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文档简介
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中华人民共和国行业标准
XX/TXXXXX—XXXX
生活垃圾发电厂烟气
净化系统技术规范
(征求意见稿)
(征求意见稿)
(本稿完成日期:2016-08-23)
XXXX-XX-XX发布
XXXX-XX-XX实施
国家能源局发布
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2
1.适用范围
本规范规定了生活垃圾焚烧发电厂烟气污染物治理工艺的原则和措施。
本规范适用于生活垃圾焚烧发电厂烟气净化系统的新建、改扩建工程,可作
为环境影响评价、工程设计与施工、项目竣工验收、运行与管理的技术依据。垃
圾焚烧厂余热不发电项目可参照本规范执行,工业垃圾、危险废物、医疗废物焚
烧不适用本规范。
2.规范性引用文件
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规范。
GB18485生活垃圾焚烧污染控制标准
GB50016建筑设计防火规范
GB50051烟囱设计规范
GB50140建筑灭火器配置设计规范
GB50229火力发电厂与变电站设计防火规范
GB50264工业设备及管道绝热工程设计规范
GB50351储罐区防火堤设计规范
GBZ1工业企业设计卫生标准
GB/T16157固定污染源排放气中颗粒物测定与气态污染物采样方法
HJ2012垃圾焚烧袋式除尘工程技术规范
JB/T8471袋式除尘器安装技术要求与验收规范
JB/T8532脉冲喷吹类袋式除尘器
JB/T11885烟气脱硫装置可靠性评定
CJJ90生活垃圾焚烧处理工程技术规范
GB/T29152垃圾焚烧尾气处理设备
HJ/T75固定污染源烟气排放连续监测技术规范
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GB50049小型火力发电厂设计规范
3.术语和定义
3.1炉排垃圾焚烧炉
以机械炉排方式为主利用高温氧化方法处理生活垃圾的设备。
3.2流化床垃圾焚烧炉
以循环流化床方式为主利用高温氧化方法处理生活垃圾的设备。
3.3烟气半干法脱酸
烟气在脱除酸性污染物的过程中,所加入的中和剂以液态或含水量高的形式进入
脱酸系统中,中和剂与烟气中的酸性污染物在湿态环境下发生反应后得到的反应
物以固态(或干性物质)形式排除的工艺,称之为半干法脱酸工艺。
3.4烟气干法脱酸dryfluegasremovingaicd
烟气在脱除酸性污染物的过程中,所加入的中和剂以固态的形式进入脱酸系统
中,中和剂与烟气中的酸性污染物在干态环境下发生反应后得到的反应物亦以固
态形式排出的工艺,称之为烟气干法脱酸,包括:循环流化床法(CFB)、增湿灰
循环法(NID)、急冷塔+干粉喷射。
3.5烟气湿法脱酸
烟气在脱除酸性气体过程中,所加入的中和剂以液态的形式进入脱酸系统中,中
和剂与烟气中的酸性污染物在湿态环境下发生反应后得到的反应物亦以液态形
式排出(即有废水排出)的工艺,称之为烟气湿法脱酸。
3.6活性炭喷射吸附
在除尘器前或其他位置的烟气管道中喷射一定量的粉状活性炭,以吸附烟气中的
4
二噁英及有害重金属等污染物。
3.7干粉喷射
在除尘器前或其他位置的烟气管道中喷射一定量的固态中和剂,以中和烟气中的
酸性污染物。
3.8反应器reactor
用于烟气净化过程中对有害物质进行反应的设备。
3.9布袋除尘器bagfilter
利用由过滤介质制成的袋状或筒状过滤元件来捕集含尘烟气中粉尘的高效除尘设备。
3.10选择性非催化还原法(SNCR)selectivenon-catalyticreduction
在没有催化剂的条件下,利用还原剂有选择地与烟气中氮氧化物(主要是一氧化
氮和二氧化氮)发生化学反应,生成氮气和水,脱除烟气中部分氮氧化物的一种
脱硝技术。
3.11选择性催化还原法selectivecatalyticreduction(SCR)
在催化剂的作用下,利用还原剂有选择性地与烟气中的NOx(主要是一氧化氮和
二氧化氮)发生化学反应,生成氮气和水,脱除烟气中部分氮氧化物的一种脱硝
技术。
3.12中和剂neutralizingagent
在脱酸系统中用于与烟气中二氧化硫(SO2)、氯化氢(HCl)、氟化氢(HF)等酸
性物质发生反应的物质和原料。
3.13吸附剂
通过物理、化学吸附方式吸附烟气中重金属、二噁英类的物质及原料。
3.14还原剂reductant
5
脱硝系统中用于与NOx发生还原反应的物质及原料。
4.总体要求
4.1一般规定
4.1.1净化后烟气污染物排放指标应满足国家和地方标准,同时应满足生活垃圾
焚烧发电厂环境影响评价报告批复的要求;当上述三项要求不一致时,应以排放
要求严格的标准为准。
4.1.2烟气净化系统应采用单元制布置方式,1台焚烧炉对应1套净化系统。
4.1.3烟气排放限值的确定(国标和地方排放标准,环评批复污染物排放总量折
算成单位体积排放量,三者进行比较)。
4.1.4烟气净化工艺流程的选择,应充分考虑垃圾特性、焚烧锅炉类型、焚烧污
