一种降低垃圾焚烧烟气中氮氧化物排放限值的方法及装置的制作方法

文档序号:5058208阅读:598来源:国知局
专利名称:一种降低垃圾焚烧烟气中氮氧化物排放限值的方法及装置的制作方法
技术领域
本发明涉及的是一种降低垃圾焚烧烟气中氮氧化物排放限值的方法及装置, 属于环保技术领域。
背景技术
氮氧化物(NOx)的种类很多,主要包括一氧化氮(NO)、一氧化二氮(N2O)、二氧化氮 (NO2)、四氧化二氮(N2O4)、五氧化二氮(N2O5)等,造成大气污染的主要指NO和NO2,一般认为 NOx中NO约占95 %,NO2约占5 %。大气中NOx的来源主要有两方面(1)天然源天然源每年生成NOx约5X IO8吨,高空中的闪电可以使氮气和氧气化合生成N0X, 其他天然源还有平流层的注入、NH3的氧化、生物质的燃烧和土壤的释放等。(2)人为源人为源一年向大气排放的NOx约为5. 21 X IO7吨。人类活动排放的NOx主要来自各种燃料的燃烧过程,其中工业窑炉和汽车排放最多。此外,硝酸的生产或使用过程、氮肥厂、有机中间体厂、有色及黑色金属冶炼厂的某些生产过程也有NOx的生成。NOx对人体健康的影响很大。NO与血红蛋白(Hb)的结合能力比CO大百多倍,NO对人的生理影响还不十分清楚。对动物的高浓度NO试验证明,NO与血红蛋白结合后,可以生成变性血红素[Met · Hb] 和一氧化氮血红蛋白(NOHb)。NO2是对呼吸器官有刺激的气体,较常见的是由急性高浓度 NO2中毒引起的肺水肿,以及由慢性中毒而引起的慢性支气管炎和肺水肿。NO2的悬浮微粒容易侵入肺部,沉积率很高,可导致呼吸道及肺部病变,出现气管炎、肺气肿及肺癌等症状。NOx对环境的污染也很大。(1)会造成酸雨高温燃烧生成的NO排入大气后,大部分转化为NO2,遇水生成HNO3和HNO2,形成的 HNO3和HNO2在一定的条件下随降雨到达地面,造成土壤、湖泊、河流酸化,土壤贫瘠化,建筑物石料和金属材料的腐蚀,农作物的损坏等危害。(2)会造成温室效应自然界微生物的活动、化肥的使用、树木的燃烧、农作物的残根和矿物燃烧,以及平流层超音速飞机飞行产生的N2O,是一种主要的温室气体。N2O的温室能力是CO2的100 倍,它能够强烈的吸收地面放出的长波辐射,导致温室效应的加剧,从而对气候、生态环境及人类健康带来不良影响。(3)会对臭氧层造成破坏臭氧层中的O3是太阳紫外辐射的一种过滤器,能强烈吸收波长220 330nm的紫外辐射,防止这些紫外线到达地球表面,以免对地面生物造成伤害。而NO会破坏臭氧层。(4)带来光化学烟雾光化学烟雾的主要污染源是N0X,由高温燃烧产生的N0,在空气中一部分转化为NO2,来自太阳的光子(波长310nm左右)激发NO2,产生光化学反应。光化学烟雾会刺激眼睛、鼻子、气管及肺等器官,发生眼红流泪、气喘、咳嗽等症状。目前,氮氧化物排放量的增加主要有三个原因一是随着交通的发展,汽车尾气排放的NOx迅速增加;二是燃烧煤和其他燃料的过程中对NOx控制的研究相对不够深入;三是我国对NOx的排放尚未作出严格的规定或是规定得过于宽松,导致相关设备无需单独设置脱硝装置即可达标。而在环保“十二五”规划体系的基本框架中,确定了“十二五”规划体系的4个规划目标和7个约束性指标。其中,在约束性指标的设置上,“十二五”在“十一五”期间的五项指标上,新增了氮氧化物和氨氮两项新指标。根据该框架,到2015年,氨氮排放总量拟定比2010年减少10%,并规定在点源之外,面源排放量也要有所减少;重点行业和重点地区氮氧化物排放总量拟定比2010年减少10%,全国氮氧化物增长趋势得到遏制。