南山垃圾发电厂干法脱酸工艺技术探讨

倪烨

【摘  要】随着经济的发展，居民生活方式和习惯的改变使生活垃圾的产生量日益增加，生活垃圾带来的污染问题也日趋严重，因此生活垃圾的合理处置已成为当务之急。垃圾焚烧因减容化大，能量利用率高，已经逐步超越填埋、堆肥等传统垃圾处理方式。文章围绕干法脱酸处理工艺来达到排放标准要求。

【关键词】发电厂;干法脱酸技术;工艺

1.工程背景

厂址位于南山区南部，该处地势北高南低，所在区域为濒海的蛇口工业区。厂址西北紧邻赤湾山，厂址东北约3.2公里有海拔336公尺的大南山，西北面约0.7公里有海拔289公尺的小南山，南面是珠江口。

厂址地面标高在3.0-5.0米之间（黄海高程）。厂区所属地貌为海滨海岸，地貌形态为海滩，组成厂区的地基土层主要有：滨海堆积物，落岗岩残积土及下伏花岗岩。

2.系统的工艺及要求

2.1工艺过程描述

在南山垃圾发电厂烟气间厂房外新增一套熟石灰喷射系统，每套系统处理2台焚烧炉烟气，系统包含一个可满足5天生产要求的熟石灰储罐、一个10m?备用储仓、三台罗茨风机和两套消石灰喷入装置。熟石灰喷射系统单独运行时能保证酸性气体符合表2要求，并可根据每个台炉烟囱出口HCl等酸性气体的浓度自动调节向烟气中供给消石灰量，消石灰量由给料机通过PLC自动控制。

设置1个熟石灰储仓、1个备用储仓、1台变频螺旋输送机、1套圆盘给料机、三台罗茨风机和两套消石灰喷入装置。#1喷射风机用于#1焚烧线，#2喷射风机则用于#2焚烧线，#3喷射风机用作共同的备用风机。熟石灰喷入点在反应塔和布袋除尘器之间的烟道上。备用储仓计划储仓碳酸氢钠，储仓出口安装螺旋输送机，螺旋输送机变频控制，螺旋输送机出口连接圆盘给料机，通过控制螺旋输送机变频，调整碳酸氢钠添加比例。

熟石灰储仓及备用储仓顶上装1台袋式除尘器，在装料时除尘器应自动投入运行，也可手动投入，除尘器用压缩空气清扫。储仓配套重锤料位计及高低料位开关，以及仓壁振动器及仓底助流装置。

为防止熟石灰板结，石灰仓及备用储仓外做保温层厚度不小于50mm，保温层薄厚均匀一致，接缝严密，保护层要平整光滑，搭接均匀，确保其严密和牢固，布钉均匀、正确，间距符合设计和规范要求;环向接缝和纵向接缝应互相垂直，并确保外观美观，外护板采用0.6mm彩钢板。石灰仓安装流化风设备，保证内石灰仓内温度均匀，无局部温度过低。

为防止当旋转喷雾器检修时，烟气温度过高，新增反应塔喷水降温系统，确保旋转喷雾器检修，反应塔出口烟气温度达150℃～170℃，保证布袋除尘器正常运行。增加1套泵组（3台泵及其附件），增加管路及8套应急喷枪（每台反应塔4套）等。喷枪的安装必须在停炉状态下方可施工（每台炉停炉2天）。

2.2设备的涂装要求

本项目设备涂装要求按户外形设备的涂装要求进行涂装。设备内表面采用环氧重防腐漆2道;设备外表面采用环氧类油漆，2道底漆，2道面漆，环氧富锌底漆2道80μm厚，环氧面漆2道80μm厚。

2.3主要设备的技术说明：

a、消石灰储存与喷射系统概述

消石灰由运输车通过管道注入消石灰贮仓中，再通过消石灰气力输送分配器调节定量给料后，经罗茨鼓风机、喷料管路，最后喷射到反应塔出口烟道中，用来去除烟气中的酸性气体（如SOx和HCL等）。

消石灰仓通过联接送消石灰车辆的管道接收消石灰并将消石灰存储在其中。消石灰仓与运送消石灰车辆的联接采用快速接头+软管联接。消石灰仓的容量可容纳2条焚烧线正常运行5天的消石灰用量，料仓的容积为10m3。消石灰仓的锥斗设有流化装置和振打电机，可以防止消石灰架桥和结壁。锥形斗部分采用热风流化。

