袋式除塵器在垃圾焚燒爐煙氣凈化系統(tǒng)中的應(yīng)用

袋式除塵器在垃圾焚燒爐煙氣凈化系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、前言

隨著國民經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的發(fā)展,全國城市生活垃圾的量呈逐年增加的趨勢,而人們對城市環(huán)境質(zhì)量要求的提高,城市生活垃圾已成了困擾市政建設(shè)的難題之一。

對城市生活垃圾的處理,除了極少量采用堆肥或其他處理方法外,填埋是城市生活垃圾處理的最主要手段。但是,在全國許多大中城市,現(xiàn)有的垃圾填埋場已難以滿足需要,而新填埋場的選址因?yàn)槌鞘谢貐^(qū)的擴(kuò)大而越來越遠(yuǎn)離市區(qū),且征地動(dòng)遷困難,必然使垃圾處理費(fèi)增高。同時(shí),這種傳統(tǒng)的集中堆棄方法不但占用大量的土地資源,而且造成二次污染,還會(huì)因大噸位遠(yuǎn)距離的垃圾運(yùn)輸而增加城市交通的負(fù)荷。而且,隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展,這種矛盾會(huì)越來越突出。

生活垃圾的焚燒技術(shù)具有垃圾處理徹底、并具有能外供能源及回收廢金屬等收益,因此能達(dá)到垃圾處理無害化、減量化、資源化的目的。但由于焚燒后產(chǎn)塵有害、有毒的煙塵,必須嚴(yán)格凈化才行。在我國頒布的“生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)”中,更是明確規(guī)定:生活垃圾焚燒爐除塵裝置必須采用袋式除塵器。

日本、美國、歐洲及韓國、新加坡和臺(tái)灣等工業(yè)發(fā)達(dá)國家及地區(qū)已在處理生活垃圾、工業(yè)垃圾及特殊廢棄物的設(shè)施中大量采用焚燒技術(shù)。我國的深圳也早在許多年前就對垃圾焚燒技術(shù)進(jìn)行了探索和實(shí)踐,至今已有了多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn);目前在上海已分別在浦東和浦西興建了兩座大型的垃圾焚燒廠,浦東的垃圾焚燒廠已投入運(yùn)行,浦西的垃圾焚燒廠也即將點(diǎn)火試車,在廣州已有數(shù)座中小型垃圾焚燒廠已投入運(yùn)行,在北京、大連、武漢等大、中城市,垃圾焚燒廠已在籌建之中。用焚燒處理垃圾將會(huì)成為垃圾處理的重要手段。

吳江寶帶除塵有限公司早在1998年就為新加坡TUAS南方垃圾處理廠的6條700t/d的垃圾焚燒爐制造了6套6800m2的脈沖袋式除塵器,2001年為浦東新區(qū)生活垃圾焚燒廠制造了3臺(tái)1980m2的脈沖袋式除塵器,2002年為江橋生活垃圾焚燒廠制造了2臺(tái)2272m2的脈沖袋式除塵器。另外還為北京、上海、浙江、江蘇等地其他一些中、小型垃圾焚燒爐配套了袋式除塵器。二、生活垃圾焚燒廠的煙氣凈化工藝

目前,我國垃圾焚燒爐的煙氣凈化多采用干法和半干法凈化工藝。半干法凈化工藝是將堿性反應(yīng)物以液態(tài)形式加入,中和反應(yīng)的生成物以固態(tài)形式收集,其組合形式一般為“噴霧反應(yīng)器+袋式除塵器”。半干法工藝不但可以達(dá)到較高的污染物凈化效率,相對濕法工藝來說流程簡單,無廢水需要處理,投資和運(yùn)行費(fèi)用較低,在國外應(yīng)用較為普遍。目前在上海的兩座大型垃圾焚燒廠均采用此工藝。三、生活垃圾焚燒廠煙塵的特點(diǎn)

