垃圾焚烧中抑制二英二次生成的方法探讨
2010-08-29王伟
王 伟
(新奥集团新能凤凰(滕州)能源有限公司,山东滕州 277500)
王 伟
(新奥集团新能凤凰(滕州)能源有限公司,山东滕州 277500)
根据生活垃圾焚烧技术中二英的生成机理,余热锅炉的烟气在低温区急冷可以避免二英在低温区的再次合成,但是目前的余热锅炉烟气低温区急冷的不可行,提出从垃圾焚烧系统设计上进行烟气的急冷,抑制二英低温区二次生成的新方法。
垃圾焚烧;抑制;二英;二次生成
0 引 言
焚烧技术可实现减量化,是目前最有效、经济的垃圾处理技术之一,不过如果焚烧工艺不当烟气的排放会含大量极毒的二英,目前有许多国家,从生活垃圾焚烧厂排放出来的二英已经占二英排放总量的相当大的比例,严格控制垃圾焚烧中二英产生是十分重要的。
1 生活垃圾焚烧技术中二英的生成机理
2 原因分析
目前垃圾焚烧项目的主流技术都采用炉排炉作为焚烧主体,焚烧后炉排炉产生的高温烟气进入余热锅炉第一通道(二燃室)放热,为了保证二英的充分分解锅炉的设计要求控制合适的烟气流速及温度,保证烟气在第一通道内850℃以上的高温段停留2s以上,充分分解二英。按通常的换热方式设计的换热余热锅炉,烟气经过的第二、三通道采用水冷结构(内壁不敷设耐火材料),第四通道至对流蒸发屏末端的侧墙采用水冷壁结构,烟气在经过省煤器区域排出锅炉,烟气温度200℃左右;说烟气从500℃降到300℃的过程中没有采取使之急冷的有效措施,导致二英再次生成,尽管在后续的烟气处理过程中喷入活性碳可以保证烟气中二英能够达标排放,但是飞灰中二英的浓度将很高,处理非常困难。况且,二英的检测周期较长(通常三个月采样一次,每次检测则需要1～2星期),也不可能随时监控及时控制二英的排放。
3 解决思路
为了避免二英的再次生成,可以考虑让出余热锅炉烟气以一种更直接换热的方式进行急冷。改进方案将余热锅炉排烟提高至500℃,出锅炉的500℃烟气立即被送入速冷塔,在速冷塔以直接喷入雾化水的方式与烟气进行快速热量交换,冷至300℃出塔。出塔烟气可用作一、二次风空气预热器(将空气预热器设为烟气—空气预热器)的热源。
以某城市垃圾为例,其低位发热量4 800～7 500kJ/kg,元素分析如表1。经计算,燃烧每kg垃圾需要空气量2.65m3(标),产生烟气量3.41m3(标)。烟气主要成分如表2。
表1 某城市垃圾的元素分析%
表2 烟气成分%
计算结果表明,每1kg垃圾燃烧产生的烟气从500℃降至300℃,需喷水0.35kg,冷却水汽化后混入到烟气中,降温后出急冷塔的混合烟气体积变为3.85m3(标),烟气主要成分如表3。
表3 烟气成分%
出急冷塔烟气进入空气预热器,可将燃烧所需空气从22℃升温至230℃左右,此时烟气降至160℃左右,此部分烟气再进入后续脱酸及除尘系统进行烟气净化处理,与原来的200～250℃相比,由于温度较低,后期的脱硫效率也可以有很大提高。
4 结 论
综上所述可以论定,垃圾焚烧处理技术,可从工艺上进行改进,缩短烟气在500～300℃的急冷时间,抑制二英的二次生成,再结合后续的烟气处理,使排入大气的烟气二英浓度达到排放标准且尽可能降得更低,既进行了垃圾的减量化无害化处理,又不对人们健康造成损害。切实可行,行之有效。
TQ113.29
A
1003-6490(2010)02-0032-02
2010-02-23
王 伟(1976-),男,河南焦作人,工程师,毕业于河南工业大学化学工业职业学院,新奥集团新能凤凰(滕州)能源有限公司生产部负责动力技术管理工作,主要从事一线化工生产管理工作。联系电话:0632-2225092。
