锅炉烟气处理系统讲稿

1、垃圾焚烧烟气处理垃圾焚烧污染概述：我国大气污染的状况：由于过度追求发展经济，我国SO2的排放一直成处于失控状态，排放量逐年上升趋势，1995超过欧洲美国，争取到全世界第一的位置，目前的排放总量大大超过环境的自净能力；酸雨面积逐年扩大，造成1/3的国土面积遭受酸雨的严重影响。据统计，大气污染造成的经济损失占GTP的37%。我国的大气污染属于煤严型污染，我国的SO2 、CO2排放量的85%，烟尘的70%来自燃煤，当然其他的污染就来自石油及天然气、以石油和天然气为原料的加工品及汽车尾气排放等等，其中也包括新兴产业-垃圾发电，垃圾焚烧所带来的污染。当然，垃圾发电作为我国新的成员，它为大气污染做出的贡献

2、应当还算比较小的，但是它的污染也是举世属目，世界人民所关心。垃圾焚烧污染物：垃圾焚烧烟气中含有大量的污染物包括颗粒物（粉尘）、酸性气体 (HCl、HF、SOx、NOx)、重金属（Hg、Pb、Cr）和有机剧毒物（二噁英等）以及CO气体等。 其粉尘主要以Na盐、K盐、SO4盐、SiO4盐、重金属为多。二噁英的毒性极大，是氰化钾的1000倍，只要1炴司（28.5克）可致100万人于死地。污染物的来源及产生原因污染物来源产生原因存在形态酸性气体HClPVC、塑料等-气态HF氟代碳氢化合物-气态SO2橡胶及含S组分-气态HBr火焰延缓剂-气态NOx丙烯晴、胺-气态CO、碳氢化合物CO不完全燃烧气态未燃烧

3、的碳氢化合物溶剂不完全燃烧气态二噁英多种来源化合物的离解、重新合成气、固体颗粒物(飞灰)粉末、沙挥发性物质的疑结固体重金属Hg Cd Pb Zn Cr Ni及其它电池、电子元件、不锈钢等等-气、固体工艺及流程工艺的选择：国外发达国家的研究和实践证明，“低温控制”和“高效颗粒物捕集”是烟气净化系统运行的关键因素。即在垃圾烟气净化过程中，必须将烟气温度控制得尽量低（露点以上）,同时采用高效除尘器。烟气净化工艺形式较多，按系统中是否有废水排出，可分为湿法、半干法、和干法三种。湿法净化率最高，它可以满足严格的排放要标准，故国外经济发达国家应用较多，其缺点也是较明显的：流程复杂，配套设备较多，一次性投资

4、和运行费用较高，并有后续的废水处理。 半干式净化有明显的优势，它具有净化效率高、费用低、无二次处理等优点，是一种极有前途的工艺，目前生活垃圾发电厂烟气净化系统中的应用越来越多。该工艺被美国国家环保局定为生活垃圾焚烧烟气净化最佳工艺。其缺点是对操作水平（如烟气在喷雾干燥吸收塔中的停留时间、吸收浆液中的吸收剂的粒度及浓度等）及喷嘴的要求高。中国的垃圾发电厂基本上选择半干式石灰净化酸性气体，直接引进国外成熟技术。同兴垃圾发电厂采用的是半干法，喷雾干燥吸收塔+布袋除尘器，与此配套的包括喷石灰浆、喷活性炭、输灰等，为了好阐述，把它分为4块：喷雾塔、除尘器、喷石灰浆及喷活性炭系统、输灰系统。比利时西格斯公

5、司设计的烟气处理系统为半干式吸收塔+ HYPERLINK /fluegas/73388.htm l # 活性炭喷人系统+袋式除尘器的组合工艺, 其工艺系统如下图所示。同兴垃圾发电厂烟气净化流程： 图1：烟气处理系统流程图从焚烧炉过来的烟气在喷雾塔之前喷入活性碳，通过强烈的湍流作用，活性碳与烟气混合均匀，吸附重金属、二噁英等。 由于活性炭具有极大的比表面积，因此，即使少量活性炭，只要与烟气混合均匀且接触时间足够长，就可以达到高的吸附效果，有足够长的时间就必须以后续的布袋除尘器为保障。也就是说，活性炭吸附应与布袋除尘器配套，这样，活性炭在管道中和喷雾塔中与烟气强烈混合，吸附一定量的污染物，但未达到

