垃圾焚燒及煙氣凈化工藝.ppt

生活垃圾與危險廢物的焚燒工藝 生活垃圾焚燒工藝 垃圾焚燒發(fā)電工藝流程 生活垃圾焚燒發(fā)電廠的組成 生活垃圾焚燒發(fā)電廠包括主體工藝系統(tǒng) 輔助系統(tǒng)和配套設施三大部分 一 主體工藝系統(tǒng)垃圾接收 儲存及輸送系統(tǒng)垃圾焚燒系統(tǒng)余熱利用系統(tǒng)煙氣凈化系統(tǒng)灰渣處理系統(tǒng)電力系統(tǒng)低壓供配電及電氣傳動自動化儀表及計算機系統(tǒng)二 輔助系統(tǒng)輔助燃料系統(tǒng)壓縮空氣系統(tǒng)循環(huán)水系統(tǒng)給排水系統(tǒng)除鹽水制備系統(tǒng)滲濾液處理系統(tǒng)通風及空調系統(tǒng)調度 通訊系統(tǒng)三 配套設施消防 環(huán)境保護 勞動安全防護與辦公生活服務設施 垃圾接收 儲存及輸送系統(tǒng) 該系統(tǒng)主要包括 垃圾稱重設施 汽車衡 卸料大廳 卸料門 垃圾儲坑 抓斗起重機 一 汽車衡汽車衡采用SCS系列淺基坑全自動電子汽車衡 主要由稱重秤體 稱重傳感器 稱重顯示器 計算機系統(tǒng)等組成 量程根據城市最大型的運輸車輛總重確定 稱重精度20kg 二 卸料大廳垃圾卸料大廳系運輸車卸料周轉平臺 設行使路線標識和信號燈 卸料大廳長度依據垃圾坑長度與垃圾抓斗檢修區(qū)域寬度確定 大廳寬度依據城市最大型的運輸車總長與轉彎半徑確定 以保證垃圾運輸車能正常卸料和交通暢通 三 卸料門根據項目處理規(guī)模和入廠垃圾運輸車集中度確定 并滿足 生活垃圾焚燒處理工程技術規(guī)范 可采用電動或液壓提升式卸料門 卸料門的開啟與垃圾起重機聯(lián)鎖或由垃圾吊操作員控制 通過信號燈指示開閉狀態(tài) 以調度垃圾車進行卸料 卸料完畢后立即關閉 防止垃圾坑內臭氣向外泄露 四 垃圾儲坑垃圾坑有效容量按照5 7天垃圾處理量設置 長度 寬度和深度綜合考慮焚燒爐中心間距 垃圾堆存安息角 地質條件以及是否有利于滲濾液排出進行確定 垃圾坑除起到儲存 調節(jié)垃圾數(shù)量的作用外 便于對垃圾進行攪拌 混合和脫水 起到對垃圾品質的調節(jié)作用 五 垃圾起重機垃圾抓斗起重機 用于垃圾的給料 堆垛 移料和混料 采用半自動或全自動控制 安裝于垃圾坑上部 抓斗起重機的單臺處理能力和數(shù)量依據項目日處理規(guī)模確定 垃圾焚燒系統(tǒng) 垃圾焚燒爐目前主要有四種爐型 機械爐排爐 循環(huán)流化床 回轉窯和熱解氣化焚燒爐 1 機械爐排爐焚燒技術這是發(fā)展較早的垃圾焚燒爐型式 技術已日趨完善 運行可靠性高 垃圾在爐膛內 經過干燥 燃燒和燃燼3個階段 在大量氧氣助燃條件下充分燃燒 爐排爐又分為鏈條爐 往復爐 滾筒爐等多種爐型 2 循環(huán)流化床焚燒爐技術這是一種基于循環(huán)流化床燃燒技術而發(fā)展起來的垃圾處理技術 集垃圾焚燒 供熱 發(fā)電為一體 該技術適合焚燒低熱值垃圾 為使焚燒爐內溫度保持850攝氏度以上 需添加煤等輔助燃料 且前序工藝需進行垃圾分揀 3 回轉窯焚燒爐技術回轉窯焚燒爐爐體為采用耐火磚或水冷壁爐墻的圓柱形滾筒 焚燒垃圾時 