染物产生量的变化及物理、化学性质的影响,并应注意组合工艺间的相互
匹配。如需满足较高排放标准的,可采用多种组合净化工艺手段来实现。
4.1.5烟气净化系统应包含脱酸系统、除尘系统、活性炭吸附、脱硝系统和排
烟系统。
4.1.6烟气净化系统不应设置旁路系统,但SCR脱硝系统、湿法洗涤系统除外;
4.1.7每条烟气净化系统应单独设置一套烟气在线监测装置,监测点的布置、监
测仪表和数据处理及传输应真实可靠,检测的内容应满足GB18485相关要
求,并与当地环境保护行政主管部门和行业行政主管部门监控中心联网。
5烟气量及有害成分
5.1烟气量的确定
(1)根据垃圾成分或(和)辅助燃料成分计算或收集锅炉出口烟气理化性质等原
始资料。
(2)系统设计宜以燃用设计燃料时焚烧炉最大连续蒸发量(BMCR)为基准,同
时在燃用校核燃料时也能满足排放控制要求,系统应能长期稳定的运行。
6
(3)垃圾焚烧产生的标准状态下实际烟气量可按式5-1估算
0
Vy0.01867C0.112H0.007S0.00315Cl0.008N(1.01610.21)V0.0124W
Nm3/kg垃圾5-1
式中:
3
Vy—垃圾焚烧所产生的实际烟气量,Nm/kg;
C—垃圾中湿基碳元素含量,%;
H—垃圾中湿基氢元素含量,%;
S—垃圾中湿基硫元素含量,%;
Cl—垃圾中湿基氯元素含量,%;
N—垃圾中湿基氮元素含量,%;
α—过剩空气系数;
V0—垃圾燃烧理论空气量,Nm3/kg垃圾;可按下式计算:
V00.0889C0.2647H0.0333S0.0301Cl0.0333O
O—垃圾中湿基氧含量,%。
W—垃圾含水率,%。
(4)烟气净化系统的设计处理烟气量宜按式5-2估算:
Vsy=M•Vy•λ•k5-2
式中:
3
Vsy—烟气净化系统的设计处理烟气量,Nm/h;
M—设计垃圾处理能力,kg/h;
λ—垃圾热值(成分)变化调整系数,取1.1~1.5;
k—富裕系数,可取1.1~1.3。
5.2有害成分及烟气温度确定
(1)烟气中污染物成分有烟尘、二氧化硫、氯化氢、氟化氢、氮氧化物、一
氧化碳、二噁英呋喃等类有害物质,其含量应根据生活垃圾的化学成分、
辅助燃料的成分确定。
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(2)烟气温度及波动范围
炉排垃圾焚烧炉锅炉出口烟气温度宜取190~240℃;流化床垃圾焚烧炉锅炉
出口烟气温度宜取160~180℃,如考虑采用半干法烟气净化工艺的流化床垃圾焚
烧炉锅炉出口烟气温度宜取180~200℃。
6脱酸工艺
6.1半干法脱酸工艺
6.1.1半干法脱酸组合工艺包含:半干法旋转喷雾反应系统(或固定枪喷雾半干
法反应系统)、石灰浆制备及输送系统、活性炭喷射系统、除尘器系统、引风机、
输灰系统自控、在线监测系统和(或)干粉喷射系统、脱硝系统。
6.1.2中和剂制备应符合下列要求
(1)中和剂宜采用消石灰或NaHCO3,其贮罐的容量宜按全厂3~5d的用量设
计;
(2)贮罐应设有破拱装置和扬尘收集系统;
(3)贮罐应有料位检测和计量装置。
(4)制浆用的粉料粒度和纯度应符合要求。浆液的浓度应根据烟气中酸性气体
浓度和反应效率确定。
(5)制浆槽应设有搅拌装置,并设置1个调浆槽。
6.1.3中和剂制浆系统应符合下列要求
(1)中和剂浆液输送泵泵体应易拆卸清洗;泵入口端应设置过滤装置且该装置
不得妨碍管路系统的正常工作;
(2)中和剂浆液输送泵应不少于2台,其中1台备用;
(3)中和剂浆液泵的选择应考虑浆液的腐蚀,如采用不溶于水的中和剂还应当
考虑浆液的磨损。配置上应考虑备用,每台泵的供浆量可以单独供若干条线同时
使用,且留有一定的余量,多余的浆液通过回流管回流到供浆池内,回流管上设
稳压阀,确保不影响供浆。
(4)浆液输送管路中的阀门宜选择中和剂浆液不易沉积的直通式球阀、隔膜阀,
不宜选择闸阀、截止阀;
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(5)管道应有坡敷设,并不得出现类似存水弯的管道段;
(6)采用半干法去除酸性污染物的反应器,应具有防止内壁积垢和积垢清理的
装置或措施;
(7)经常拆装和易堵的管段,应采用法兰连接;易堵易磨的设备、部件宜设置
旁通。
(8)应根据在线监测系统中SO2或HCl的反馈,实时自动调节中和剂浆液的喷
入量。
(9)石灰浆管道介质流速的选择既要避免浆液的沉淀,同时又要考虑管道的磨
损和压力损失尽可能小。
(10)浆液管道应设有排空、防堵措施及停运冲洗装置。
(11)浆液管道应设置可视检查系统。
6.1.4反应器系统中应设有冷却水系统,用于调节反应器出口烟气温度,反应器
出口烟气温度应控制在烟气酸露点15-20℃以上,宜控制在180℃~210℃;反应器的
阻力不应大于500Pa
6.1.5反应器系统应满足下列条件:
(1)反应器宜采用钢结构,应充分考虑耐热、热膨胀方面的要求,方便维护检
修,设、置必要的平台扶梯、观察孔、检修门等。
(2)反应器的设计强度应能承受系统的最大负压,其钢板厚度为计算厚度加上
磨损、腐蚀、钢板厚度负偏差的厚度附加量。按下式计算:
δ=δ1+C1+C2
式中:
δ—钢板厚度,单位为毫米(mm);