6、饱和，随后在与烟气一起进入后续的布袋除尘器中，停留在布袋上，与缓慢地通过布袋的烟气充分接触，最终达到对烟气中重金属、二噁英等污染物的吸附净化。烟气进入半干式喷雾塔顶部的扩散器内,与配置好的下降石灰浆溶剂相遇。烟气在通过扩散器沿着圆柱-锥形室的轴线在半干式喷雾塔内向下流动。石灰浆由一个涡轮喷雾器喷射出， 石灰浆在重力作用下下落同时撞击在一个以较高的速度旋转的圆盘上， 在离开圆盘时, 受到很大的离心力和涡轮作用，浆液破碎，形成雾滴，烟气和石灰浆在这种情况下进行良好的混合、进行化学反应，几乎中和掉大量的SO3和HCl。烟气离开半干式喷雾塔后, 进入下一级除尘设备脉冲清灰布袋除尘器，未反应完的石灰附在

7、布袋上面继续吸收酸性气体。通过布袋的过滤作用，干净气体穿过经引风机烟囱排入大气，烟气中悬浮颗粒 (中和反应产物, 剩余反应物和飞灰)留下来。经过中和反应、吸附、过滤出来的重金属和飞灰分别在半干式喷雾塔和布袋除尘器的下部通过埋刮板输灰机进行收集输送到大灰仓，经过打包填埋。垃圾焚烧会产生如下酸性气体:Hydrochloric acid (HCl) 盐酸Hydrogen fluoride (HF) 氟化氢Sulphur dioxide (SO2) 二氧化硫Sulphur trioxide (SO3) 三氧化硫为了减少这些气体带来的危害性 (主要是酸雨),要求对烟气进行处理.通过添加反应物（试剂）来对

8、酸性气体(HCl 和HF)、硫的氧化物 (SO2 和 SO3) 进行处理. 作为半干式方法,基本反应物是悬浮状态的：石灰浆。中和反应是气/固态之间的不同状态物质的反应。组成试剂的粒子必须尽可能有较高的表面率（s/v，表面/体积比）。盐酸和氟化氢与氢氧化钙反应分别生成氯化钙和氟化钙：2HCl(g) + Ca(OH)2(s)CaCl2(s) + 2 H2O(g)2HF(g) + Ca(OH)2(s)CaF2(s) + 2 H2O(g)SO2(g) + Ca(OH)2(s)CaSO3(s) + H2O(g)CaSO3(s) + 1/2 O2(g)CaSO4(s)SO3(g) + Ca(OH)2(s)

9、CaSO4(s) + H2O(g)酸性气体与氢氧化钙的中和产物(CaCl2, CaSO3, CaSO4) 是固体.喷石灰浆液流程、活性炭流程：见附图输灰系统： 工艺设备:喷雾塔 工作原理图：喷雾塔的设计：喷雾塔全称为喷雾干燥吸收塔。烟气从喷雾塔的上部进入，经导流板导向，呈螺旋向下，石灰浆由喷雾塔顶部的雾化机高转速雾化与螺旋型的烟气相遇，发生中和反应，其石灰浆的水分在高温烟气的汽化作用得到干燥，在喷雾塔里从上到下这一过程完成了喷雾干燥和吸收的使命。半干式净化，该工艺对操作水平要求较高，需要较长时间的实践的积累才能达到良好的净化效果。同兴垃圾发电厂的喷雾塔设计是直接应用德国马丁的成熟的技术，这也是

10、德国马丁多年摸索的经验。停留时间是半干式净化器最重要的参数。因为：停留时间要充分考虑以下几个方面：1.反应充分；2.较高去除率；3.水分干化；4.影响气流速度，它的最小停留时间为18s。为了让有限的容器得到无限的停留时间，故采用导流板进行导向 它不仅是一个中和反应塔，还是一个干燥塔，还是一个重力惯性除尘器，故它集中和、干燥、除尘三种功能于一体。其除尘效率可达30%左右。同兴垃圾发电厂喷雾塔：塔高26m,直径11.3m设计技术参数： 进烟量：127436Nm3h（额定值）138900Nm3h（最大值）进烟温度：210出烟温度：150漏风率：小于2允许最大运行正压：7000pa允许最大运行负压：-