垃圾由回轉窯上部供應 筒體慢慢旋轉 使垃圾不斷翻轉并向后移動 垃圾逐漸干燥 燃燒 燃盡 然后排至排渣裝置 該技術的主要缺點是垃圾處理量不大 飛灰處理難 燃燒不易控制 4 熱解氣化焚燒爐技術這是在隔絕空氣的條件下 垃圾在熱解裝置中受熱而使有機質分解 轉化成燃氣 此種方法是4種焚燒法中最新的焚燒理論 垃圾處理規(guī)模較小 系統(tǒng)復雜 運行成本較高 垃圾焚燒系統(tǒng) 機械爐排爐 焚燒過程 1 垃圾干燥脫水 烘烤著火針對我國目前高水分 低熱值垃圾的焚燒 這一階段必不可少 一般為了縮短垃圾水分的干燥和烘烤時間 該爐排區(qū)域的一次進風均經過加熱 可用高溫煙氣或廢蒸汽對進爐空氣進行加熱 溫度一般在200 左右 垃圾在干燥帶的滯留時間約為30min 2 高溫燃燒通常爐排上的垃圾在900 左右的范圍燃燒 因此爐排區(qū)域的進風溫度必須相應低些 以免過高的溫度會損害爐排 縮短使用壽命 垃圾在燃燒帶的滯留時間約為30min 3 燃盡垃圾經完全燃燒后變成灰渣 在此階段溫度逐漸降低 爐渣被排出爐外 垃圾在燃燼段上滯留約1h 主要特點 1 對垃圾熱值的適應范圍廣 且絕大部分固體垃圾不需要任何預處理可直接進爐燃燒2 處理量大 可應用于大規(guī)模垃圾集中處理3 含水率特別高的污泥 大件生活垃圾 不宜直接用爐排型焚燒爐4 二噁英及NOx的產生量較多 但飛灰量少5 運行及維護簡便 年工作8000h以上主要參數(shù) 燃燒溫度 800 1000 垃圾停留時間 1 3h煙氣停留時間 在850 以上的溫度區(qū)域至少停留2s 垃圾焚燒系統(tǒng) 機械爐排爐 垃圾焚燒系統(tǒng) 循環(huán)流化床 焚燒過程 1 垃圾 煤粉在燃燒室摻燒破碎后的垃圾與煤粉在通入空氣的作用下流化焚燒 并抬升進入旋風分離器 流化床溫度一般在850 900 能夠減少受熱面的污垢和結渣 2 物料回運物料在旋風分離器的作用下下沉進入U型閥 回運至爐膛進一步燃燒 煙氣則通過旋風分離器進入外置換熱器降溫 3 燃盡垃圾經完全燃燒后變成灰渣 從燃燒室底部排出 主要特點 1 垃圾需破碎至15cm以下才能進爐燃燒2 可以處理熱值低 水分高的垃圾3 通常需要添加較大量的煤 20 30 進行助燃4 二噁英及NOx的產生量較少 但飛灰量多5 核心部件風帽易磨損 維護停爐期長 年工作約6600h主要參數(shù) 燃燒溫度 850 900 流化風速 4 8m s垃圾停留時間 1 2h煙氣停留時間 在燃燒室約3 4s 在旋風分離器約1 5 3s 垃圾焚燒系統(tǒng) 回轉窯 焚燒過程 1 回轉窯燃燒垃圾由回轉窯一端進入 筒體慢慢旋轉 使垃圾不斷翻轉并向后移動 垃圾逐漸在燃燒器 一般燒天然氣 增溫的高溫段焚燒完畢 然后進入二燃室 2 二燃室充分燃燒未燃盡的垃圾從二燃室底部的卸料口排出 煙氣則在二燃室中進一步燃燒 并進入后道工序 主要特點 1 兩段式負壓燃燒 回轉窯溫度為600 800 二燃室溫度為1000 1200 2 垃圾處理能力大3 窯體易受高溫腐蝕 耐火材料易損壞4 可以焚燒各種垃圾 常用于處理危險廢物5 運行時間長 維護簡單主要參數(shù) 爐內溫度 回轉窯600 800 二燃室1000 1200 垃圾停留時間 2 