δ1—钢板计算厚度,单位为毫米(mm);
C1—磨损、腐蚀附加量,单位为毫米(mm),C1视不同工况在1mm-4mm间选
取;
C2—钢板厚度负偏差,单位为毫米(mm);可取C2=1mm;
(3)设计反应器时应考虑防堵防磨措施。
(4)反应器进口和出口应设置补偿器来吸收来自焚烧炉及由于热膨胀引起的自
身轴向位移、径向位移、角位移和振动。
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(5)反应器应设置烟气分布器,保证气流分布均匀。
(6)烟气在反应器内的停留时间不低于15秒。
(7)反应器锥斗外壁应设电伴热,使锥斗处烟气温度始终保持在烟气露点以上,
以防止塔内积灰结块。
(8)机械旋转雾化器或固定枪两相流雾化喷枪雾化后细度能满足中和反应的效
率要求,并保证反应器内反应剂的水分完全蒸发。
(9)机械旋转喷雾反应器应设置检修吊装设施和检修空间。
(10)固定枪两相流喷枪反应器的调节系统宜靠近反应器本体,中和剂应设置背
压回流管路,压缩空气供应系统应保证压力、流量稳定可靠。
(11)当固定枪两相流喷枪中和剂供应泵1台同时供应多台反应器时,每台反应
器应单位配置1套中和剂调节装置和背压回流管路。
6.2干法脱酸工艺
6.2.1烟气循环流化床(CFB)脱酸工艺应满足下列条件
6.2.1.1烟气循环流化床(CFB)工艺包含:中和剂制备及输送系统、反应器系
统、活性炭喷射系统、除尘系统、中和剂再循环系统、引风机、输灰系统、自控、
在线监测系统和(或)干粉喷射系统、脱硝系统组成。
6.2.1.2中和剂系统应满足下列条件
(1)中和剂的制备方式,可由市场直接购买粒度符合要求的粉状成品消石灰或
者由市场购买生石灰粉,现场制备成消石灰粉。
(2)购买的生石灰的品质要求:生石灰粉细度宜在1mm以下,加适量水后4分
钟内温度可升高到60度,纯度CaO含量≥80%。
(3)成品消石粉细度宜在0.1mm以下,含水量小于2%,消石灰粉的比表面积
不小于15m2/g,纯度≥85%。
(4)中和剂仓的有效储存量应根据供应和运输情况确定,宜控制在全厂MCR运
行条件下3~5天的消耗量。
(5)中和剂仓相邻两壁间交线与水平面的夹角大于60°,而且壁面与水平面的
交角大于65°,相邻壁交角的内侧应做成圆弧形。
(6)中和剂仓内壁锥斗部宜设流化装置,以避免下料系统堵塞。
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(7)中和剂仓应密闭,内表面应平整光滑不积粉。
(8)中和剂仓顶部应设置放气管,气管通大气时应设置袋式除尘器。
(9)中和剂仓应防止受潮,金属仓外壁宜采取保温。
(10)中和剂仓应设置料位计。
(11)各条烟气净化系统中和剂的供应集中布置。
(12)每条烟气净化装置的中和剂供应设置单独的计量装置,并根据烟气在线监
测系统中SO2、HCl反馈自动调节。
6.2.1.3冷却水系统应满足下列条件
(1)供水状态能够自动监测,如水的压力、流量等。
(2)喷枪可选用高压回流式喷枪或双流体喷枪,喷枪应使冷却水充份雾化,能
在塔内瞬间蒸发,以降低塔内湿壁的风险。
(3)喷入的冷却水量应根据脱酸装置出口烟气温度自动调节。
6.2.1.4反应器系统应满足下列条件
(1)反应器宜一炉一塔设置。
(2)反应器的容量宜按相对应的锅炉焚烧的垃圾燃料MCR工况下烟气量设
计,并留有10%的裕量。
(3)喷枪可选用高压回流式喷枪或双流体喷枪,喷枪应使冷却水充份雾化,
以降低塔内湿壁的风险。喷入的冷却水量应根据脱酸装置出口烟气温度自动调
节。
(4)系统设计时,反应器阻力宜控制在2500Pa以下,反应器出口烟气温度高
出酸露点温度15℃~20℃
(5)反应器内的粉尘浓度宜按标准状态下800-1000g/m3设计,应设置分离器。
(6)钙酸比应不大于1.6。
(7)设有脱酸反应器的,中和剂应在反应器适当位置加入,反应器的截面平
均流速为4-6m/s,反应器内停留时间不小于2.5秒。
(8)CFB系统能够适应烟气负荷在50%-110%范围内变化,设计时宜增加清洁
烟气再循环装置。
(9)塔出口温度、塔内床压、吸收剂喷射三条主控制回路必须能够稳定运行。
6.2.1.5除尘器系统应满足下列条件
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(1)过滤风速在100%负荷下不大于0.7m/min设计。
(2)袋式除尘器进口应设预除尘,以降低除尘器的负荷。
(3)其余部分参见7。
6.2.1.6物料循环系统应满足下列条件
(1)物料循环系统主要由返料斗、空气斜槽、返料控制阀、流化风系统
组成。
(2)可控制床压来控制塔内的固气比。
(3)返料斗要有足够的容量以保证连续的返料量。
(4)流化风机的风量、风压应保证流化效果,且应配置加热器,使流化
风温度在烟气露点以上。
6.2.1.7增加清洁烟气再循环装置时,应当与引风机风压余量选择相匹配。
6.2.2增湿循环灰烟气脱酸工艺(NID)
增湿循环灰烟气脱酸工艺主要由中和剂贮存与输送系统、脱酸反应系统、增
湿循环灰系统、布袋除尘器、电气控控和在线监测系统等组成,应设置一炉
一套系统。
6.2.2.1中和剂贮存与输送系统应满足下列条件