在消石灰仓和消石灰气力输送分配器之间安装一手动和气动闸阀，以便在检查和维修时切断消石灰的给料。

消石灰仓安装1个重锤物位计，连续显示仓内料位，输出4～20mA信号。料位信号分别设置高高料位、高料位，低料位、低低料位报警，高料位报警表示停止加消石灰，高高料位表示禁止向仓内加干石灰。低料位（仓内还有2天用量）表示需要向仓内加干石灰，低低料位表示必须尽快向仓内加干石灰。仓内料位计信号应送入干石灰就地PLC，再由PLC通信方式送入DCS（FOXBORO），在DCS上可连续显示仓内料位高度。

消石灰仓的顶部设置仓顶袋式除尘器，仓顶袋式除尘器属于脉冲喷吹式布袋过滤器。在消石灰仓进料期间，消石灰仓中的空气通过滤袋排向除尘器外，以免给消石灰仓加压，并且保证粉尘排放浓度≤10mg/Nm3。过滤器不但在消石灰仓接收消石灰（来自消石灰运送车辆）的过程中运行，而且在接收消石灰后定期间隔运行。安装在消石灰进料点的消石灰进料手控阀设有限位开关，且此阀的开关信号自动控制仓顶袋式除尘器的运行。

备用储仓及所有配套系统安装消石灰仓标准建设，备用仓底部安装手动插板阀，插板阀后连接至螺旋输送机。

消石灰干粉喷射与旋转雾化器系统在低石灰浆浓度工况下协同使用，或在旋转喷雾干燥装置检修时单独使用。

消石灰干粉的投放量，根据烟气中氯化氢含量而定，每条工艺线中均有一套多组分烟气在线监测装置（在现有线监测装置上进行通信），来实时监测并参与控制消石灰仓下部的气力输送分配器，由自动调节装置控制，从而达到消石灰投放量的定量供给，以确保消石灰用量的经济性。

每个消石灰喷射系统配套气力输送分配器一套。消石灰气力输送分配器分别包括：2台给料机和1台中间搅拌电机，每个给料机对应1套烟气净化系统，分别根据每个系统烟囱出口HCl的等酸性气体的浓度调节向烟气中供给的消石灰量。消石灰量由给料机自动控制。每个圆盘给料机配套符合规格的ABB变频器。给料机喂料范围：20～400公斤/小时。

本项目消石灰喷入管路设计采用透明软管，分段安装，兩端管道通过法兰连接，弯管两端由法兰连接，便于拆解疏通。长距离输送修建检修平台，便于维修。透明软管具有耐磨性好，便于安装布置，及易清堵等特点。采用透明软管便于在运行时观察，管路堵塞时可直接查到堵管点，清堵一般用木棍击打软管外侧即可。

消石灰储存与喷射系统在DCS控制室中进行控制监视及操作。

b、降温水系统概述

根据反应塔的外形结构图，对反应塔进行顶部改造。本项目需在每个反应塔顶部设计4个双流体喷嘴。在现有的反应塔顶部设计4个喷嘴，及1套喷水管路。要求改造后在旋转喷雾干燥装置停用时（检修时，旋转喷雾干燥装置停用，停止喷石灰浆），本反应塔因新增冷却喷嘴而作减温塔用。

反应塔改造系统主要由烟气冷却水泵、冷却水雾化喷嘴、管道系统和控制仪表等组成。

从锅炉省煤器出来的烟气（温度约为190-280℃）从反应塔顶部进入，反应塔有足够高度以确保喷入的雾化水可以完全蒸发。同时，设置合适的喷嘴安装位置以防止水微粒接触塔内壁。反应塔出口的烟气温度控制在150-170℃。烟气在反应塔内被反应塔顶部圆周布置的4个雾化喷嘴喷出的水雾冷却至设定的温度后，从下部烟气出口排出，并经烟道进入袋式除尘器。

降温工艺水从现有的工艺水管上引出，由冷却水供应泵送至布置在反应塔上部圆周的4套双流体型雾化喷嘴，被压缩空气雾化后喷入反应塔内与烟气直接接触，雾化水被蒸发，同时烟气被冷却，温度被降低至设定的温度。工艺水喷量在DCS上实现流量显示并可根据温度自动调节流量。

保护空气：采用少量压缩空气作为喷枪冷却空气，以减少喷嘴腐蚀。

3.结束语

综上所述，该技术的应用设备达到性能最佳，关键部件达到国际先进水平。保证设备连续自动运转能力，可实现无人值班。系统节能性需达到国际先进水平，提高消石灰的脱酸效率，消石灰耗量的保证值≤14kg/吨入炉垃圾。（以性能测试期间耗量平均值进行考验），在保证质量、安全、可靠、节能，并充分考虑长期运行的经济性的前提下，降低系统造价，适合推广应用。

（作者单位：深圳市能源环保有限公司）