4h煙氣停留時間 在二燃室至少停留2s 垃圾焚燒系統(tǒng) 熱解氣化爐 焚燒過程 1 干燥熱解垃圾通過雙輥加料機加入到轉動的爐體內 落料時進入爐膛內的垃圾伴隨著爐體的轉動 沿著半徑面撒開到達干燥層 垃圾在干燥層通過下面的高溫煙氣迅速干燥升溫 然后到達熱解層 大部分有機物在高溫缺氧狀態(tài)下被熱解生成H2 CO和CH4等可燃氣體 3 燃燒后排出爐渣熱解氣化后的殘余物在燃燒層進行充分燃燒 產出的高溫煙氣為干燥層和熱解層提供了所需的熱量 燃燒層生成的殘渣經過熱渣層繼續(xù)燃燒后進入冷渣層 爐渣經旋轉爐排擠壓破碎后排出 4 二燃室充分燃燒從熱解氣化爐排出的高溫混合氣體從爐頂部的出煙口排出經煙氣道進入二燃室 經二次風補給 在過氧情況下燃燒 二燃室采用燃油燃燒器 當二燃室溫度過低時 燃燒器啟動點火補充熱量 達到合適溫度時停止助燃 主要特點 1 垃圾停留時間長 日處理量較小2 燃燒充分 燃燒效率高 熱損失量小3 飛灰含量低 運行維護簡單主要參數(shù) 爐內溫度 熱解氣化爐600 800 二燃室800 1000 850 900 最佳 垃圾停留時間 3 6h煙氣停留時間 在二燃室至少停留2s二燃室O2濃度 6 10 垃圾焚燒系統(tǒng) 熱解氣化爐 垃圾焚燒系統(tǒng) 各種爐型比較 余熱利用系統(tǒng) 水冷壁 布置于爐膛 吸收爐膛火焰和煙氣的熱量 將水加熱成飽和蒸汽 過熱器 吸收爐膛內火焰和煙氣的熱量 輻射式過熱器 或煙道中煙氣的熱量 對流式過熱器 將飽和蒸汽加熱成過熱蒸汽 省煤器 布置于尾部煙道的低溫部分 利用低溫煙氣的熱量 加熱鍋爐給水 空氣預熱器 布置于省煤器后 利用更低的低溫煙氣的熱量 將空氣加熱后送入爐膛或制粉系統(tǒng) 以提高鍋爐效率 余熱利用系統(tǒng)主要包括 鍋爐水冷壁 過熱器 省煤器 空氣預熱器 以及汽輪發(fā)電機組等裝置 煙氣凈化系統(tǒng) 概述 生活垃圾焚燒產生的煙氣含有氯化氫 二氧化硫 氮氧化物 硫化氫 一氧化碳 重金屬 飛灰 二噁英等有害物質 垃圾焚燒廠煙氣排放指標需滿足的最低標準 生活垃圾焚燒污染控制標準 GB18485 2014 每條垃圾焚燒線分別配置1套獨立的煙氣凈化處理線 主要包括脫硫 脫硝 除塵等設施 凈化后的煙氣通過引風機 煙囪排入大氣 每條焚燒線引風機出口水平煙道或煙囪分別設置1套獨立的煙氣在線監(jiān)測儀 CEMS 以連續(xù)監(jiān)測每條焚燒線的煙氣排放指標 煙氣凈化系統(tǒng) 除塵系統(tǒng) 除塵器可分為兩大類 干式除塵器 慣性除塵器 靜電除塵器 布袋除塵器 旋風除塵器 濕式除塵器 包括噴淋塔 文丘里洗滌劑 泡沫除塵器和水膜除塵器等 目前常見的運用最多的是旋風除塵器 靜電除塵器與布袋除塵器 重力除塵器 慣性除塵器 布袋除塵器 板式電除塵器 管式電除塵器 管式電除塵器 旋風除塵器 煙氣凈化系統(tǒng) 除塵系統(tǒng) 除塵器可分為兩大類 干式除塵器 慣性除塵器 靜電除塵器 布袋除塵器 旋風除塵器 濕式除塵器 包括噴淋塔 文丘里洗滌器 泡沫除塵器和水膜除塵器等 目前常見的運用最多的是旋風除塵器 靜電除塵器與布袋除塵器 噴淋式洗滌除塵器 填料塔 文丘里洗滌器 泡沫除塵器 水膜除塵器 濕式電除塵器 