11、7000pa工作方式：每天24小时连续运行年累计工作时间：不小于8000小时烟气滞留喷雾塔时间：27S雾化机：工作原理：石灰浆在重力作用下下落同时撞击在一个以较高的速度旋转的圆盘上， 在离开圆盘时, 石灰浆的速度 (与圆盘的转动速度和直径成比例) 大约是 160m/s. 此时石灰浆形成大量有序的直径在10m 左右的小滴. 这个组合（扩散体-涡轮）是这个过程的关键.雾化机主要参数：雾化颗粒径:小于100um工作解质：515%石灰浆溶液雾化直径：11m石灰浆溶液流量：14 m3/h雾化盘额定转速：5040rpm工作温度： 250C工作压力：小于0.5MPa配套电机：2900rpm，22Kw，380

12、V雾化机结构下面是照片：雾化盘材质：为钛合金，比重4.5，轻便耐磨、耐腐蚀喷嘴材质：陶瓷SiC，特点坚硬耐磨,BC可以更胜一筹。布袋除尘器1） 袋式除尘器的工作简图:2）布袋除尘器结构及配件布袋除尘器由烟气室、净气室、滤袋、清灰装置组成。如下图： 3）同兴垃圾发电厂布袋除尘器 FDM5189布袋除尘器的几大作用:1.除尘效率高，可达到99.9%，2.活性炭附在布袋上面，从而增加停留时间，达到最终去除烟气中的重金属和二噁英等污染物，3.与喷雾干燥吸收塔配套使用，使其未反应完的石灰附在布袋上面继续吸收酸性气体。结构示意图：型式：分室、锥形灰斗、带旁路、带预热系统、在线脉冲反吹清灰、PLC可编程控制

13、。设计参数烟气处理量：）146808Nm3h额定工作烟气温度：150230最高进烟温度：250正常运行进出口静压差：1200Pa1500Pa最大进出口静压差：2000Pa过滤风速：0.830.92m/min漏风率：小于2过滤总面积(单台)：4391 m2除尘室数（单台）：8个滤料材质：P84+PTFE滤袋规格尺寸及数量笼骨材质：316L 笼骨规格尺寸及数量：12560001792只清灰方式：分室在线脉冲清灰排放粉尘浓度：30mg/Nm3E. 除尘器控制参数序号项目参数说明已改动1烟气控制温度上限200关闭三通进气阀已取消2烟气控制温度180报警200报警3烟气控制下限

14、130关闭三通进气阀已取消4清灰控制压差上限1900 Pa报警已取消5清灰控制压差1500 Pa启动清灰6清灰控制压差下限1200 Pa停止清灰7清灰离线控制值1600 Pa启动离线不采取离线清灰8清灰报警值1600 Pa报警1800 Pa报警9预热控制温度上限130停止加热10预热控制温度下限95启动加热11灰斗加热控制温度上限130停止加热12灰斗加热控制温度下限95启动加热13脉冲宽度200MS14脉冲间隔时间20S联锁：除尘器进出口阀门、旁路进出口阀门与温度的联所清灰与压差的联所预热器、灰斗加热器与温度的联所4）滤料除尘器的主要配件滤料材质的分类：天然纤维 ：棉、麻滤料等 羊毛滤料等合

15、成纤维 ：聚酯 （涤纶） 聚丙烯 （丙纶） 聚丙烯腈（腈纶） 聚乙烯醇（维尼纶） 聚氯乙烯（氯纶） 聚四氟乙烯（氟纶PTFE）聚酰亚胺 （P84）聚苯硫醚 (PPS)无机纤维 ：玻璃纤维金属纤维 碳素纤维陶瓷纤维常见的滤布材料：聚酯纤维（涤纶）。目前滤料最主要的用料，常温、价低、性能优良。玻璃纤维。连续温度250，最高温度280，耐高温、抗拉强度高、耐酸、碱，不耐折、磨、水解。P84:聚酰亚胺纤维。连续温度230，最高温度280，是一种抗高温的合成纤维，耐高温、抗拉强度高、耐折、耐磨，耐酸碱一般，但耐水解差。PTFE:聚四氟乙烯纤维。连续温度250，最高温度300，是一种抗高温的合成纤维，耐高

16、温、抗拉强度高、耐折、耐磨一般，耐酸碱、耐水解更好。PPS(聚苯硫醚 )：是一种耐高温合成纤维。它能经受190的高温，并能抵抗许多酸、碱和氧化剂的腐蚀。名称使用温度耐磨性耐酸性耐碱性可燃性涤纶208涤纶729130ABB可燃P84230ABB难PTFE240BAA难玻璃纤维250EAB难PPS190BBB难滤料是布袋除尘器的关键组成部分，其性能直接影响到除尘器的效率和使用寿命。因此，在设计和使用布袋除尘器时必须正确选用滤料。示例一：我是博格的滤料的用户，该公司用于广东东莞垃圾发电厂的滤料在调试期间就有一个室的滤袋（110条，规格为130*6000的PPS渗透式覆膜滤袋）在180以下的情况下全部

