垃圾焚烧电厂烟气净化处理工程-旋转喷雾工艺简介.

1、垃圾焚烧电厂烟气净化处理工程旋转喷雾烟气脱酸工艺简介无锡市华星电力环保修造有限公司的旋转喷雾烟气净化系统，适用于垃圾焚烧发电厂及燃煤热电厂烟气处理工程。旋转喷雾主要包括六大部分：石灰浆制备及输送系统、活性炭喷射系统(适用于垃圾焚烧发电厂)、烟气系统、反应塔系统、除尘器系统及输灰系统组成。一、 烟气净化工艺原理、流程2.1工艺原理本烟气处理工艺为经高速离心雾化的吸收剂在半干式反应塔与烟气中的酸性气体充分接触、反应，来实现脱除酸性气体及其它有害物质。从而使焚烧炉尾气在半干式反应塔中得以净化。喷雾脱酸工艺分为5个步骤：（1）吸收剂制备；（2）吸收剂浆液雾化；（3）雾滴与烟气接触混合；（4）蒸发酸性物

2、质吸收；（5）废渣排除。其化学物理过程如下所述。2.1.1.化学过程：当消石灰浆液经过雾化喷嘴在半干式反应塔中雾化，并与烟气充分接触，烟气被冷却并增湿，浆液中的Ca(OH)2颗粒同HCL、SO2等反应生成副产物，并利用烟气的热量将反应生成物干燥固体，整个反应分为气相、液相和固相三种状态反应，下述的反应式说明了在140-160下的温度范围烟气脱酸的本质（给出的公式是累积的公式，并不反应出单独步骤的真实反应过程）Ca(OH)2+ SO2 = CaSO3*½H2O + ½H2OCa(OH)2+ SO3 = CaSO4*½H2O +½H2OCa(OH)2+ H2

3、O + SO2 + ½O2 = CaSO4*2H2OCaSO3*½H2O + ½O2 = CaSO4*½H2OCa(OH)2 + CO2= CaCO3 + H2OCa(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2OCa(OH)2 + 2HF= CaF2 + 2H2O在烟气中含有HCl的情况下，最佳工作温度大概是比烟气饱和温度高15-25°C。2.1.2 物理过程：物理过程系指液滴的蒸发干燥及烟气冷却增湿过程，浆液从蒸发开始到干燥所需的时间，对反应塔的设计和脱酸效率都非常重要。影响液滴干燥时间的因素有液滴大小、液滴含水量以及趋近绝热饱和的温

4、度值。液滴的干燥大致分为两个阶段：第一阶段由于浆料液滴中固体含量不大，基本上属于液滴表面水的自由蒸发，蒸发速度快而相对恒定。随着水分蒸发，液滴中固体含量增加，当液滴表面出现显著固态物质时，便进入第二阶段。由于蒸发表面积变小，水分必须穿过固体物质从颗粒内部向外扩散，干燥速率降低，液滴温度升高并接近烟气温度，最后由于其中水分蒸发殆尽形成固态颗粒而从烟气中分离。2.2工艺流程描述2.2.1从锅炉尾部排出的含尘及有害物质的烟气进入半干式反应塔顶部，经旋转导向板，形成螺旋状的烟气。石灰浆和水通过雾化器的高速转动, 石灰浆和水的混合液被雾化成微小液滴，该液滴与呈螺旋状向下运动的烟气形成逆流，并被巨大的烟气

5、流裹带着向下运动，在此过程中，石灰浆与烟气中的酸性气体HCl、HF、SO2等发生反应。在反应过程的第一阶段，气-液接触发生中和反应，石灰浆液滴中的水份得到蒸发，同时烟气得到冷却；第二阶段，气-固接触进一步中和并获得干燥的固态反应生成物CaCl2、CaF2、CaSO3及CaSO4等。2.2.2由于烟气温度过高，不利于化学反应及布袋的常用温度，因此必须向反应塔内进行喷水降温。由于烟气中吸收酸性成分的能力是随着温度的降低而增加的，通过调节水量，以便维持烟气净化所需的温度，同时也满足了布袋入口的需要。2.2.3烟气中的HCL、SO2、SO3、HF等有害气体与喷入的石灰浆发生化学反应，以达到去除中酸性气