WESP 煙氣凈化系統(tǒng) 各種除塵工藝比較 不同除塵工藝比較 煙氣凈化系統(tǒng) 煙氣脫硫系統(tǒng) FGD 按照硫化物吸收劑及副產品的形態(tài) 脫硫技術可分為干法 半干法和濕法三種 濕法脫硫 石灰石 石灰 石膏法 鈉鈣雙堿法 氧化鎂法 氨法 海水法 半干法脫硫 噴霧干燥法 循環(huán)流化床法 爐內噴鈣尾部增濕法 干法脫硫 活性炭法 爐內噴鈣法 電子照射法 煙氣凈化系統(tǒng) 濕法脫硫系統(tǒng) 濕法脫硫 石灰石 石灰 石膏法 鈉鈣雙堿法 氧化鎂法 氨法 海水法 特點是脫硫系統(tǒng)位于煙道的末端 除塵器之后 脫硫過程的反應溫度低于露點 所以脫硫后的煙氣需要再加熱才能排出 由于是氣液反應 其脫硫反應速度快 效率高 脫硫效率高 但是 濕法煙氣脫硫存在廢水處理問題 初投資大 運行費用也較高 原理將石灰石粉由罐車運到料倉存儲 然后通過給料機 計量器和輸粉機將石灰石粉送入在漿配制罐 在罐中與來自工藝過程的循環(huán)水一起配制成石灰石質量分數(shù)為15 20 漿液 用泵將該漿液經由一帶流量測量裝置的循環(huán)管道打入吸收塔內 石膏是石灰石 石膏法煙氣脫硫的副產物 石灰石 石膏法 煙氣凈化系統(tǒng) 濕法脫硫系統(tǒng) 濕法脫硫 石灰石 石灰 石膏法 鈉鈣雙堿法 氧化鎂法 氨法 海水法 特點是脫硫系統(tǒng)位于煙道的末端 除塵器之后 脫硫過程的反應溫度低于露點 所以脫硫后的煙氣需要再加熱才能排出 由于是氣液反應 其脫硫反應速度快 效率高 脫硫效率高 但是 濕法煙氣脫硫存在廢水處理問題 初投資大 運行費用也較高 原理配制好的NaOH溶液直接打入脫硫塔洗滌脫除煙氣中SO2來達到煙氣脫硫的目的 然后脫硫產物經脫硫劑再生池還原成NaOH再打回脫硫塔內循環(huán)使用 由于鈉基脫硫劑堿性強 吸收SO2后反應產物溶解度大 不會造成過飽和結晶 造成結垢堵塞問題 鈉鈣雙堿法 煙氣凈化系統(tǒng) 濕法脫硫系統(tǒng) 濕法脫硫 石灰石 石灰 石膏法 鈉鈣雙堿法 氧化鎂法 氨法 海水法 特點是脫硫系統(tǒng)位于煙道的末端 除塵器之后 脫硫過程的反應溫度低于露點 所以脫硫后的煙氣需要再加熱才能排出 由于是氣液反應 其脫硫反應速度快 效率高 脫硫效率高 但是 濕法煙氣脫硫存在廢水處理問題 初投資大 運行費用也較高 原理氧化鎂脫硫技術是一種成熟度僅次于鈣法的脫硫工藝 該工藝流程是鎂的堿性氧化物與水反應生成氫氧化物 再與SO2溶于水生成的亞硫酸溶液進行酸堿中和反應 MgO反應生成的亞硫酸鎂和硫酸鎂 亞硫酸鎂氧化后生成硫酸鎂 氧化鎂法 煙氣凈化系統(tǒng) 濕法脫硫系統(tǒng) 濕法脫硫 石灰石 石灰 石膏法 鈉鈣雙堿法 氧化鎂法 氨法 海水法 特點是脫硫系統(tǒng)位于煙道的末端 除塵器之后 脫硫過程的反應溫度低于露點 所以脫硫后的煙氣需要再加熱才能排出 由于是氣液反應 其脫硫反應速度快 效率高 脫硫效率高 但是 濕法煙氣脫硫存在廢水處理問題 初投資大 運行費用也較高 氨法 海水法 煙氣凈化系統(tǒng) 半干法脫硫系統(tǒng) 半干法脫硫 噴霧干燥法 循環(huán)流化床法 爐內噴鈣尾部增濕法 