要凈化煙氣,首先必須了解生活垃圾焚燒煙氣的特性。生活垃圾焚燒產(chǎn)生的煙塵具有如下特點(diǎn):

1.煙氣含濕量大。這是因?yàn)樯罾性镜暮烤痛?而且在燃燒中一些碳?xì)浠衔镆采伤?。一般含濕量?3～30%。

2.因垃圾成分復(fù)雜,燃燒后產(chǎn)生的煙塵中有毒、有害成分也復(fù)雜,其中包括一些微量的金屬,如汞、鎘、鉛、鉬、鉻、鎳、銅……。而且產(chǎn)生的顆粒物的粒度也較細(xì),粘度還高。

3.煙氣成分也復(fù)雜。與燃煤鍋爐不同,它不但含有O2、SOx、CO2、NOx等外,還有HCl、HF等酸性氣體,水蒸汽,總烴(THC)。這在濾料的選擇時(shí)都必須仔細(xì)加以研究、考慮。

4.由于燃燒中還可能產(chǎn)生二惡英和呋喃等致癌物質(zhì),對人體極其有害。一般都在袋式除塵器前噴入活性炭來吸附,這也要注意。

5.煙塵粒徑細(xì)、粘度高。

從以上特點(diǎn)可以看出,生活垃圾焚燒煙氣凈化和除塵既具有相當(dāng)大的難度又十分重要。四、關(guān)于袋式除塵器的選型

1.袋式除塵器清灰方式的確定

袋式除塵器常用的清灰方法有反吹風(fēng)、振動(dòng)和脈沖的清灰方法。反吹風(fēng)、振動(dòng)的清灰方法,能耗低,但一般過濾速度選用也比脈沖清灰方法低一半左右,這樣導(dǎo)致占地面積大,增加初投資費(fèi)用。

在對粉塵的捕集效率上,兩者的區(qū)別并不大。這是因?yàn)闉V料上的粉塵層并不是很容易被“過度清灰”的,而且在垃圾焚燒上經(jīng)常出現(xiàn)的問題是清灰不好,也就是說濾袋上的灰清不下來,導(dǎo)致阻力不斷增加。

在垃圾焚燒爐上的袋式除塵器最好采用分室結(jié)構(gòu)。這方便在不影響焚燒爐運(yùn)行的情況下進(jìn)行維修。而且分室后可采用三狀態(tài)清灰的方法來提高清灰的效果。

在采用脈沖袋式除塵器時(shí),我們一般采用的噴吹的壓力為4.5～6.5kg/cm2。

2.袋式除塵器的確定

(1)首先要正確確定燃燒的煙氣量。因?yàn)榇匠龎m器大小取決于過濾面積的多少,一但確定就不好改變,如果煙氣量估算小了,則實(shí)際過濾速度就大,導(dǎo)致設(shè)備阻力大,清灰不良,難以長期連續(xù)運(yùn)行;而估算大了,則設(shè)備初投資高,但運(yùn)行上不會(huì)有什么問題。

(2)濾袋材質(zhì)的選擇。要根據(jù)煙塵的性質(zhì)和煙氣的成分選擇合適的濾料。濾料的選擇是關(guān)鍵,如果濾料不合適,使用壽命受影響,而更換濾料的費(fèi)用卻不菲。

濾料的材質(zhì)要考慮以下因素:耐溫、耐酸、耐堿、耐氧化等;另外,由于垃圾焚燒煙氣的濕度大,抗水解能力也是選擇濾料必須考慮的一個(gè)因素。由于濾袋材質(zhì)的不同其價(jià)格差異很大,所以最終的選擇往往是一次性投資和運(yùn)行成本及效果綜合考慮的結(jié)果。不同的濾料的使用溫度、除塵效率、清灰性能、費(fèi)用及對煙氣中不同化學(xué)成分的耐腐蝕程度都不一樣,需要綜合考慮來選擇。