2010年环保部等有关部委印发的《生活垃圾处理技术指南》规定应优先考虑通过生活垃圾焚烧过程的燃烧控制,抑制氮氧化物的产生,并宜设置脱氮氧化物装置或预留该装置安装位置,因此采取措施降低氮氧化物排放量已是大势所趋。 随着经济的高速发展和人民生活水平的迅速提高,我国的城市化进程不断加快, 生活垃圾产量急剧增加。城市生活垃圾的基本特性城市生活垃圾的产生量和堆积量均在逐年增长;垃圾构成中有机物、可燃物、可回收利用物增多,可利用价值增大。快速增长的城市生活垃圾产量和不断变化的垃圾构成必将加重对城市生活环境的危害。生活垃圾焚烧发电是解决“生活垃圾围城”的主流手段,通过优化设计、严格的控制和管理又能够实现生活垃圾的减量化、无害化以及资源化。在新加坡、日本、欧洲、台湾等国家或地区有大量的应用业绩,而像丹麦、瑞典和日本等国,通过焚烧来最终处置的生活垃圾量更是超过70%。焚烧的目的是尽可能焚毁废物,是被焚烧的物质变为无害和最大限度地减容,并尽可能减少新的污染物质产生,避免造成二次污染。对于大、中型的废物焚烧厂, 能同时实现使废物减量、彻底焚毁废物中的毒性物质,以及回收利用焚烧产生的废热这三个目的。目前在工业发达国家焚烧法已被作为城市垃圾处理的主要方法之一,得到广泛应用,我国也在加快开发研究的速度,以推进城市垃圾的综合利用。生活垃圾焚烧时会产生一定量的氮氧化物,垃圾燃烧时,生成NOx的途径有二种 一是在高温下(彡8500C )空气中的氮被氧化,生成热力型NOx,温度越高、氧的浓度越大, NOx的生成量越大;二是燃料中各种氮化合物、吡啶(C5H5N)、呱啶(C5H11N)和煤中的链状和环状含氮化合物等,被分解生成燃料型N0X。控制NOx排放的技术措施可以分为两大类一是所谓的源头控制,其特征是通过各种技术手段,控制燃烧过程中NOx的生成反应;另一类是所谓的尾部控制,其特征是把已经生成的NOx通过某种手段还原为N2,从而降低NOx的排放量。源头控制技术有低NOx燃烧技术、两级燃烧技术、空气分级燃烧技术等。源头控制往往难以达到排放标准,故尾部控制,即采取合适的烟气脱氮技术,以降低NOx的排放量具有重大意义。目前的烟气脱氮技术主要有选择性催化还原法、选择性非催化还原法、炭还原法、 催化分解法等,以下将分别介绍选择性催化还原法(SCR)过程通常以氨、烷烃或CO作还原剂,其中氨用得最多。还原剂通常在空气预热器的上游注入含NOx的烟气。以氨气作还原剂为例,在含有催化剂的反应器内NOx被还原为N2和水,催化剂的活性材料通常由贵金属、碱性金属氧化物、炭材料等组成。应用SCR反应的缺点是垃圾焚烧烟气中的飞灰含量高,对催化剂的防磨损和防堵塞的性能要求较高。SCR布置在半干脱酸塔之后,烟囱之前,为了满足催化剂活性对反应温度的要求,需要安装蒸汽加热器和烟气换热器(GGH),因此装置复杂,投资大幅度增加,另外整个装置对运营管理人员的素质水平要求较高,也会增加额外的维修费用和维修时间。在选择性非催化还原法(SNCR)脱氮工艺中,尿素或氨基化合物作为还原剂将NOx 还原为N2。因反应通常发生在较高的反应温度下(850-1100°C),能够产生一个很高的活化能,因而不必使用催化剂。