(1)中和剂宜采用符合要求的消石灰或生石灰,生石灰可由现场消化器消化成消
石灰粉。必要时也可用一些其它碱性物质。
(2)CaO粉剂要求纯度≥80%,Ca(OH)2粉剂要求纯度≥85%,吸收剂浓度应按
ASTM-C25规定进行分析;
(3)CaO粉剂要求前3分钟内温升≥30℃(按ASTM-C110CaO活性测定分析
方法)
(4)CaO粉剂要求吸收剂粒径≤1mm,Ca(OH)2粉剂要求吸收剂粒径≥325目,粒
径按ASTM-E11规定进行分析;
4242
(5)CaO粉剂比表面积≥6×10cm/g,Ca(OH)2粉剂比表面积≥12×10cm/g,
比表面积按低温氮吸附法进行分析。
(6)中和剂仓的有效储存量应根据供应和运输情况确定,宜控制在全厂MCR运
行条件下3~5天的消耗量,贮存容积不宜小于30m3
(7)中和剂仓相邻两壁间交线与水平面的夹角大于60°,而且壁面与水平面的
交角大于65°,相邻壁交角的内侧应做成圆弧形。
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(8)中和剂仓内壁锥斗部宜设流化装置,以避免下料系统堵塞。
(9)中和剂仓应密闭,内表面应平整光滑不积粉。
(10)中和剂仓顶部应设置压力释放阀和袋式除尘器。
(11)中和剂仓应设置料位计。
(12)各条烟气净化系统中和剂的供应宜集中布置。
(13)每条烟气净化装置的中和剂供应设置单独的计量装置,并根据烟气在线监测
系统中SO2、HCl反馈自动调节。
6.2.2.2脱酸反应系统应满足下列条件
(1)脱酸反应系统主要由立式反应器组成,从反应器开始至滤袋前均为脱酸反应
过程,在反应器中的烟气停留时间不得低于0.8秒;
(2)反应塔的容量宜按垃圾燃料锅炉相对应的MCR工况下烟气量设计,允许运行
烟气量按MCR工况下烟气量的55%~110%考虑。若烟气量低于MCR工况下烟气量
的55%需考虑应器前补风措施。
(3)吸收系统设计时,反应塔阻力宜控制在1800Pa以下,反应塔出口烟温应高出
酸露点温度10℃~20℃。
(4)在反应器和布袋除尘器之间宜设预除尘处理器。
6.2.2.3增湿循环灰系统应满足下列条件
增湿循环灰系统主要由流化底仓(包括流化槽)、循环灰给料机、增湿混合
器、工艺水、流化风系统系统等组成
(1)向设置在反应器外的增湿混合器里喷水,对循环灰进行增湿,提高Ca(OH)2
的反应活性;
(2)增湿后循环灰仍具有良好的流动性,并均匀地加入脱酸反应器中,易在反
应器中与烟气均匀混合并随烟气一起带走;
(3)喷枪用喷嘴采用压力雾化扇形喷嘴,喷枪应使冷却水充份雾化,雾化水不
能接触湿合器壳体。喷入的冷却水量应根据脱酸装置出口烟气温度自动调节。
(4)采用生石灰作中和剂则需增设生石灰消化系统或消化器;
(5)循环灰给料机应能均匀不间断给料,给料量根据给水量实时调节。
(6)流化仓(包括流化槽)需有足够的容量以保证循环给料机连续给料。
(7)流化风机的风量、风压应保证灰流化效果。
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6.3湿法脱酸工艺
6.3.1湿法洗涤脱酸系统一般应包括碱液存储和供应系统、烟气系统、反应器系
统、工艺水系统、管道阀门、仪表和控制系统。
6.3.2湿法洗涤脱酸系统的设计工况宜采用垃圾焚烧炉燃用设计垃圾种类
120%MCR的烟气条件在经过半干法脱酸、干法脱酸和SCR工艺后的烟
气条件和烟气温度。
6.3.3烟气酸性污染物浓度应综合考虑燃用垃圾种类、焚烧炉燃烧工况、半干法
脱酸、干法脱酸和SCR工艺等因素,湿法洗涤脱酸系统设计工况处理的
烟气酸性污染物浓度一般不应高于:SO2浓度:70%垃圾焚烧炉的出口浓
度,HCL:30%垃圾焚烧炉的出口浓度,HF:30%垃圾焚烧炉的出口浓度,
或根据实际情况决定。
6.3.4垃圾焚烧湿法洗涤脱酸系统,宜采用钠碱中和剂进行湿法洗涤脱酸。
6.3.5碱液存储和供应系统应满足下列条件:
(1)碱液存储和供应系统宜采用n台垃圾焚烧炉烟气湿法洗涤脱酸系统公用制
设置,系统包括一台卸碱泵、一个碱液罐、两台碱液输送泵、两个碱液稀释罐、
两台碱液搅拌泵、n+1台碱液计量泵、相应的管道阀门仪表等。
(2)贮存碱液装置和管道、阀门、输送泵等设备应考虑防腐要求。
(3)碱液罐的容量应根据市场运输情况和运输条件确定,一般不小于n台
垃圾焚烧炉烟气湿法洗涤脱酸系统设计工况下4-7天的耗量。
(4)两台碱液稀释罐一用一备,单台碱液稀释罐的容量一般不小于n
台垃圾焚烧炉烟气湿法洗涤脱酸系统设计工况下1天的耗量。
(5)碱液罐和碱液输送泵以及出口至碱液稀释泵管道阀门等应采用电
伴热。
6.3.6反应器系统应满足下列条件
(1)反应器应设置pH计,根据酸性污染物排放浓度控制碱液的补充;反应
器应设置盐度计,根据盐度,控制废水的排放。
(2)反应器冷却部应设置两层喷淋层,冷却液循环泵应设置两台,一用一备。
减湿部采用填料层或孔板,减湿液循环泵应设置两台,一用一备。除雾器采
用填料除雾器或折流板除雾器。
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(3)反应器减湿热交换器宜采用板式或管式热交换器,热交换器冷却循环水