一般可供選擇的濾料有:玻璃纖維濾料,Teflon,Ryton,P84,Gore-tex等。Ryton濾料其抗酸、耐水解、耐磨的性能都好,價(jià)格也不太貴,只要煙氣含氧量低于其能耐受的程度(不同的溫度下能耐受的含氧量不同),就能取得良好效果。P84的捕塵效果比Ryton更好,但耐水解能力不如Ryton。戈?duì)査怂剐阅芎?但價(jià)格較高,特氟綸耐酸、堿等性能好,但價(jià)格昂貴。玻纖布不能過濾含HF的氣體,但價(jià)格比較適宜。

(3)注意煙氣的酸露點(diǎn)。當(dāng)煙氣溫度低于酸露點(diǎn)時(shí),結(jié)露所產(chǎn)生的酸液將腐蝕設(shè)備和在濾料上形成煙塵粘結(jié)。因此要對除塵系統(tǒng)采取一些措施,如灰斗加熱,熱風(fēng)循環(huán),管道旁通,設(shè)備保溫、煙氣加熱等。

(4)注意選擇制造精良的設(shè)備。尤其是脈沖噴吹系統(tǒng)的各部件、組件,各檢查門,出灰、輸灰裝置、濾袋與花板的配合、濾袋籠骨的設(shè)計(jì)及加工質(zhì)量(光潔度和垂直度等)都要好,否則會(huì)影響設(shè)備的長期良好運(yùn)行。五、袋式除塵器的應(yīng)用

1.上海某生活垃圾焚燒廠該廠日處理生活垃圾1000t/d,其煙氣凈化系統(tǒng)采用半干法旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔和袋式除塵器。工藝流程見圖1。

從焚燒爐來的酸性煙氣進(jìn)入旋轉(zhuǎn)噴霧吸收塔,被霧化的石灰漿液中和、吸收,再被噴入的活性炭粉吸附掉重金屬和二惡英等有害物質(zhì),然后所有煙氣和絕大部分粉塵一起進(jìn)入袋式除塵器,經(jīng)袋式除塵器過濾后的干凈氣體由引風(fēng)機(jī)送到煙囪排出。由于粉塵停留在袋式除塵器的濾袋上,一些未反應(yīng)完的石灰、活性炭就在濾袋上繼續(xù)中和、吸附煙氣中的酸性物質(zhì)與重金屬以及二惡英等有害物質(zhì),進(jìn)一步提高了凈化率。

袋式除塵器入口設(shè)置有旁通閥,當(dāng)煙氣溫度超過濾料的承受溫度時(shí),即打開旁通閥,保護(hù)濾袋;當(dāng)煙氣溫度低于酸露點(diǎn)溫度時(shí),則打開電加熱系統(tǒng)提高煙氣溫度。

正常工況時(shí),進(jìn)入袋式除塵器煙氣的組成如下:成分煙塵HClSO2HFNOxHgCdNi+AsSh+Co+Sn+V含量，mg/m3350<50<200<2320～3500.31.2380

袋式除塵器的技術(shù)參數(shù)如下:

處理風(fēng)量

84000Nm3/h

煙氣溫度

140℃

過濾面積

1980m2

過濾速度

1.06m/min

濾袋規(guī)格

180～5000mm

濾袋材質(zhì)

P84+PTFE覆膜(進(jìn)口)

出口粉塵濃度

＜50mg/m3

該項(xiàng)目已于2001年12月點(diǎn)火運(yùn)行,性能良好。

2.上海另一生活垃圾焚燒廠

該廠一期工程是兩條日處理500t/d生活垃圾焚燒爐。配套的袋式除塵器規(guī)格如下:

處理風(fēng)量

96000Nm3/h

煙氣溫度

140℃

過濾面積

2272m2

過濾速度

1.08m/min

濾袋規(guī)格

直徑127～4900mm

濾袋材質(zhì)

Ryton/Ryton抗酸性(進(jìn)口)