反应的公式为Ν0χ+ΝΗ3 — N2+H20, N2和H2O作为无害气体排放。炭还原法法利用炭为还原剂还原废气中的NOx,与NH3选择性催化还原法相比,炭价格比较便宜,来源很广,也不存在催化剂中毒的问题。当气源中O2含量较高时,虽然炭消耗量很大,但O2和NOx与炭的反应都是放热反应,消耗定量的炭所放出的热量与普通燃烧过程基本相同,因此这部分反应热量可以回收利用。动力学研究表明,O2与炭的反应先于NO与炭的反应,故尾气中O2的存在使炭耗量增大。不少人企图控制O2与炭的反应,或用催化剂改变NO和O2与炭的反应活性顺序,但至今没有取得令人满意的结果。其他烟气脱氮技术还包括催化分解法、液体吸收法、等离子体活化法等。由于我国当前正在加紧建设垃圾焚烧项目,如果不采取措施将会向大气中排放大力的氮氧化物,给大气带来严重的污染,给项目周边环境带来破坏,最终不利于城市生活垃圾的无害化、减量化、资源化处置。因此亟需开发一种适合国内垃圾分焚烧烟气成分复杂、 烟气中水汽含量大、烟气温度较低等特性的经济合理的氮氧化物低排放的处理方法,以达到社会、环境、经济效益三者统一的最终目标。

发明内容
针对传统技术中的不足之处,发明一种降低垃圾焚烧烟气中氮氧化物排放限值的方法及装置,一种降低垃圾焚烧烟气中氮氧化物排放限值装置,包括垃圾焚烧处理装置、优化供风装置、余热锅炉装置、SNCR(选择性非催化还原法)装置、尾气处理装置。垃圾焚烧处理装置主要包括垃圾进料斗、炉排焚烧炉、液压装置、辅助燃烧器、进风斗以及燃烧控制装置;垃圾进料斗与焚烧炉相连接,焚烧炉的底部安装有锥形状的进风斗,风斗的上部为炉排片,炉排片由与其通过油管相连接的液压装置进行驱动,炉排的行程以及进风量由燃烧控制装置进行控制;炉排炉的尾端装有辅助燃烧器;优化供风装置主要包括一次风机、二次风机、风管、换热器以及供风装置的控制装置;供风装置的控制装置与风管的阀门与电机相连接,以控制一次风机、二次风机的供风量以及压力。余热锅炉装置包括水冷壁、汽包、下降管、清灰装置以及余热锅炉的控制装置;
余热锅炉的控制装置与余热锅炉的各个管道阀门相连接,可以控制蒸汽出口的参数。SNCR(选择性非催化还原法)装置包括尿素水储罐、高压水泵、工艺水储罐、雾化装置以及SNCR装置的控制装置;尿素水储罐通过高压水泵与雾化装置相连,工艺水储罐通过高压水泵与雾化装置相连,SNCR装置的控制装置与尿素水管道和工艺水管道的阀门相连;

尾气处理装置包括半干脱酸塔、石灰储罐、石灰制浆子装置、工艺水水罐、活性炭喷射器、旋转喷雾头、石灰浆泵、布袋除尘器以及尾气处理装置的控制装置;石灰储罐通过管道与石灰制浆子装置相连,半干脱酸塔通过烟气管道与布袋除尘器相连,烟气管道与活性炭喷射器相连;尾气处理装置的控制装置与石灰浆输送管道以及工艺水管道相连;垃圾焚烧处理装置通过膨胀节与余热锅炉相连,余热锅炉顶部连接汽包,余热锅炉一通道的下部连接有SNCR装置,余热锅炉的后部与尾气处理装置相连,二次风机连接焚烧处理装置,尾气处理装置后部通过烟气管道连接引风机。—种降低垃圾焚烧烟气中氮氧化物排放限值的方法,其特征主要包括步骤如下(1)垃圾通过进料装置而进入垃圾焚烧炉内,在炉内通过炉排的持续动作来对垃圾进行充分的干燥、燃烧和燃烬反应,在燃烧段的温度可以达到850°C以上;(2)垃圾焚烧炉内物料燃烧的供氧来自一次风机,一次供风的风源为垃圾储坑内的气体,该气体中的恶臭通过炉内高温而去除;(3)垃圾焚烧炉物料燃烧后的烟气进入余热锅炉步骤,在两者的连接部位余热锅炉端下部设置二次供风口,二次供风的风源来自整套焚烧装置的后端,即引风机之后,烟囱之前管道中的烟气,降低焚烧烟气中的含氧量,从而降低了氮氧化物的生成量;(4)在余热锅炉下部,靠近二次供风口,设置SNCR装置的喷射入口 ;以尿素水作为还原剂,雾化后注入锅炉;当烟气温度高于850°C,低于Iiocrc时,尿素水作为氨基还原剂在无催化剂的作用下选择性地把烟气中的NOx还原为N2和H2O,通过反应去除一部分氮氧化物;(5)半干法除酸+活性炭吸附+布袋除尘步骤消石灰与水混合,形成12%浓度的石灰浆;通过石灰浆泵将石灰浆输送到安装在反应塔顶部的雾化器;在反应塔内石灰浆被雾化,雾化后的石灰浆在反应塔及烟道和布袋除尘器中与烟气里所含的有害物质进行中和反应;在塔后的烟气管道中喷入活性炭吸附重金属和二噁英,利用布袋除尘器来去除烟气中的飞灰;布袋除尘器之后的烟气经过引风机的抽吸,最终在烟囱的顶部排放。