宜由全厂统一考虑。
(4)反应器进口段应采用防腐措施。
6.3.7工艺水系统应满足下列条件
(1)工艺水系统宜采用所有垃圾焚烧炉烟气湿法洗涤脱酸系统公用制设置,系
统包括一个工艺水箱、两台工艺水泵,每台反应器对应高位布置的工艺水箱,
相应的管道阀门仪表等。系统容量应满足GGH冲洗、碱液稀释和反应器补水用。
(2)每台反应器应配置的对应高位布置的工艺水箱,水箱容积应为事故状态下
烟气系统急冷5分钟所需工艺水。
6.3.8烟气系统
(1)烟气系统可统一考虑设置一台引风机,引风机可布置于系统的上游或下游,
根据现场情况定。
(2)烟气换热器的受热面均应采取防腐、防磨、防堵塞、防玷污等措施,与脱
酸后烟气接触的壳体亦应采取必要的防腐措施。
(4)当设置旁路烟道时,脱酸装进出口和旁路挡板门均应采用双挡板形式,
应有良好的操作和密封性能,并应设置密封风系统。
(5)反应器出口至加热器入口之间的烟道应作防腐措施。
(6)烟气换热器下部烟道应装设疏水系统。
7除尘工艺
7.1一般要求
7.1.1除尘工艺和袋式除尘器本体设计应符合《垃圾焚烧袋式除尘工程技术规
范》HJ2012-2012的相关要求。
7.1.2袋式除尘器的安装应符合《袋式除尘器安装技术要求与验收规范》
JB/T8471和《脉冲喷吹类袋式除尘器》JB/T8532的规定
7.1.3除尘器主体设备应选择袋式除尘器,袋式除尘器滤料的选择应根据烟气
成分、温度、流量、含尘量、飞灰粒度分布等因素考虑。
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7.2袋式除尘器入口温度
袋式除尘器的入口温度应高于烟气露点10~20℃,且不高于滤料允许操作温
度。下表为滤料允许的操作温度
滤料名称允许操作温度℃
诺梅克斯和美塔斯(MATAMEX)200
玻璃纤维260
聚四氟乙烯(PTFE)280
聚苯硫醚(PPS)190
聚酰亚胺(P84)260
氟美斯(FMS)250
生活垃圾焚烧烟气净化袋式除尘器的滤料宜采用聚四氟乙烯(PTFE)并PTFE
覆膜。
7.3过滤面积和过滤速度
7.3.1袋式除尘器的过滤速度应根据烟气和粉尘的理化性质、除尘器入口粉尘浓
度、除尘器压力降、清灰方式、有害物质的排放浓度及滤料特性等确定,宜为
0.8~1.0m/min,但本规范对特定工艺有明确要求的除外。
7.3.2袋式除尘器宜设置若干个独立的过滤仓室,其数量不少于4个。各过滤仓
室进、出口应设置切换阀门,并具有自动和手动、阀位识别、流向指示等功能。
7.3.3过滤面积和滤袋数的计算
在线清灰的袋式除尘器过滤面积按式7-1计算
S=Q7-1
60V
离线清灰的袋式除尘器过滤面积按式7-2计算
Q
SS7-2
60V1
式中:
S——过滤面积,m2
16
Q——最大工况烟气量,m3/h
V——过滤速度,m/min
2
S1—单个过滤室的面积,m;
滤袋数量按式7-3计算
n=S7-3
DL
式中:
n——滤袋个数,计算后取整数
D——单个滤袋的外径,m
L——单个滤袋的长度,m
7.3.4除尘器每个仓室宜设置压差检测装置。
7.4清灰控制方式
袋式除尘器应设置压差控制和定时控制2种清灰方式。
7.5灰斗伴热及其它要求
7.5.1袋式除尘器不应设置旁路,应设置热风循环系统。
7.5.2灰斗、卸灰和输灰设备应防止粉尘吸湿和板结,可采用电为热源的伴热装
置,不宜采用蒸汽伴热形式。
7.5.3袋式除尘器净气室内表面应做防腐处理。
7.5.4新建袋式除尘器、批量更换滤袋后或长期停运的除尘器,在除尘器热态
运行前应对滤袋预涂灰,确保滤袋表面形成预涂层。
7.6袋式除尘器的控制
应符合《垃圾焚烧袋式除尘工程技术规范》HJ20128检测与过程控制的要求。
8重金属和二噁英吸附工艺
烟气中二噁英排放应每年至少检测一次。无热能回收的生活垃圾焚烧厂,应设置
烟气急冷设备,减少烟气在500℃~200℃温度区的滞留时间。
17
8.1烟道喷射工艺
8.1.1二噁英等有机污染物的去除除应保证垃圾完全燃烧,严格控制二次燃烧室
内焚烧烟气的温度、停留时间、气流扰动工况外,还应喷入活性炭吸附。
8.1.2活性炭品质要求见下表
表8-1活性炭粉的质量参数
项目单位要求数值项目单位要求数值
pH5~7.5碘吸附值≥800
灰分%<8~10粒径大于
水分%≤30.150mm97
填充密度kg/m3400~5000.074mm%87
0.044mm72
比表面积m2/g≥900
0.010mm40
8.1.3活性炭储存量、储存应满足下列要求
(1)活性炭仓的有效储存量应根据供应和运输情况确定,宜控制在全厂MCR
运行条件下3~5天的消耗量。
(2)活性炭仓应密闭,内表面应平整光滑,宜设置防堵塞装置。活性炭应用氮
气充填,应采取措施防止仓内温度过高。
8.1.4输送、计量应满足下列要求
(1)每条焚烧线应单独设置一套活性炭供应装置并计量,活性炭的供应量与烟
气量成正比例,由计算机控制,实现供应速度控制,计量精度应不大于满量程的
1.5%。
(2)活性炭粉的输送应做到连续、均匀。
8.1.5应在烟气反应器或急冷塔出口至袋式除尘器入口之间的烟道适当位置喷
入活性炭,且应保证和烟气充分混合。伸进烟道的活性炭输送管和喷嘴应具有耐
腐蚀性能。