出口粉塵濃度

＜50mg/m3

當(dāng)進(jìn)入袋式除塵器的溫度＜130℃時(shí),開啟電加熱器;當(dāng)入口溫度＞240℃時(shí),打開旁通閥。

該項(xiàng)目正在安裝調(diào)試之中,年底將點(diǎn)火投運(yùn)。垃圾焚燒爐尾氣處理用袋式除塵器

一、概況

紹興城東熱電廠日處理400t/d生活垃圾焚燒爐和廣東南海環(huán)保發(fā)電廠2×200t/d垃圾焚燒爐尾氣處理運(yùn)用循環(huán)半干法反應(yīng)器+布袋除塵器系統(tǒng);紹興城東熱電廠的鍋爐為75t/h生活垃圾和煤混燒流化床鍋爐（燃煤約占25%）。

半干法脫硫裝置采用新型一體化煙氣脫硫技術(shù);其工藝原理為利用Ca(OH)2吸收煙氣中的SO2使之成為CaSO4固態(tài)小顆粒,進(jìn)入布袋除塵器時(shí)被濾袋從煙氣中分離出去。脫硫劑采用的是CaO,先進(jìn)入消化器消化成Ca(OH)2,然后與來自鍋爐煙氣的大量飛灰一起進(jìn)入增濕混合器,使混合物的水份含量增加到5%左右,再以流化風(fēng)為動(dòng)力并借助煙道負(fù)壓導(dǎo)入直煙道反應(yīng)器,進(jìn)入反應(yīng)器后,由于有很大的蒸發(fā)表面,水份蒸發(fā)很快,在極短的時(shí)間內(nèi)煙氣溫度從167℃冷卻到135℃左右,而煙氣的相對濕度迅速增加,形成一個(gè)較好的脫硫工況;在反應(yīng)器中同時(shí)加入活性炭,則可以吸附煙氣中的其他有害成分;南海環(huán)保發(fā)電廠的處理工藝與紹興城東熱電廠的處理工藝是完全相同的。二、煙塵的性質(zhì)

測試日期:2002年1月10日工況鍋爐負(fù)荷大于90%；脫酸和除塵系統(tǒng)運(yùn)行正常。測試位置入口出口1測試斷面面積(m2)3.743.742煙氣溫度(℃)1151143煙氣含濕量(%)6.9112.044煙氣流速(m/s)15.9219.275煙氣量(m3/h)2430002594006標(biāo)準(zhǔn)煙氣量(Nm3/h)1390001530007煙氣氧含量(%)10.910.98過?？諝庀禂?shù)2.082.089含塵濃度(mg/Nm3)21100～242002.4～28.510平均含塵濃度(mg/Nm3)2230016.711煙塵排放量(kg/h)30902.5612SO2濃度(mg/Nm3)326～53936.8～56.9平均440.4平均43.513SO2排放量(kg/h)61.06.714HCl排放濃度(mg/Nm3)13.815HCl排放量(kg/h)2.1三、袋式除塵器基本參數(shù)

型號:

LPPW96-2×8

處理風(fēng)量:

200000～210000m3/h;

濾袋規(guī)格:

直徑120×6000;

過濾面積:

3473m2。

四、運(yùn)行效果

1.運(yùn)行效果紹興城東熱電廠設(shè)計(jì)風(fēng)量為200000m3/h,設(shè)計(jì)過濾風(fēng)速為0.96m/min,最大過濾風(fēng)速為1.05m/min;出口粉塵排放濃度50mg/m3。

2.該設(shè)備于2001年8月和垃圾焚燒爐同時(shí)建成投運(yùn)。

3.2002年1月8日實(shí)測風(fēng)量為24400m3/h;過濾風(fēng)速為1.17m/min,最大過濾風(fēng)速為1.25m/min;出口粉塵排放濃度為36.8～53.4mg/m3,平均粉塵排放濃度為45.1mg/m3。