6、体的目的。2.2.4反应塔出口至布袋除尘器进口烟道上设置了活性炭喷入口，利用活性炭较大的比表面积吸附烟气中的有害物质二噁英及有害重金属Pb、Hg、Cd等。2.2.5经反应塔充分反应后的含尘气体进入高效布袋除尘器。本设备采用长袋低压脉冲除尘器，清灰方式采用离线清灰，烟气由导向装置进入各单元过滤室，并经过导流板进过过滤区，烟气中的粉尘、吸附在活性炭中的二噁英及反应产物被滤袋一起除去，除尘器会中的飞灰经输灰装置送入灰仓内。二、 石灰浆制备及输送系统3.1系统组成该系统一般包括石灰粉罐装车卸料管、粉仓、仓顶除尘器、给料机、仓底拱破装置，制备槽、顶进式搅拌器、分配槽、供浆泵、称重传感器、调节阀门等设备。

7、该系统完成石灰浆的储备，合格浆液调配功能以及输送能力。3.2系统描述3.2.1石灰料仓该料仓接收并存放由卡车或大袋输送的石灰，并同时向石灰浆制备系统供应石灰。 3.2.2石灰浆制备石灰浆现场制备后喷入烟气中用于去除酸性成分。该石灰浆制备系统的主要功能是为反应塔连续提供所需剂量的浓度为15的石灰浆。石灰浆制备的原料，石灰和水的投放是间断的，石灰浆的生产是个批次过程，贮液池同时也是投料端以及出料端的缓冲池以保证石灰浆的投加是连续过程。3.2.3石灰循环泵每套系统配置2台共用的循环泵（1用1备）。其功能是向安装有旋转雾化器的反应塔提供石灰浆。 循环泵从石灰浆贮液池通过软性联接，将石灰浆连入主环线上。

8、运行泵进出口通过带耦合器的软管连接到循环管中上。如果需要切换循环泵，则需要切换连接装置。因此，循环泵的启动和停车只能在就地控制盘上完成。如果贮液池内低液位开关被激活，联锁装置将自己停止循环泵的运行。石灰浆在贮液池内由循环泵提取通过环路回到贮液池。环路上有3个三通连至反应塔顶部（每条线1个）进而送至旋转雾化器。在3个支线下游设置压力控制阀，调节环路内压力。用于测量环线压力的压力变送器安装在反应塔平台上，去最后一个反应塔的三通后。就地压力显示（由密闭膜保护），分别安装循环管线上，靠近地面的泵下游。综上所述，石灰浆制备及投加系统的优点如下：1. 石灰粉与生产水的混合采用重量计量方式，计量准确。如采用

9、体积计量方式，由于石灰粉在料仓中堆积情况和生产厂家的不同，堆积密度会发生变化，会导致计量不准。2. 溶解池采用冗余设计，最大程度保证了系统的灵活性和可靠性。3. 此系统设计可采用生/熟石灰为原料。使用生石灰，这样原料价格更低，石灰浆的活性更好，石灰耗量也会相应减少。三、 活性炭喷射系统4.1概述本系统主要适用垃圾焚烧电厂烟气处理工程，即在半干法脱酸系统的基础上增加活性炭喷射系统。安装在反应塔出口到除尘器进口之间的烟道上，去除烟气中二噁英及重金属。其机理是依靠添加比表面积较大的活性炭粉以及高效的滤袋来吸附二噁英及重金属，使其满足排放标准。4.2工艺流程活性炭的耗量较少，活性炭的加入可根据烟气量决

10、定。活性炭储仓顶部配置有活性炭储仓顶除尘器，活性炭仓压力释放阀。同时，还配置有上料管路系统，方便罐装车运送活性炭。当然也可以采用人工填装的方式。仓底设置插板阀，然后经变频旋转给料机连续给料。旋转给料机都是变频驱动的。一个速度信号可用来改变旋转给料机的速度，因此可以控制碳流量率可与气体流量率是成比例的。活性炭是由气动输送到喷射点的。输送的原动力是由压缩空气减压后提供的。 四、 烟气系统及设备5.1系统组成脱酸烟气系统为锅炉风烟系统的组成部分，主要由烟气进口挡板门，旁通挡板门，主烟道、旁通烟道及相应的辅助系统(循环预热系统)组成。5.2主烟道及旁通烟道 主烟道主要有锅炉出口至反应塔入口，反应塔出口