8.1.6活性炭喷射系统应采用单元制,且喷射系统间能够相互备用。
8.1.7活性炭储藏室应具有防爆措施。
18
9脱硝工艺
9.1选择性催化还原工艺(SCR)
9.1.1SCR系统一般应包括还原剂系统、催化反应系统、公用系统和辅助系统等。
(1)还原剂系统包括还原剂的供应、卸载、储存及制备等。
(2)催化反应系统包括主烟道、旁路烟道、烟气导流及整流、空气稀释、还原剂
的混合与喷射、反应器、催化剂等。
(3)公用系统包括压缩空气、蒸汽、燃油燃气、消防及安全防护等。
(4)辅助系统包括烟气-烟气加热器(GGH)、蒸汽-烟气加热器(SGH)、烟气循环
加热、吹灰器、催化剂再激活等。
9.1.2SCR应布置在除尘器下游或湿法洗涤出口低尘段,反应区间温度宜为160℃
~240℃。
9.1.3反应器应设旁路烟道,旁路阀门应采用双层挡板门,挡板门应设置密封风
及密封风加热系统。
9.1.4反应器、催化剂模块壳体应考虑烟气结露的影响,做好防腐措施。
9.1.5SCR系统中催化剂宜采用1+1或2+1的垂直布置形式,催化剂最大装入量
时总压降不宜超过1400Pa,在含有GGH、SGH的工艺中,总压降不宜超过5000Pa。
9.1.6在催化剂最大装入量情况下的设计脱硝效率不宜低于80%。
9.1.7氨逃逸率宜小于5.0mg/m3。
9.1.8脱硝系统负荷响应能力应满足焚烧炉85%~110%MCR负荷变化的要求。
9.1.9还原剂选择和要求应满足如下内容
在人口稠密地区或氨水运送受限地区的烟气脱硝装置,宜采用尿素为还原剂;
在氨水供应方便的地区,可根据项目具体情况比较分析后选用氨水做还原剂,不
宜采用液氨做还原剂。
9.1.9.1尿素应满足下列要求
(1)应符合GB2440标准,总N含量≥46.3%,
(2)尿素颗粒宜采用专门的储仓堆放,袋装尿素应选用专门场地架空堆放,做
好防潮处理。
(3)储仓容量宜按全厂脱硝系统MCR工况下连续运行4~7d的总消耗量设计,材
质选用不锈钢。
19
(4)尿素溶解罐应设置加热和保温,尿素储存罐、氨水储存罐、设备、阀门、
管道等应根据使用地情况设置保温、加热或伴热装置。
9.1.9.2氨水应满足下列要求
(1)应符合GB12768标准,
(2)氨水储罐容积宜按全厂脱硝系统MCR工况下连续运行4~7d的总消耗量设
计,材质宜选用不锈钢或FRP、PE等材质。
(3)氨水储存区域应设置安全围堰、氨气泄露报警装置、氨水收集和排放设施,
露天布置时,应设置适当的防晒和喷淋降温设施。
(4)氨和空气的混合气体的温度应高于水冷凝温度
(5)用氨水作为还原剂时,宜采用质量浓度为20%~25%的氨水溶液
9.1.10所有与尿素溶液、氨水接触的设备、阀门、仪表宜选用不锈钢,管道及
管件可采用不锈钢、PPR或PE等材质,全系统禁铜。
9.1.11还原剂制备系统应能连续、稳定地供应运行所需要的氨流量,并满足负
荷波动时对氨供应量调整的响应要求。
9.1.12氨喷入方式一般分为格栅式、涡流式以及直接喷射,SCR系统宜采用喷
格栅式或涡流式喷氨方式,在条件允许时亦可采用直接喷射方式。
9.1.13催化反应系统应满足下列要求
(1)催化剂应符合DL/T1286要求。
(2)催化剂可选择蜂窝式、板式、波纹式或其它形式。催化剂形式、催化剂中
各活性成分含量及催化剂用量应根据烟气工况、脱硝效率等因素确定。
(3)催化剂应制成模块,各层模块规格统一、具有互换性,模块壳体应采用钢
结构框架,并便于运输、安装和起吊。
(4)催化剂模块应设计有效防止烟气短路的密封,密封的寿命不低于催化剂的
寿命。
(5)催化剂模块壳体、支撑件应考虑必要的防腐措施。
9.1.14反应器应满足下列要求
(1)反应器的设计压力应符合DL/T5121的规定,反应器的设计温度按焚烧炉MCR
工况下最高温度取值。
(2)反应器内催化剂迎面平均烟气流速的设计应满足催化剂的性能要求,一般
20
取2m/s~6m/s。
(3)反应器平面尺寸应根据烟气流速确定,并根据催化剂模块大小及布置方式
进行调整。反应器有效高度应根据模块高度、模块层数、层间净高、吹灰装置、
烟气整流格栅、催化剂备用层高度等情况综合决定。
(4)反应器入口段应设导流板,出口应设收缩段,其倾斜角度应避免积灰。反
应器侧壁应对催化剂部位应设置催化剂装载门和人孔。
(5)反应器顶部应设置烟气均流装置。
(6)反应器应布置在除尘器下游或湿法洗涤出口低尘段,反应器应设置旁路烟
道,挡板门宜采用双层密封结构,配置密封风机和加热器。
(7)反应器入口温度宜≥160℃,温度不足时应设置SGH或GGH。
(8)SGH、GGH布置时应考虑必要的排水措施,防止管系冲洗对催化剂的影响。
(9)反应器应设置必要的催化剂再生系统,再生温度应满足300℃,48h运行。
(10)反应器应设检修起吊装置,起吊高度应满足最上层催化剂进口的起吊要求,
起吊重量按催化剂模块起吊重量确定。
(11)每层催化剂出口应设置氨气分布监测口。
(12)每层催化剂入口宜设置吹灰装置,吹灰装置可选用声波、蒸汽或多种联合
吹灰方式。
(13)反应器内壁及催化剂支撑梁应考虑必要的防腐措施。
(14)反应器及进出口烟道应做CFD(流场数字化模拟);必要时宜做实物模型,
对流场进行验证,模型与实物比例为1:10或1:15.