4.2002年1月10日實(shí)測風(fēng)量為259400m3/h,過濾風(fēng)速為1.25m/min,最大過濾風(fēng)速為1.33m/min;出口粉塵排放濃度為2.4～28.5mg/m3,平均粉塵排放濃度為16.9mg/m3;完全達(dá)到設(shè)計(jì)和環(huán)保要求。

5.煙塵監(jiān)測結(jié)果序號測試項(xiàng)目單位測試值標(biāo)準(zhǔn)值1標(biāo)態(tài)干煙氣量N·d·m3/h1530002測點(diǎn)煙氣中過剩氧百分容積%2.083實(shí)測過?？諝庀禂?shù)4煙塵濃度mg/N·d·m316.7805煙氣林格曼黑度級116煙氣溫度℃1157動(dòng)壓Pa448靜壓KPa-0.259二氧化硫濃度mg/N·d·m343.126010氮氧化物濃度mg/N·d·m325140011一氧化碳濃度mg/N·d·m32215012二氧化碳濃度mg/N·d·m31813濕度%1214氯化氫mg/N·d·m313.875

6.二惡因的排放濃度序號名稱單位（ng/m3）1四氯代二苯并二惡英總量0.02五氯代二苯并二惡英總量0.03六氯代二苯并二惡英總量0.04七氯代二苯并二惡英總量0.05八氯代二苯并二惡英總量9.13xO.001=0.000136四氯代至八氯代二苯并二惡英總量0.1372.3.7.8-四氯代二苯并二惡英0.081.2.3.7.8-五氯代二苯并二惡英0.091.2.3.4.7.8-六氯代二苯并二惡英0.0101.2.3.6.7.8-六氯代二苯并二惡英0.0111.2.3.7.8.9-六氯代二苯并二惡英0.0121.2.3.4.6.7.8-六氯代二苯并二惡英0.013四氯代二苯并呋喃總量0.014五氯代二苯并呋喃總量0.015六氯代二苯并呋喃總量0.01x0.01=0.0001316七氯代二苯并呋喃總量0.017四氯代二苯并呋喃總量0.00118四氯代至八氯代二苯并呋喃總量0.0192,3,7,8-四氯代二苯并呋喃0.0201.2.3.7.8/1.2.3.4.8-五氯代二苯并呋喃0.0212.3.4.7.8-五氯代二苯并呋喃0.0221.2.3.4.7.8/1.2.3.4.7.9-六氯代二苯并呋0.0231.2.3.6.7.8-六氯代二苯并呋喃0.0241.2.3.7.8.9-六氯代二苯并呋喃0.0252.3.4.6.7.8-六氯代二苯并呋喃0.0261.2.3.4.6.7.8-七氯代二苯并呋喃0.0271.2.3.4.7.8.9-七氯代二苯并呋喃0.0128多氯代苯開二惡英和多氯代二苯并呋喃0.0

*煙氣TEQ=0.00023ng/m3。上海浦東1000t/d垃圾焚燒廠煙氣凈化除塵器

查佩強(qiáng)丁松壽肖衛(wèi)芳

（科林集團(tuán)·吳江寶帶除塵有限公司）一、概述

上海浦東新區(qū)生活垃圾焚燒廠,為日處理生活垃圾1000t的生活垃圾焚燒廠。該系統(tǒng)共設(shè)有3條生產(chǎn)線,每條生產(chǎn)線年連續(xù)運(yùn)行時(shí)間不小于8000h。是目前國內(nèi)最大的生活垃圾焚燒處理廠。

該系統(tǒng)每條生產(chǎn)線單獨(dú)配置一套煙氣凈化處理裝置,用于去除城市生活垃圾焚燒時(shí)煙氣中含有的多種有害物質(zhì)(主要是煙塵、HCL、SO2,SO3、HF、Hg等重金屬與二惡英)。煙氣凈化處理采用半干法的工藝(石灰漿中和+活性炭噴入+除塵組合)。