本发明具备以下突出优势1)本方法的不会对原有成熟的垃圾焚烧装置造成大的影响,去除NOx进一步提升了垃圾处理的无害化,而对垃圾处理的资源化、减量化的影响可以忽略。2)该方法利用将净化处理后的160°C的干净烟气作为二次供风的风源,有利于提升热能的利用,由于风源的含氧量低于12%,因此可以降低垃圾焚烧炉内的含氧量,可以降低20%左右NOx的生成量。3)垃圾焚烧炉在余热锅炉一通道中烟气温度不小于850°C,在此温度下设置SNCR 装置的尿素水喷射入口,尿素水作为氨基还原剂可以在无催化剂的作用下选择性地把烟气中的NOx还原为N2和H2O, NOx通过反应后,去除率为50 %。4)使用尿素水 工艺是无毒、无害的化学品,本装置使用液态而不是气态反应剂,可以更有效地控制喷雾模式和化学剂分布保证良好的混合,化学剂能够得到较好的利用。5)在单独的二次循环烟气供风和SNCR装置无法满足严格的NOx排放标准的情况下,整条优化装置的优势显现,联合二次供风降低NOx的生成量和SNCR装置反应去除NOx, 从而使最终排放尾气中的浓度低于欧盟2000标准中规定的150mg/Nm3。6)该方法的增量投资少,运行费用低,占地面积小,在国内外垃圾焚烧设备中有很好的应用和推广价值。该优化装置也适用于已经投运的垃圾焚烧厂的改造。7)通过将清洁的烟气作为二次供风与SNCR装置相结合,可以改变国内垃圾焚烧设备处理垃圾后尾气排放中氮氧化物没有得到低成本有效去除的局面,并增大了去除比例,装置优化后使氮氧化物的去除率达到70%以上,从而使最终排放尾气中的浓度低于欧盟2000标准中规定的150mg/Nm3,同时该优化装置的增量投资少,运行费用低,适合在国内外垃圾焚烧设备中应用和推广。8)该方法融合了垃圾焚烧处理装置、优化供风装置、余热锅炉装置、SNCR (选择性非催化还原法)装置、尾气处理装置等工艺为一体。


图1是垃圾焚烧优化脱硝装置的示意图,图中一次风入口 1、垃圾进料斗2、尿素水储罐3、软化水储罐4、余热锅炉5、汽包 6、省煤器7、半干脱酸塔8、工业水水罐9、活性炭储罐10、石灰浆储罐11、布袋除尘器12、弓丨风机、3、烟囱14、二次风机15、炉排焚烧炉16、进风风斗17、一次风机18。
具体实施例方式实施例1 如图1所示,一种降低垃圾焚烧烟气中氮氧化物排放限值装置,包括垃圾焚烧处理装置、优化供风装置、余热锅炉装置、SNCR(选择性非催化还原法)装置、尾气处理装置。垃圾焚烧处理装置包括垃圾进料斗、焚烧炉、燃烧控制装置、炉排、液压装置、辅助燃烧器、进风斗;垃圾进料斗与焚烧炉相连接,焚烧炉的底部安装有锥形状的进风斗,风斗上部为炉排片,炉排可以往复移动以对垃圾进行拨料、干燥、燃烧、燃烬,炉排通过液压装置进行驱动,炉排的行程由燃烧控制装置进行控制;炉排炉的尾端装有辅助燃烧器,当焚烧炉温度低于850°C时,辅助燃烧器将喷入燃油帮助焚烧炉燃烧。优化供风装置包括一次风机、二次风机、风管、换热器以及供风装置的控制装置;优化供风装置可以外购,如北京风机二厂、上虞风机厂均可以提供相关设备。余热锅炉装置包括水冷壁、汽包、下降管、清灰装置以及余热锅炉的控制装置;余热锅炉装置可以外购获得,国内的杭州锅炉厂、北京锅炉厂均可以提供相关设备。