9.1.15辅助系统
(1)烟道设计应符合DL/T1286要求。
(2)烟气温度低于酸露点温度时,GGH应选用PTFE材质。
(3)稀释空气量应按设计和校核工况中的较大耗氨量、稀释后混合气体中氨气
的体积浓度不高于5%进行设计,稀释空气宜从SCR反应器出口引出,稀释风机
宜采用离心风机,压力不低于6kPa。
(4)稀释风管内介质流速按8m/s~15m/s设计,在喷氨点下游宜装设静态混合
器或采用其他增强混合的方式。
(5)稀释空气与氨混合后一般以分区方式喷入烟气,每个区域系统应具有均匀
21
稳定的流量特性,并具有独立的流量控制和测量手段。
(6)氨气喷入装置应具有防磨和防堵措施。
(7)最低喷氨温度应根据烟气条件确定,并不低于催化剂要求的最低运行温度。
9.2选择性非催化还原工艺(SNCR)
9.2.1SNCR系统一般应包括还原剂储存及制备、输送、计量分配及喷射系统等
组成。
(1)还原剂系统包括还原剂的供应、卸载、储存及制备等。
(2)还原剂的储存与制备包括尿素储仓或液氨(氨水)储存,以及尿素溶解、稀
释或液氨蒸发、氨气缓冲等设备。
(3)还原剂的输送包括蒸汽管道、水管道、还原剂管道及输送泵等。
(4)还原剂的计量分配包括还原剂、雾化介质、稀释水的压力、温度计量设备,
以及流量的分配设备等。
(5)还原剂的喷射包括喷射枪及推进装置等。
9.2.2喷入炉内的还原剂位置应在焚烧炉烟气温度850℃至1100℃的区域内,在
炉内停留时间宜在1~2秒。
9.2.2SNCR系统氨逃逸浓度应控制在8mg/m3以下。
9.2.3脱硝系统对锅炉效率的影响应小于0.5%
9.2.4脱硝系统应能在焚烧炉85%~110%MCR下持续安全运行。
9.2.5脱硝系统负荷响应能力应满足焚烧炉负荷变化的要求。
9.2.6脱硝系统应不对焚烧炉运行产生干扰,也不增加烟气阻力。
9.2.7脱硝工艺中常用的还原剂主要有尿素和氨水,不宜采用液氨。尿素和氨水
要求分别见9.1.9.1和9.1.9.2
9.2.8还原剂输送应满足下列要求
(1)多台焚烧炉可共用1套还原剂输送系统。
(2)每套输送系统应设置2台输送泵,1台运行,1台备用,输送系统应设置背
压回流装置。
(3)采用尿素做还原剂时,尿素溶液输送系统应设置伴热装置。伴热装置的功
率应能补偿尿素溶液输送途中热量损失的需要。
22
(4)还原剂输送系统应设置过滤器。
(5)还原剂输送系统每台焚烧炉宜设置1套计量分配系统。
(6)还原剂原液应在计量分配系统中稀释成≤5%的溶液,分配至还原剂喷射系
统。
(7)还原剂原液及稀释水应设置流量调节和计量装置,各分配支管也应配置计
量装置。
(8)计量分配系统布置区域应设置氨气泄露监测装置。
9.2.9还原剂喷射应满足下列要求
(1)尿素溶液应喷射在900~1100℃区域,氨水溶液应喷射在850~1050℃区域。
(2)多喷嘴喷射器应有足够的冷却保护措施以使其能承受反应区域的最高温度。
(3)多喷嘴喷射器应有伸缩机构,当喷射器不使用、冷却水流量不足、冷却水
温度过高或雾化空气流量不足时,可将其从焚烧炉中抽出。
(4)还原剂溶液应根据炉膛截面、高度等几何尺寸进行喷射系统的设计,使其
与烟气达到充分均匀混合,喷嘴宜设置不小于2层。
(5)还原剂喷射系统应避免堵塞,具有清扫功能。
(6)喷射器宜采用双流体喷射器,喷射器宜配备电动或气动推进机构。
(7)喷射器应配置冷却风系统和雾化风系统,雾化风应采用压缩空气,并配有
调压装置。
(8)喷射器喷头应选用锥形、扇形或多种形式的组合喷嘴,喷射面积尽量覆盖
烟气截面。
(9)喷射器应采取必要的措施,防止滴液,避免对水冷壁的腐蚀。
10排烟系统
10.1引风机
10.1.1引风机的风量、风压、功率的选择计算应能保证系统能顺利排烟,焚烧
炉内处于微负压状态。
10.1.2当风机不在风机产品设计的标准状态下运行时,其风量、风压和轴功率
应进行换算。
23
10.1.3进引风机的风量计算应包括如下内容:
(1)垃圾焚烧运行中,过剩空气条件下的湿烟气量
(2)控制温度用的导入系统内的冷空气量
(3)烟气喷水降温时水蒸气增加量
(4)烟气净化系统投入药剂或增湿引起的烟气量的增加量
(5)引风机前漏入系统的空气量
(6)因工艺所需其它导入系统的空气量
10.1.4引风机压力的计算
(1)烟气管路系统沿程阻力和局部阻力计算可根据经验数据选取,亦可进行水
力计算。
(2)各运行设备(包括阀门等)在工况条件下的阻力
(3)风机的动压损失
(4)焚烧炉内负压
10.1.5引风机风量、风压富裕系数
引风机风量、风压应具有一定的富裕系数,风量富裕系数宜为MCR状态下
1.2~1.3,风压富裕系数宜为MCR状态下1.2~1.3
10.1.6引风机的调速
引风机应采用变频调速或液力耦合调速装置进行调节,引风机入口管道上宜设
置调节阀。
10.2烟气管道及其它
10.2.1烟气管道内风速宜选择10~25m/s,袋式除尘器前的管道内风速宜选择
数值偏大些,袋式除尘器后的管道内风速宜偏小些。
10.2.2烟气管道应考虑热膨胀引起的伸缩量的吸收。
10.2.3烟气净化系统设备和管道应考虑防腐要求。
10.2.4含尘量高的烟气应尽量避免使用水平管道,在管道最低点宜设置清除积
灰装置。