袋式除塵器為該凈化處理系統(tǒng)的主體設(shè)備,垃圾焚燒的煙氣先進(jìn)入反應(yīng)塔,其中的酸性氣體與在塔頂中部噴入的石灰漿進(jìn)行中和反應(yīng),再由反應(yīng)塔出口起始端噴入活性炭,將煙氣中的重金屬與二惡英吸附后進(jìn)入袋式除塵器。袋式除塵器將煙氣中的顆粒污染物、中和反應(yīng)物、活性炭以及被吸附的污染物加以捕集、凈化,凈化后的清潔煙氣則由除塵器出口管道通過引風(fēng)機(jī)由煙囪向外排放。

袋式除塵器設(shè)置旁通管,當(dāng)進(jìn)入袋式除塵器的煙氣溫度高于160℃或低于120℃時(shí)屬事故狀態(tài),為了保護(hù)濾袋不受到損害,袋式除塵器進(jìn)口端閥門自動(dòng)關(guān)閉,旁通閥開啟,煙氣通過旁通管路排出?？刂崎y門的啟、閉全部由自動(dòng)控制系統(tǒng)執(zhí)行。二、正常工況時(shí)的煙氣組成序號煙氣成分單位數(shù)值1煙塵mg/m335002HClmg/m3<503SOmg/m3<2004HFmg/m3<25NOmg/m3320～3506Hgmg/m30.307Cdmg/m31.28Ni+Asmg/m339Sh+Co+Sn+Vmg/m380三、煙氣凈化系統(tǒng)

四、袋式除塵器主要技術(shù)參數(shù)序號煙氣成分單位參數(shù)1型式低壓長袋沖除塵器2處理風(fēng)量Nm3/h850003處理煙氣溫度℃<1404設(shè)計(jì)溫度℃<2405過濾面積m219806正常過濾風(fēng)速m/min1.067設(shè)備阻力Pa15008過濾室數(shù)量室69濾袋規(guī)格mm直徑180x500010濾袋材質(zhì)P84+PTFE覆膜（進(jìn)口）五、除塵器的運(yùn)行狀況

該工程于2001年12月投運(yùn),收到了理想的效果。LCM-1470型長袋脈沖除塵器在垃圾焚燒處理上的應(yīng)用

錢怡松顧李定倪成德

（浙江潔華環(huán)?？萍加邢薰荆┮弧⒏攀?/p>

廣東東莞厚街博海固體廢物處理電廠于2002年5月建成投產(chǎn),一期工程建有兩條日處理垃圾150t的垃圾焚燒系統(tǒng),各裝有3000kW的余熱發(fā)電機(jī)組,垃圾焚煙氣的凈化采用了LCM-1470型長袋低壓脈沖除塵器。工藝流程為半干法脫硫后經(jīng)布袋除塵器處理,經(jīng)過半年多的運(yùn)行,設(shè)備運(yùn)行正常,無故障。二、除塵器煙氣條件布袋除塵器進(jìn)口煙氣條件單位正常運(yùn)行條件波動(dòng)范圍（100%負(fù)荷）進(jìn)口煙氣流量Nm35500024000～55000進(jìn)口煙氣溫度℃150～160150～260H2OVol.%2525～28O2Vol.%9.057.5～10CO2Vol.%9.687.6煙塵mg/Nm3100003500～15000SO2mg/Nm3260220～850HClmg/Nm37550～1000HFmg/Nm320.2～50NOxmg/Nm3370300～400Hgmg/Nm30.20.3～1Cdmg/Nm30.20.1～4Pb+Cu=As+Sbmg/Nm352～100二惡英Ng-TEQ/Nm30.50.2～2三、除塵器工藝流程

余熱鍋爐出來的廢氣經(jīng)過半干法脫硫降溫后進(jìn)入布袋除塵器過濾,過濾后的凈化氣體經(jīng)引風(fēng)機(jī)和煙囪