11、至除尘器入口及除尘器出口至引风机进口之间的连接烟道组成。主烟道为系统正常运行时的主通道，在烟道设有烟气挡板门，并采取了适当的防腐、保温措施，以防钢板的腐蚀。 旁通烟道是指锅炉出口至引风机入口的烟道，旁通烟道是保证锅炉正常运行及脱酸除尘系统安全的重要设施，它能快速实验脱酸除尘系统的隔离。当进入脱酸除尘系统的烟气温度、湿度过高，此时旁通烟道自动打开，保护滤袋等。其次是当脱酸除尘系统出现异常情况或检修时打开旁通烟道，以此办证锅炉正常运行。 5.3烟气挡板门脱酸系统在引风机出口与烟囱之间的烟道上设置旁路挡板门，当烟气净化装置运行时，首先关闭旁路烟气挡板门，开启烟气净化装置进口挡板门与出口挡板门，烟气通

12、过引风机打入烟气净化装置系统。在烟气净化装置停运时，旁路挡板门打开，进口挡板门关闭，烟气由旁路挡板经旁通烟道直接进入烟囱，排向大气，从而保证锅炉组的安全稳定运行。烟气净化装置的原烟气挡板门、净烟气挡板门可采用单百叶挡板门，而旁路挡板门采用双百叶挡板门并设置密封空气系统且具有快开功能，快开时间要小于10S。脱酸系统故障时，为了保证锅炉风烟系统的正常运行，二个挡板门设联锁保护。5.4循环预热系统热风循环系统的作用是当垃圾焚烧线从停止状态切入运行状态前，为避免热态烟气进入到冷态的袋式除尘器出现烟气结露现象而设计的。在袋式除尘器投入运行之前，先期进行预热，再通入烟气，开始正常运行。 五、 反应塔系统6

13、.1工作原理在半干式反应塔里，烟气与石灰浆和水进行混合。反应塔有两项重要功能：（1）为中和反应创造最佳条件：使烟气在整个反应塔内得到均匀的分配；加强了烟气与高度均匀雾化的石灰溶液的充分混合；充足的停留时间以便获得干燥的反应产物；（2）有限的时间间隔之内，用水的蒸发效果，将烟气冷却，使反应最有效并能获得干燥的反应产物的温度。6.2基本结构该反应塔主要由下列部分组成：· 在反应塔的上方，是一个带导流板的入口通道，它们能保证产生良好的涡流和均匀的烟气分配；· 圆柱形的中央反应室；· 底部的锥体部分及出口通路。 六、 除尘器系统7.1工作原理 结合多年来得布袋除尘器的设计

14、和制作经验，我公司的长袋低压除尘器已具国际先进水平。长袋脉冲除尘器可用于燃煤电厂、干法烟气脱酸以及垃圾焚烧电厂除尘工程。布袋除尘器的主要由上箱体、中箱体、灰斗、进出风口、钢结构支架五大部分组成，并配有附体、栏杆、管路系统、清灰系统等。当含尘气体进入布袋除尘器，通过设置于两个中箱体之间的进风管进入灰斗，并经导流板进入中箱体各单元过滤室或进入下箱体（下进气）；由于设计中袋底离进风口上口垂直距离有足够、合理的净空，气流通过独特的导流设计和自然流向分布，达到整个过虑室内气流分布均匀；含尘气体中得大颗粒粉尘因气体流速突然降低以及导流装置迫使气流方向改变等原因，而自然沉降分离后直接落入灰斗，其余粉尘在导流

15、系统的引导下，随气流进入中箱体，吸附在滤袋的外边面。过滤后的洁净气体经上箱体、排风管排出。除尘器中箱体上部设置有花板，除尘器的滤袋组件利用弹簧涨圈与花板密封连接，形成上箱体和中箱体的分割。花板也是除尘器滤袋检修、更换的工作平台。滤袋采用压缩空气进行喷吹清灰，清灰机构由气包、喷吹管、电磁脉冲阀组成。过滤室内每排滤袋出口顶部装配有一根喷吹管，喷吹管下侧正对滤袋中心设有喷吹口，每根喷吹管上均设有一个电磁脉冲阀并与压缩空气气包相联。 图为本企业吊装现场分割上、中箱体的花板 图为过滤室内滤袋出口顶部的喷吹管 清灰时，打开脉冲阀，压缩空气经喷吹口喷向滤袋，与其引射的周围气体一起射入滤袋内部，引发滤袋抖动并

16、形成有里向外的反吹气流作用，清除附着在滤袋表面的粉尘，达到清灰的目的。 随着过滤工况的进行，滤袋上得粉尘越来越多，粉尘层的逐渐增厚，其透气性逐渐降低，根据气流总是沿着阻力最小路径流动的原理，可以判定粉尘层总会趋于均匀，其结果是在除尘器的含尘气体侧与净气室侧之间产生了压差，即气体通过滤袋的阻力增大，当阻力增大到预先设置的阻力或清灰时间到清灰程控发出信号，关闭提升阀，按规定程序打开电磁脉冲阀，压缩空气以极短的时间顺序通过各个脉冲阀，经喷吹管上得喷吹口诱导数倍于喷射量的空气进入滤袋，形成气波，使滤袋由袋口至底部产生急剧膨胀和冲击振动，造成很强的清灰作用，振落滤袋上的粉尘，滤袋又恢复了过滤功能。根据需