SNCR(选择性非催化还原法)装置包括尿素水储罐、高压水泵、工艺水储罐、雾化装置以及SNCR装置的控制装置;尿素水储罐通过 高压水泵与雾化装置相连,工艺水储罐通过高压水泵与雾化装置相连,两种液体在雾化装置集中进行雾化后喷入余热锅炉,SNCR装置的控制装置与尿素水管道和工艺水管道的阀门相连可以控制药剂的投加量。尾气处理装置包括半干脱酸塔、石灰储罐、石灰制浆子装置、工艺水水罐、活性炭喷射器、旋转喷雾头、石灰浆泵、布袋除尘器以及尾气处理装置的控制装置;石灰储罐通过管道与石灰制浆子装置相连,石灰制浆子装置将石灰浆制成后通过石灰浆泵提升进入旋转喷雾头进行雾化,工艺水水罐也通过水泵与旋转喷雾头连接进行雾化,水和石灰浆雾化后都最终喷入半干脱酸塔,半干脱酸塔通过烟气管道与布袋除尘器相连,烟气管道与活性炭喷射器相连,尾气处理装置的控制装置与石灰浆输送管道以及工艺水管道相连,以控制脱酸药剂的投加量。垃圾焚烧处理装置通过膨胀节与余热锅炉相连,余热锅炉顶部设有汽包,余热锅炉一通道的下部设置有SNCR装置,余热锅炉的后部与尾气处理装置相连,尾气经过烟气尾气处理装置后,成为清洁烟气,一部分清洁尾气通过二次风机抽吸进入焚烧处理装置,其余的清洁烟气通过引风机而最终从烟 达标排放。一次风入口 1通过风道连接一次风机18,一次风机18通过风道连接进风风斗17, 进风风斗17连接炉排焚烧炉16,炉排焚烧炉16连接余热锅炉5,炉排焚烧炉16连接垃圾进料斗2、尿素水储罐3和软化水储罐4 ;余热锅炉5连接省煤器7和汽包6,半干脱酸塔8连接工业水水罐9和石灰浆储罐11,半干脱酸塔8通过管道连接活性炭储罐10,半干脱酸塔8通过管道连接布袋除尘器12,布袋除尘器12通过管道连接引风机13,引风机13通过管道连接烟囱14,二次风机15连接炉排焚烧炉16。实施例2 一种降低垃圾焚烧烟气中氮氧化物排放限值的方法,按以下步骤进行步骤1 ;垃圾储坑中的垃圾经过抓斗上料后,进入焚烧炉,焚烧炉利用炉排的往复循环运动,使垃圾经过干燥段、燃烧段、燃烬段而被充分焚烧;垃圾燃烬后的灰渣排出焚烧炉,本垃圾焚烧炉的处理量大于300t/d,适用与热值大于5000Kj/Kg的垃圾;步骤2 ;垃圾焚烧的供氧主要通过一次风供应,一次供风的风源为垃圾储坑内的气体,一次风通过炉排底下的进风斗而进入焚烧炉,该气体中的恶臭通过炉内高温而得到焚毁去除;步骤3 ;垃圾焚烧的热能在余热锅炉进行高效转化,在汽包中产生饱和蒸汽后,经过过热形成高参数的蒸汽(400°C,4. OMPa),高参数的蒸汽可以用来发电上网,低参数蒸汽可以进入供暖装置;步骤4 ;余热锅炉下部,靠近二次供风口,设置SNCR装置的喷射入口。喷射进入的物料为雾化后的尿素水和软化水,在850 1100°C的温度下,与烟气充分反应,尿素水的浓度控制在25%左右,使用计算机流体力学(CFD)和化学动力学模型(CKM)进行工程设计能力,即将先进的虚拟现实设计技术与特定燃烧装置的尺寸、燃料类型和特性、锅炉负荷范围、燃烧方式、烟气再循环、炉膛过剩空气、初始或基线NOx浓度、炉膛烟气温度分布、炉膛烟气流速分布等相结合进行工程设计;步骤5 ;余热锅炉出口的烟气温度在200°C左右,烟气利用半干脱酸塔降温脱酸,通过石灰浆泵将石灰浆输送到安装在反应塔顶部的雾化器;在反应塔内石灰浆被雾化,雾化后的石灰浆在反应塔及烟道和布袋除尘器中与烟气里所含的有害物质进行中和反应。在塔后的烟气管道中喷入活性炭吸附重金属和二噁英,利用布袋除尘器来去除烟气中的飞灰;步骤6 ;引风机之后的烟气的有害物浓度已经达到欧盟2000标准,温度约为 160°C,烟气总量的约十分之一作为风源供应给二次风机,二次风可以扰动烟气形成湍流, 延长烟气在高温段的停留时间,提高燃烧的质量;步骤7 ;布袋除尘器之后的烟气经过引风机的抽吸,最终在烟囱的顶部排放。