半干法是把脫硫過程和脫硫產物處理分別采用不同的狀態(tài)反應 特別是在濕狀態(tài)下脫硫 在干狀態(tài)下處理脫硫產物的半干法 既有濕法脫硫工藝反應速度快 脫硫效率高的優(yōu)點 又有干法脫硫工藝無廢水廢液排放 在干狀態(tài)下處理脫硫產物的優(yōu)勢 是除硫工藝重要發(fā)展方向 原理以石灰作為吸收劑 石灰消化制成消石灰漿 消石灰漿液經旋轉噴霧裝置霧化成非常細的液滴 在吸收塔內與煙氣混合 通過氣 液兩相傳質反應 同時霧化后的吸收劑漿液滴受熱蒸發(fā) 形成粉末狀的脫硫副產物 煙氣由于液滴蒸發(fā)而降溫 同時煙氣中的SO2與吸收劑的Ca OH 2反應 生成CaSO3 反應后煙氣由下游除塵器處理 通過引風機由煙囪排出 同時收集脫硫副產物 噴霧干燥法 煙氣凈化系統(tǒng) 半干法脫硫系統(tǒng) 半干法脫硫 噴霧干燥法 循環(huán)流化床法 爐內噴鈣尾部增濕法 半干法是把脫硫過程和脫硫產物處理分別采用不同的狀態(tài)反應 特別是在濕狀態(tài)下脫硫 在干狀態(tài)下處理脫硫產物的半干法 既有濕法脫硫工藝反應速度快 脫硫效率高的優(yōu)點 又有干法脫硫工藝無廢水廢液排放 在干狀態(tài)下處理脫硫產物的優(yōu)勢 是除硫工藝重要發(fā)展方向 原理CFB工藝在空預器和除塵器間安裝流化塔 煙氣從塔底進入 同噴入的消石灰干粉和增濕水接觸并反應 塔內煙氣流速設計在固 氣二相相對速度較高的范圍 物料層呈懸浮狀 煙氣中的SO2被消石灰吸收生成CaSO3 被煙氣帶出塔的顆粒由后續(xù)除塵器收集并再次回流到吸收塔參與反應 若在除塵器前加入活性炭末 通過多次循環(huán) 可以達到脫除重金屬 二噁英的效果 循環(huán)流化床法 煙氣凈化系統(tǒng) 半干法脫硫系統(tǒng) 半干法脫硫 噴霧干燥法 循環(huán)流化床法 爐內噴鈣尾部增濕法 半干法是把脫硫過程和脫硫產物處理分別采用不同的狀態(tài)反應 特別是在濕狀態(tài)下脫硫 在干狀態(tài)下處理脫硫產物的半干法 既有濕法脫硫工藝反應速度快 脫硫效率高的優(yōu)點 又有干法脫硫工藝無廢水廢液排放 在干狀態(tài)下處理脫硫產物的優(yōu)勢 是除硫工藝重要發(fā)展方向 原理將石灰石粉噴射到爐膛上部溫度為900 1250 的區(qū)域 CaCO3立即分解并與煙氣中的SO2和少量的SO3反應生成CaSO4 在活化器內爐膛中未反應的CaO與噴入的水反應生成Ca OH 2 SO2與生成Ca OH 2快速反應生成CaSO3 有部分被氧化成CaSO4 為了提高鈣的利用率 可將電除塵器收集下來的粉塵返回一部分到活化反應器中再利用 即脫硫灰再循環(huán) 活化器出口煙溫因霧化水的蒸發(fā)而降低 因此通過煙氣加熱器將煙氣溫度提高至露點以上10 15 加熱工質可用蒸氣或熱空氣 也可用未經活化器的煙氣 爐內噴鈣尾部增濕法 煙氣凈化系統(tǒng) 干法脫硫系統(tǒng) 干法脫硫 活性炭法 爐內噴鈣法 電子照射法 噴入爐膛的CaCO3高溫煅燒分解成CaO 與煙氣中的SO2發(fā)生反應 生成硫酸鈣 采用電子束照射或活性炭吸附使SO2轉化生成硫酸氨或硫酸 統(tǒng)稱為干法煙氣脫硫技術 