17、要，该系统采用离线或在线反吹清灰方式，主要以定时清灰和差压清灰两种控制方式，同时配以人工控制方式确保系统的安全。 落入灰斗中的粉尘经气力输送泵通过管道输送至灰库。7.2基本结构布袋除尘器主要由上箱体、中箱体、灰斗、进处分口、钢结构支架、五大部分组成，并配有楼梯、栏杆、气路系统、清灰控制系统等。7.2.1上箱体上箱体主要用于固定袋笼，滤袋及气路元件，并制成全密闭形式。清灰时压缩空气首先进入上箱体，经喷吹管诱导上箱体洁净空气瞬间冲入各滤袋内部，如除尘器室外布置时，上箱体顶部做成1.5%的斜面，可防止积水，顶部还设有检修门，便于安装和更换袋笼及滤袋。根据规格不同，上箱体内又分成若干个净气室，相互之间

18、均用钢板隔开，互不透气，以实现离线清灰和不停机检修。每个室内均设有一个提升阀，以通断过滤烟气流。 7.2.2中箱体中箱体在上箱体的下部，主要来容纳袋笼，滤袋，并形成一个过滤空间，烟气净化主要在这里进行。中箱体同上箱体一样，根据上箱体的设置也分成若干个过虑室，并用隔板隔开，以防止在清华时各室之间的相互干扰，同时形成一定的沉降空间。7.2.3灰斗灰斗布置于中箱体下部，它除了储存收集下来的粉尘外，还作为进气总管使用（下进气），当含尘气体进入中箱体前先进入灰斗，由于灰斗内容积较大，使得气流速度降低，从而使含尘气体中的大颗粒粉尘发生自然沉降；此外，结合我公司的特殊导流设计和一系列措施，使气体平均分布到每

19、条滤袋上，在气流方向改变的同时，也使得大颗粒粉尘在这里就得到分离。灰斗下设有手动插板阀和气力输送泵等设备，可实现连续排灰。灰斗的设计满足现场干灰输送系统的接口需要。7.2.4除尘器进出风管进出风管位于左右箱体中间，进风管经过特殊的设计，使烟气分布更为均匀，且灰斗内预收尘粉效果好，设用于各种烟气含尘浓度较大的场合。如果将上下进出风管中间用旁路风管隔断，即形成了内旁路，这种结构形成使得除尘器的结构更为紧凑。七、 输灰系统l 飞灰输送系统将反应塔和除尘器中的飞灰输送到贮仓l 输送机一般采用螺旋输送机、链式输送机和斗式提升机l 集合链式输送机和斗式提升机可根据项目需要采用一用一备形式l 飞灰仓用来储存

20、输灰系统输送来的飞灰l 其顶部安装有真空阀以控制仓中的压力l 仓顶装有带风机的除尘器l 流化装置、震打系统及空气炮等能有效防止可能出现的灰渣结拱问题l 其底部装有装车机，也可以通过螺旋机将飞灰送到飞灰固化装置 八、 控制系统烟气脱酸系统应采用全功能的PLC控制系统。运行人员可在电厂除尘脱酸控制室进行远程监视和控制。除尘脱酸控制系统相关控制柜、上位机、常规仪表盘均布置在现有控制室内，PLC控制系统包括：PLC、工控机、编程软件和操作系统、分析仪表、变送器、执行机构等。9.1PLC控制系统烟气脱酸系统采用PLC控制，PLC可选用欧姆龙系列(西门子等品牌可选)，它具有外形体积小、性能优越等特点。自动集中控制整个脱酸系统的全部设备。PLC系统通过网络与上位机连接，对烟气脱酸系统跟踪控制，整个控制系统采用网络联接，减小布线，做到投资省、能耗低、可靠性高、操作简便、运行费用低。整套烟气脱酸系统以PLC为中心，系统各设备的控制由PLC实现，由PLC采集并传送系统各设备的运行数据。9.2LCD操作站9.2.1系统概述本工程系统配置1台工控机作为上位机，通过网络，对FGD系统进行监控和操作。工控机均通常采用19液晶显示，配置1台A4激光打印机，同