除尘器连通，引风机出气口与烟囱连通。

3.根据权利要求2所述的分布式生活垃圾热解炉尾气净化处理系统，其特征在于，所述引风机与烟囱之间的管道上设有在线监测仪，监测包括氮氧化物、一氧化碳、二氧化硫、氯化氢、颗粒物在内的污染物排放浓度。

4.根据权利要求1所述的分布式生活垃圾热解炉尾气净化处理系统，其特征在于，所述生活垃圾热解炉设置一燃室、二燃室，一燃室内温度控制在600～800摄氏度，缺氧状态；二燃室温度控制在850～1000摄氏度，且烟气停留2s以上。

5.根据权利要求4所述的分布式生活垃圾热解炉尾气净化处理系统，其特征在于，所述余热锅炉分级换热，设置两档换热温度，先将来自旋风除尘器的850～1000摄氏度烟气处理至200～400摄氏度，再将来自选择性催化还原系统的200～400摄氏度烟气处理至90～110摄氏度。

6.根据权利要求1所述的分布式生活垃圾热解炉尾气净化处理系统，其特征在于，所述余热锅炉两次回收的热量转化为高温蒸汽供附近村镇工厂使用。

7.根据权利要求1所述的分布式生活垃圾热解炉尾气净化处理系统，其特征在于，所述选择性催化还原系统内装有催化剂，所述催化剂包括脱硝催化剂和脱二噁英催化剂。

8.根据权利要求1所述的分布式生活垃圾热解炉尾气净化处理系统，其特征在于，所述烟气脱硫塔采用半干法脱硫塔。