垃圾焚烧发电厂烟气脱白特点及技术方案分析
在我国火电、钢铁、建材、水泥等行业的烟气净化工艺中大多使用了湿法脱酸工艺,从湿法处理系统出来的饱和湿烟气中含有大量水蒸气,水蒸气中又含有溶解性盐、粉尘等污染物。水蒸气进入温度较低的环境中,在烟气温度降低过程中,烟气中的水蒸气会和污染物凝结形成湿烟羽,出现烟囱冒白烟、灰烟的情况,视觉效果比较差,对周边居民生活产生了影响。目前,许多省市的火电或其他行业地方标准中都将白烟的排放列入了控制指标中。
1、垃圾发电行业烟气脱白特点
烟气脱白技术主要受工艺流程条件、余热资源、投资要求等因素影响。虽然各行业的烟气脱白工艺都各不相同,但考虑到节能和投资方面的因素,烟气脱白常用的技术路线主要有3种:降温+电磁脱白、电磁脱白+升温、干法脱硫/半干法脱硫。
垃圾发电和火电行业相比有其特殊性,一是大部分垃圾发电厂鉴于环保要求,选址通常距离居民区较远,在各项污染物排放达标的情况下,白烟对居民的视觉影响并不大,影响人群数量较少,没有设置烟气脱白的必要性。二是参考火电厂脱白工艺,无论采用加热还是冷凝后再加热的方法,所需的蒸汽和电能消耗较大,而垃圾发电厂由于垃圾热值较低,产生的蒸汽或发电量与燃煤电厂相比太小,不适合耗费大量蒸汽或电能再加热烟气。因此,垃圾电厂烟气脱白最重要的考虑因素有:投资运营成本和技术实用性。
1、降温+电磁脱白
降温+电磁脱白装置可实现彻底消除白烟、阻力损失小、气体处理量大等特点。
首先将脱硫塔出来的饱和湿烟气经过降温系统进行降温除湿,除去烟气中的一部分水汽,形成一个较低温的饱和湿烟气,水汽以凝水的形式,经过汽水分离结构分离,较低温饱和湿烟气进入后续的电磁发生器操作单元;凝水则进入凝水回收系统,循环水在此过程中充当冷媒介质。
降温+电磁脱白系统工艺流程:
(1)烟气进入电磁降温段时会遇冷凝结成小液滴,温度从40~50°C降低到30°C左右;
(2)降温后的烟气进入到电磁净化段,对气溶胶、可溶解盐、细微颗粒物、PM10、PM2.5,酸雾、碱雾等有害物质进行再次净化;
(3)经电磁净化段净化后的烟气进入到电磁升温段,电磁升温段会将饱和的湿气变成不饱和烟气,排入大气当中,从而实现几乎所有污染物质的彻底净化,从而实现零排放。
保蓝降温+电磁脱白系统优势:
1.效率高。通过电磁场作用对杂质、白烟进行捕捉,效率高、效果好。
2.占地面积小。保蓝降温+电磁脱白系统结构简单,布局合理,占地面积小。
3.适用范围广。保蓝降温+电磁脱白系统适用于火电厂、化工厂等多个领域的烟气脱白。
4.运行成本低。保蓝降温+电磁脱白系统去除气溶胶、可溶解盐、细微颗粒物、PM10、PM2.5、酸雾、碱雾等有害物质,达到物料回收和气体净化双重效果,节约成本。
3、电磁脱白+升温系统
电磁脱白+升温系统适用于低温饱和湿烟气,可实现彻底消除白烟,具有阻力损失小、气体处理量大等特点。
4、干法脱硫/半干法脱硫
干法脱硫是利用SO2的还原性和可燃性,用固体氧化剂或吸附剂来脱硫,或者直接使之燃烧。干法脱硫是以NaHCO3与SO2反应生成Na2SO4的一种方法,称之为干法脱硫。
保蓝干法脱硫的优势:
1、二次污染的控制
■该系统为全干法脱硫,无"废水”排放。
■该系统排烟温度超过130度,无"白烟"白水气"等产生,无需烟气脱白。
2、占地面积小,总图布置烟风系统最为顺畅
■系统简单,无SDA系统大的反应塔和复杂的制浆系统。无需湿法脱硫后的烟气脱白系统。
■烟风系统最为顺畅。
3、排放指标的保证。
■SDS脱硫效率高达98%以上,SDS脱硫配有高效布袋除尘系统,颗粒物排放能达到10mg/Nm3以下。
循环流化床半干法烟气脱硫工艺以循环流化床原理为基础,通过吸收剂的多次再循环,延长吸收剂与烟气的接触时间,大大提高了吸收剂的利用率。它不但具有半干法工艺的许多优点,如流程简单占地少,投资小以及副产品可以综合利用等,而且能在很低的钙硫比情况下达到接近湿法工艺的脱硫效率,即99%以上。实践证明,循环流化床半干法烟气脱硫工艺处理能力大,对负荷变动的适应能力很强,运行可靠,维护工作量少,且具有很高的脱硫效率。
保蓝半干法脱硫的优势:
半干法烟气脱硫技术是在锅炉尾部利用循环流化床技术进行烟气净化,脱除烟气中的大部分酸性气体,使烟气中的有害成分达到排放要求。
1、无废水排出,无二次污染;
2、无“白烟、白水气”产生,无需烟气脱白治理;
3、工艺简单,无需烟气冷却和加热;
4、设备基本无腐蚀、无磨损、无结垢;
5、产物为干态,可以综合利用;
6、占地少,节省空间,设备投资低;
7、钙的利用率高,运行费用不高;
8、对煤种适应性强,既适用于不同硫分的燃煤电厂,也适合于现有电厂增设脱硫装置的改造等。
本文参考火电领域在烟气脱白经验,从经济、可靠的角度出发,针对垃圾焚烧发电领域的烟气脱白提出了两种技术框架设计思路:一是针对白烟视觉观感不太严重,实际污染物达到排放标准的项目,建议不设置脱白设施(主要针对使用半干法+干法脱酸工艺的项目)。二是针对白烟视觉观感严重,实际污染物达到排放标准的项目,可以增加电磁脱白设备,利用电厂产生的低品质蒸汽或较少电能,采用成熟技术或新技术协同治理的技术路线(主要针对使用湿法脱酸的项目),在考虑了经济投资、运行费用的基础上,最大限度地减少白烟排放。