它的優(yōu)點是工藝過程簡單 無污水 污酸處理問題 能耗低 特別是凈化后煙氣溫度較高 有利于煙囪排氣擴散 腐蝕性小 其缺點是脫硫效率較低 設備龐大 投資大 占地面積大 操作技術要求高 爐內噴鈣法 電子照射法 活性炭法 煙氣凈化系統(tǒng) 各種脫硫工藝比較 煙氣凈化系統(tǒng) 脫硝系統(tǒng) 按脫硝工藝分為 SCR脫硝 320 400 SNCR脫硝 850 1200 SNCR SCR脫硝等 煙氣脫硝常用的還原劑為液氨 氨水或尿素 SCR工藝中常用的催化劑大多以TiO2為載體 以V2O5或V2O5 WO3或V2O5 MoO3為活性成分 制成蜂窩式 板式或波紋式三種類型 SCR脫硝 SNCR脫硝 SNCR SCR脫硝 煙氣凈化系統(tǒng) 各種脫硝工藝比較 不同脫硝工藝比較 不同還原劑比較 危險廢物焚燒工藝 危險廢物焚燒處理工藝 危險廢物焚燒工藝流程 危險廢物焚燒處理工藝 危險廢物焚燒工藝流程 危險廢物概述 定義 危險廢物是指列入國家危險廢物名錄或者根據國家規(guī)定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法認定的具有危險特性的廢物 特征 具有腐蝕性 毒性 易燃性 反應性或者傳染性等一種或者幾種危險特性 國家危險廢物名錄 2016版 將危險廢物調整為46大類別479種 其中362種來自原名錄 新增117種 共有16種危險廢物列入 危險廢物豁免管理清單 如生活垃圾焚燒飛灰滿足入場標準后可進入生活垃圾填埋場填埋 廢棄電路板在運輸工具滿足防雨 防滲漏 防遺撒要求時可以不按危險廢物進行運輸 危險廢物名錄 部分危險廢物的危險分類 危險廢物概述 危廢收運系統(tǒng) 收運原則 1 從事危險廢物收集的營業(yè)性單位必須經地市級以上環(huán)保部門批準 并核發(fā) 危險廢物經營許可證 2 執(zhí)行 中華人民共和國固體廢物環(huán)境污染防治法 等法規(guī)和環(huán)保標準 收運人員需接受專業(yè)培訓 考核合格 帶證上崗 3 明確可接受和不可接受危險廢物的內容范圍 對可接受廢棄物應按物化特性分類 嚴禁混合收集性質不相容而未經安全處置的廢物 4 危險廢物轉移時需辦理有關手續(xù) 其包裝容器必須貼有標簽 注明危險廢物的名稱質量 成分 特性 運輸廢棄物車輛有廢棄物式樣標志 5 危險廢物收運過程應防止散揚 流失 滲漏等污染環(huán)境的措施 避免運輸過程中的污染 減少可能造成的環(huán)境風險 6 收集貯存危險廢物的場地 設施 工具 車輛等必須符合國家有關規(guī)定和標準 不同種類的危廢推薦的處理方法 危廢收運系統(tǒng) 包裝要求危險廢物的運輸要根據廢物的特性和數(shù)量 選擇合適的包裝容器 運輸危險廢物可供選擇的包裝容器有 金屬桶 塑料桶 紙板桶 槽罐等 容器及包裝材料應與所盛裝廢物相容 要有足夠的強度 貯存和裝卸運輸過程中不易破裂 廢物不揚散 不流失 不滲漏 不釋放有害氣體和臭味 要滿足 危險貨物包裝標志 GB190 1990 和 危險貨物運輸包裝通用技術條件 GB12463 2009 的要求 運輸要求公路運輸按照 道路危險貨物運輸管理規(guī)定 執(zhí)行