实施例3 一种降低垃圾焚烧烟气中氮氧化物排放限值的方法,主要包括步骤如下(1)垃圾通过进料装置而顺利进入垃圾焚烧炉内,在炉内通过炉排的持续动作来对垃圾进行充分的干燥、燃烧和燃烬反应,在燃烧段的温度达到850°C以上;(2)垃圾焚烧炉内物料燃烧的供氧来自一次风机,一次供风的风源为垃圾储坑内的气体,该气体中的恶臭通过炉内高温而去除;(3)垃圾焚烧炉物料燃烧后的烟气进入余热锅炉,在两者的连接部位的上部设置二次供风口,二次供风的风源来自整套焚烧装置的后端,即弓丨风机之后,烟囱之前管道中的烟气,该设置可以降低烟气中的含氧量,从而降低了氮氧化物的生成量;(4)在余热锅炉下部,靠近二次供风口,设置SNCR装置的喷射入口。SNCR装置的原理是以尿素水作为还原剂,雾化后注入锅炉。在一定的温度范围内,尿素水作为氨基还原剂可以在无催化剂的作用下选择性地把烟气中的NOx还原为N2和H2O,故是一种选择性化学过程,该设置可以通过反应去除一部分氮氧化物;(5)尾气处理装置的工艺为半干法除酸+活性炭吸附+布袋除尘,消石灰与水混合,形成12%浓度的石灰浆。通过石灰浆泵将石灰浆输送到安装在反应塔顶部的雾化器。 在反应塔内石灰浆被雾化,雾化后的石灰浆在反应塔及烟道和布袋除尘器中与烟气里所含的有害物质进行中和反应。在塔后的烟气管道中喷入活性炭吸附重金属和二噁英,利用布袋除尘器来去除烟气中的飞灰。布袋除尘器之后的烟气经过引风机的抽吸,最终在烟囱的顶部排放。尽管上文中对本发明的具体实施方式
进行了描述,但这仅是示例性的,本领域技术人员可以领会到在说明书所限定的范围内,还可以有多种其它的实施方式,且所有基于本发明设计思想的实施方式都在本发明的范围内。
权利要求
1.一种降低垃圾焚烧烟气中氮氧化物排放限值的方法,其特征包括步骤如下(1)垃圾通过进料装置而顺利进入垃圾焚烧炉内,在炉内通过炉排的持续动作来对垃圾进行充分的干燥、燃烧和燃烬反应,在燃烧段的温度达到850°C以上;(2)垃圾焚烧炉内物料燃烧的供氧来自一次风机,一次供风的风源为垃圾储坑内的气体,该气体中的恶臭通过炉内高温而去除;(3)垃圾焚烧炉物料燃烧后的烟气进入余热锅炉步骤,在两者的连接部位的余热锅炉端的下部设置二次供风口,二次供风的风源来自整套焚烧装置的后端,即引风机之后,烟囱之前管道中的烟气,降低焚烧烟气中的含氧量,从而降低了氮氧化物的生成量;(4)在余热锅炉下部,靠近二次供风口,设置SNCR装置的喷射入口;以尿素水作为还原剂,雾化后注入锅炉;尿素水作为氨基还原剂在无催化剂的作用下选择性地把烟气中的 NOx还原为N2和H2O,通过反应去除一部分氮氧化物;(5)半干法除酸+活性炭吸附+布袋除尘步骤消石灰与水混合,形成12%浓度的石灰浆;通过石灰浆泵将石灰浆输送到安装在反应塔顶部的雾化器;在反应塔内石灰浆被雾化,雾化后的石灰浆在反应塔及烟道和布袋除尘器中与烟气里所含的有害物质进行中和反应;在塔后的烟气管道中喷入活性炭吸附重金属和二噁英,利用布袋除尘器来去除烟气中的飞灰;布袋除尘器之后的烟气经过引风机的抽吸,最终在烟囱的顶部排放。
2.根据权利要求1所述的一种降低垃圾焚烧烟气中氮氧化物排放限值的方法,其特征是垃圾焚烧的二次风为经过净化处理的高温清洁烟气,再循换的烟气量为总烟气的十分之一。