10.2.5CFB工艺需要设有烟气再循环烟道,以适应锅炉60-110%MCR工况下烟
气变化,保证系统正常运行。
24
10.2.6湿法脱酸烟气系统应装设烟气换热器,设计工况下GGH净烟气侧出口的
烟气温度一般宜达到125℃及以上排放,不应低于110℃;通过后续的蒸汽加热
器(SGH),烟气温度宜达到140℃以上。
10.2.7湿法脱酸烟气换热器宜采用管式换热器,漏风率一般不大于0.1%,材质
采用PTFE防腐材料。
11烟囱及烟气污染物排放在线监测
11.1烟囱监测及取样监测
11.1.1烟囱应按《固定污染源排放气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》
GB/T16157的要求设置永久采样孔,并在采样孔正下方1m处设置不小于3m2的带
护栏的安全监测平台,并设置永久电源(220V)。
11.1.2烟囱的设计应按现行国家标准《烟囱设计规范》GB50051的有关规定执
行,高度应符合《生活垃圾焚烧污染控制标准》GB18485的规定和环评批复文件
的要求。
11.1.3出口内径根据焚烧炉MCR运行时烟气量计算确定,出口烟气流速应大于
10m/s且小于30m/s。
11.2烟气污染物在线监测
11.2.1在线监测的内容为:一氧化碳、氧气、颗粒物、二氧化硫、氯化氢、氮
氧化物、烟气流量、温度、压力、氨气。污染物排放指标应与当地环保主管部门
联网。
11.2.2烟气在线监测装置应安装在净化系统最后一台设备出口烟气管道直管段
或烟囱距地面8~20米处,且满足检测仪表对直管段的要求
25
12.保温和飞灰输送
12.1保温
12.1.1烟气净化系统设备和管道应考虑保温,保温要求应符合《工业设备及管
道绝热工程设计规范》GB50264-2013
12.2飞灰输送
12.2.1飞灰输送不得采用人力和敞开式容器,应采用密闭式机械输送和(或)
气力输送。
12.2.2气力输送接受装置可为飞灰储仓(罐),应在仓(罐)顶设袋式除尘器,
袋式除尘器的过滤风速应小于0.5m/min
12.2.3飞灰输送管应以水平方向进入飞灰仓(罐),且位于飞灰仓(罐)的上部。
12.2.4飞灰仓(罐)顶部应有不小于1.5m的气体缓冲空间。
13控制要求
13.1一般规定
13.1.1烟气净化系统应独立采用PLC控制或进入焚烧厂DCS控制系统控制。
13.1.2烟气控制系统采用单独的PLC控制时,重要的控制数据应上传至焚烧厂
DCS控制系统中,并能由DCS控制系统进行紧急停车。
14验收
14.1一般要求
14.1.1烟气净化系统工程应由建设单位组织安装单位、供货商、工程设计单位、
工程监理单位进行验收,对机械设备和控制系统的性能指标、安全性、可靠性和
排放指标进行考核。
26
14.1.2烟气净化系统工程应按《建设项目(工程)竣工验收办法》、《火力发电
厂基本建设工程启动及竣工验收规程》、相应专业现行验收规范、项目所在地政
府有关部门颁布的相关条例和本标准的有关规定进行。
14.2环境保护验收
14.2.1烟气净化系统工程竣工环境保护验收应满足《建设项目竣工环境保护验
收管理办法》规定的条件。
14.2.2烟气净化系统工程环境保护验收的主要技术依据包括:
项目环境影响报告书及其批复文件;
污染物排放检测报告;
批准的设计文件和设计变更文件;
施工过程文件;
监理文件;
试运行期间的烟气连续监测报告;
完整的净化工程试运行记录。
27
《垃圾发电站烟气净化系统技术规范》条文说明
3.1炉排垃圾焚烧炉:
以机械炉排方式为主利用高温氧化方法处理垃圾的设备。
条文说明:该定义参照CJJ-90及《生活垃圾流化床焚烧工程技术导则》报批稿修
改后编写,《生活垃圾焚烧炉及余热锅炉》GB/T18750-2008规定:机械炉排式
生活垃圾焚烧炉为:采用层状燃烧方式的生活垃圾焚烧炉。
3.2流化床垃圾焚烧炉
条文说明:之前版本的烟气净化工艺均把流化床锅炉的烟气系统排出在外,由于
流化床的特殊性,其烟气净化系统与炉排炉区别极大,尤其是国内现阶段还有很
多没有前处理的流化床锅炉的烟气需要进行规范管理,因此此次将循环流化床炉
烟气亦包含在内。
定义:循环流化床方式为主利用高温氧化方法处理垃圾的设备为流化床垃圾焚烧
炉。摘自《生活垃圾流化床焚烧工程技术导则》报批稿。《生活垃圾焚烧炉及余
热锅炉》GB/T18750-2008规定:流化床式生活垃圾焚烧炉:采用沸腾燃烧方式
的生活垃圾焚烧炉。
3.12中和剂neutralizingagent
在脱酸系统中用于与烟气中二氧化硫(SO2)、氯化氢(HCL)、氟化氢(HF)等酸
性物质发生反应的物质和原料。通常,在烟气净化中使用最广泛的中和剂为消石
灰(Ca(OH)2)、生石灰(CaO)、碳酸氢钠(NaHCO3)或氢氧化钠(NaOH)等。
条文说明:本规范着重考虑后端的独立的烟气净化系统。因此,炉内脱酸的措施(包括喷钙,
一些国外炉排采用的中间隔板,再循环等)和燃烧系统相关较大,不在本规范中考虑。
消石灰是CFB、NID、SDA制浆、SDA干粉喷射等工艺使用的主要中和剂;生
石灰是NID、SDA制浆等工艺的可选用的中和剂;如果CFB也采用
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