17、烧掉毁，发生的原因至今没有答案。事故发生后，博格相关人员到场检查，说是运行的问题，至今双方各执一词。我也关注了其他垃圾发电厂所用PPS滤料，使用情况都是不太理想，当然这确有相当多的原因在里面，也并非只是滤料的问题。进口PPS耐酸碱性针刺毡保持了100%的材料纯正，但忽略PPS的缺点及用怎样的加工方法去弥补，又忽略了另外几种复合材料的性能，可能会使中国用户在使用该产品时得到的是失败。过滤材料应用于燃煤锅炉、垃圾焚烧炉等含酸、碱、高温、高湿状态烟气时一般只有几种耐高温材料可以选用，它们是PTFE聚四氟乙烯纤维、玻璃纤维、PPS纤维、P84纤维。因为PPS价格适中，而被更多选用（这种纤维只有日本两家

18、公司生产），但其具有致命的弱点：抗氧化性差、不能超温190、热缩性差等，这就需要加入上列其它纤维混合形成复合材料才能弥补PPS自身的缺点，达到理想的使用寿命，二这些制造工艺和方法可能在进口时会忽略或没有加上。 同兴垃圾发电厂布袋使用情况 同兴垃圾发电厂投产用的是p84+PTFE,三年后的2008年，更换为100%PTFE，现在使用期已超过三年，无出现问题。PPS使用期一般为2年，P84可用3年，PTFE可用5年。因为价格便宜，之前用PPS较多，问题也多，之后是玻纤、P84,现在应更多考虑PTFE，因为价格相差不大，性价比考虑更划算。玻纤一般不单独使用，因耐折性差，故常与其它纤维混合使用，美国“

19、戈尔”的焚烧王就是用PTFE与玻纤混合制作而成。刮板机、斗提机。其他设备。设备操作及注意事项：除尘器的运行操作：运行前的准备工作：保证布袋除尘器的用气，将压缩空气压力调节到0.40.6Mpa；烟气在进入布袋前必须对布袋系统进行预喷涂（第一次起机尤其重要）。为了要保护除尘器的布袋，在启动前布袋外面的熟石灰涂料在上面 (滤袋表面大约200g/ m2熟石灰)。每次启炉前12小时对布袋进行预热布袋内部温度必须比烟气蒸汽冷凝露点温度高 ( 以避免里面的烟道气温度低而冷凝造成布袋板结)，故需提前预热。预热系统手动转入自动后，由PLC控制，通过布袋内部的温度情况来启停，当袋滤室内部的温度达到设定值（即130

20、），预热系统自动关闭。工作状态的操作：除尘器进入全面切入工作状态，烟气将自动进入各个布袋箱体进行除尘。具体操作如下：手动投用放灰斗加热系统，保证灰斗内干燥不粘结成块（其控制温度：上线130，下线95）。当布袋除尘器入口烟气温度未达到130时，布袋除尘器进出口门关闭，小烟道旁路打开。布袋除尘器入口烟气温度达到130，先自动打开除尘器入口门，后打开除尘器出口门（严禁先开出口门后开进口门，以免布袋被风拉破）。自动关闭烟气旁路进出口门。自动停止预热再循环，关闭再循环加热器、进出口阀。烟气经引风机，将净化除尘后的烟气送入烟囱，排入大气。当布袋除尘器入口烟气温度达到180，显示报警；当布袋除尘器入口烟气温

21、度达到200以上时，全开小烟道旁路门，关闭布袋除尘器进出口门。当布袋除尘器入口烟气温度回复到200以下时，全开布袋除尘器进出口门，关闭小烟道旁路门。当布袋除尘器前后压差达到1500Pa以上,开始定阻脉冲清灰，直到压差达到1200Pa以下，才停止脉冲清灰；脉冲清灰间隔时间为20S, 脉冲宽度为200MS，清灰一个周期时间为12820S。当布袋除尘器前后压差达到1600Pa，显示报警；当布袋除尘器前后压差达到1800Pa以上，除尘器将关闭正在清灰的那个烟室（每个除尘器共8个烟室）进行离线清灰，直到压差达到1800Pa以下，才打开烟室进行在线清灰。灰仓振打切入自动，清灰每2小时电机振打一次。4）停机