3.根据权利要求1所述的一种降低垃圾焚烧烟气中氮氧化物排放限值的方法,其特征是在余热锅炉步骤前有雾化步骤,使用尿素水作为氨基还原剂,并喷入雾化后的软化水,雾化后的尿素水作为氨基还原剂在无催化剂的作用下选择性地把烟气中的NOx还原为N2 ;雾化步骤在SNCR装置中进行。
4.根据权利要求1所述的一种降低垃圾焚烧烟气中氮氧化物排放限值的方法,其特征是烟气中的其他污染物的去除是通过半干法除酸+活性炭吸附+布袋除尘工艺步骤进行净化处理的。
5.根据权利要求3所述的一种降低垃圾焚烧烟气中氮氧化物排放限值的方法,其特征是在雾化步骤使用液态而不是气态反应剂,可以更有效地控制喷雾模式和化学剂分布保证良好的混合,化学剂能够得到较好的利用。
6.一种降低垃圾焚烧烟气中氮氧化物排放限值装置,其特征是包括垃圾焚烧处理装置、优化供风装置、余热锅炉装置、SNCR装置、尾气处理装置;垃圾焚烧处理装置包括垃圾进料斗、炉排焚烧炉、液压装置、辅助燃烧器、进风斗以及燃烧控制装置;优化供风装置包括一次风机、二次风机、风管、换热器以及供风装置的控制装置;余热锅炉装置包括水冷壁、汽包、下降管、清灰装置以及余热锅炉的控制装置;包括尿素水储罐、高压水泵、工艺水储罐、雾化装置以及SNCR装置的控制装置;尾气处理装置包括半干脱酸塔、石灰储罐、石灰制浆子装置、工艺水水罐、活性炭喷射器、旋转喷雾头、石灰浆泵、布袋除尘器以及尾气处理装置的控制装置;垃圾焚烧处理装置通过膨胀节与余热锅炉相连,余热锅炉顶部连接汽包,余热锅炉一通道的下部连接有SNCR装置,余热锅炉的后部与尾气处理装置相连,二次风机通过管道连接焚烧处理装置,尾气处理装置后部的烟道连接引风机。
7.根据权利要求6所述的一种降低垃圾焚烧烟气中氮氧化物排放限值装置,其特征是一次风机通过风道连接进风风斗,进风风斗连接炉排焚烧炉,炉排焚烧炉连接余热锅炉装置,炉排焚烧炉连接垃圾进料斗、尿素水储罐和软化水储罐;余热锅炉连接省煤器和汽包。
8.根据权利要求6所述的一种降低垃圾焚烧烟气中氮氧化物排放限值装置,其特征是半干脱酸塔连接工业水水罐和石灰浆储罐,石灰储罐内的石灰通过管道与石灰浆储罐相连,石灰浆储罐将水与石灰按照12%浓度的比例进行搅拌配置,石灰浆储罐通过管道与半干脱酸塔相连,半干脱酸塔通过管道连接活性炭储罐,半干脱酸塔通过管道连接布袋除尘器,布袋除尘器通过管道连接引风机,引风机通过管道连接烟囱,二次风机连接炉排焚烧炉。
全文摘要
一种降低垃圾焚烧烟气中氮氧化物排放限值的方法及装置,该方法融合了垃圾焚烧处理装置、优化供风装置、余热锅炉装置、SNCR(选择性非催化还原法)装置、尾气处理装置等工艺为一体,方法通过将清洁的烟气作为二次供风与SNCR装置相结合,可以改变国内垃圾焚烧设备处理垃圾后尾气排放中氮氧化物没有得到低成本有效去除的局面,并提升了氮氧化物的去除比例,装置优化后使氮氧化物的去除率达到70%以上,从而使最终排放尾气中的浓度低于欧盟2000标准中规定的150mg/Nm3,同时该优化装置的增量投资少,运行费用低,脱硝装置新增占地面积小,适合在国内外垃圾焚烧设备中应用和推广。
文档编号B01D53/74GK102168852SQ20101060343
公开日2011年8月31日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年12月23日
发明者史卓成, 张成波, 方宏萍, 曹占强, 朱柱民, 杨路, 许鑫星, 钟红春 申请人:北京机电院高技术股份有限公司
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