22、操作操作：根据PLC程序控制布袋除尘器差压低于1200pa自动停止对布袋清灰。烟温低于130，旁通阀自动打开，布袋主路阀自动关闭。布袋预热系统自动启动。手动启仓震打器2分钟，然后转入停止状态。12小时后手动关闭布袋预热系统，手动关闭8个仓加热器。5）注意事项：除尘器的进口温度控制160180。温度过低，烟气的水分会比较重，对布袋的清灰会比较困难；温度过高，对布袋的使用寿命有影响。故平时我们要随时关注进气温度。除尘器的压差也是我们重点关注的内容之一，压差过高过低都是都是属于异常，要分析找到其产生的原因，汇报和解决出现的问题。喷雾塔及雾化机的操作：喷雾塔在启炉前2小时将下部的加热投入自动，最高温度

23、控制在120，最低温度控制在105；启炉之时将振打电机投入自动；停炉后停止加热和振打。雾化机每一次启炉前都要做一次检查和保养；启炉后在喷雾塔的烟温升至150、160时，启动雾化机，先进清水后进石灰浆进行雾化；停炉8小时后停运雾化机。喷石灰浆、活性炭的操作:输灰系统的操作：启炉前半小时启动斗提机、刮板机等输灰设备；通过链式刮板输送机、斗式提升机，将飞灰输送到储灰仓；开启储仓下端气动蝶阀，根据要求进行打包；当焚烧炉停炉2个小时以后，在确保输送系统的灰渣已清除干净的前提下，先停刮板机，后停斗提机。 注意事项：启动时的顺序：先斗提机、后公用刮板机、然后卸灰阀、最后启动除尘器刮板机；停止时顺序相反。设备

24、常见故障及解决办法：1.现象：布袋除尘器的压差偏高原因：布袋板结。引风机风量的偏高。单元气缸阀关闭。差传感器失准。压差传感器相关的管路堵塞。处理：更换或清洗布袋将引风机风量恢复到正常范围。检查并打开所有的单元气缸阀。检查并校正压差传感器。疏通压差传感器相关的管路。2.现象：烟尘浓度偏高原因：布袋破损。烟气在线检测仪失准。处理：检查并更换布袋。检查并校正烟气在线检测仪失准。3.现象：刮板机声音异响原因：尾轮调节行程不一致，尾轮偏斜。链条过松。轨道磨损不均，托架也被磨损，链条斜边运行。 处理：尾轮调整。适度调整链条松紧。更换轨道和托架。4.现象：刮板机断链 原因：有硬物落入机槽。个别链节制造质量差

25、，有缺陷。 链条磨损严重。丁销磨损、轴销脱落。 处理：清除杂物。更换链条。更换丁销、轴销。5.现象：斗提机异响 原因：链轮或链条磨损过度。张紧装置到位，链条过松。 处理：更换链轮或链条。调整张紧装置，适度收紧链条。6.现象：打包机夹不紧带 原因：压缩空气压力不足。电磁阀、继电器等电气元件损坏。按纽损坏或接触不良 。 处理：调大压缩空气压力。更换电磁阀、继电器。更换按纽。7.现象：雾化效果不佳 原因：传动皮带过松，转速达不到要求。雾化机喷嘴堵塞。喷雾塔导流板出现问题 处理：收紧皮带或更换新皮带。疏通雾化机喷嘴。处理或更换导流板。8.现象：雾化机振动偏大。 原因：固定螺栓松动。喷嘴盘积垢过多。 雾

26、化机喷嘴堵塞 ，破坏动平衡。轴承出现问题。 处理：紧固固定螺栓。清理喷嘴盘积垢物。雾化机喷嘴堵塞 。更换轴承。 9.现象：制浆罐不正常制浆原因：制浆罐低料位计、计量罐高料位计未能真实显示实际料位。制浆罐下料阀或者其控制出现问题 。 处理：检查料位计或其相关的控制及线路。处理下料阀或其相关的控制及线路。10.现象：石灰浆泵输浆过程将自动停止。原因：缓冲罐出现低料位超过3分钟。浆泵电机电流过载处理：或计量罐无料可下，或下料阀未打开，检查并处理。或卡涩或其它原因，检查并处理。维护保养搞好日常维护工作：减速机、输灰装置等机械运动部件应按规定注油和换油，发现有不正常现象应及时排除。储气罐、气源三联件中的油水分离器应每班排污一次，同时油水分离器应每隔36月清洗一次。电磁脉冲阀如发生故障，应及时地排除，如内部有杂质、水分，应进行清理，如膜片损坏