某生活垃圾焚烧烟气处理项目制浆系统的设计及优化

东 波，郑鹏辉，谭光之，李智超

(西安西矿环保科技有限公司，陕西 西安 710075)

城市生活垃圾，采用焚烧法，可使垃圾减容90%,减量 75%,产生的热能可以回收利用,能够最大限度地实现生活垃圾的减量化、无害化、资源化,而且占用土地资源最少[1]。但焚烧法会产生含有酸性气体（酸性气体主要为HCl、SO2、HF等）的烟气，需经脱酸处理达标后，方可排放。目前，酸性烟气处理常用SDA半干法进行处理，制浆系统主要功能是为SDA半干法提供合格的吸收剂。本文以山东某2×300t垃圾焚烧发电项目烟气处理制浆系统为例，详细介绍制浆系统的流程、设备参数及制浆的控制过程，同时对运行状况进行了分析。

1 系统简述

本项目烟气脱酸系统，脱酸吸收剂采用含量92%～95%、粒径为200目（98%的过筛率）的Ca(OH)2（简称消石灰）粉末。消石灰粉由输粉罐车自带的气力输送装置通过管道输送到消石灰仓内储存。仓顶设计有布袋除尘器，排出气力输送装置所带的气体，并将消石灰粉截留下来。仓顶设计有连续料位计，检测仓内剩余消石灰粉量，仓体下部锥段设有空气流化系统（气源采用仪用压缩空气），保证石灰粉处于疏松状态，利于下料。消石灰粉经给料机在制浆罐和水内混合，配置成一定质量分数的Ca(OH)2溶液，简称浆液，然后在储浆罐内储存起来。用浆液泵打到脱酸塔顶部雾化器，经雾化器雾化后的雾滴和烟气中的酸性成分（HCl、SO2、HF等） 发生化学反应，以达到脱除酸性物质的目的，满足国家环保标准对烟气中酸性成分的排放要求。制浆系统流程见图1。

2 系统配置

制浆系统设消石灰仓1座，仓底部设计2套制浆系统，1用1备。由上往下主要设备依次为手动插板阀（序号1）、变频星型给料机（序号2）、软连接（序号3）、螺旋输送机（序号4）、制浆罐（制浆罐设计有称重传感器、搅拌器、液位计、阀门等），制浆罐与外部接口采用软性连接，防止外力作用在罐上，影响称重效果，且制浆罐内部设计有防冒粉隔板，防止石灰粉由通气孔散到空气中或由制浆罐溢流口窜流至储浆罐内；储浆罐（储浆罐设计有搅拌器、液位计、阀门等）、浆液泵等。制浆系统的主要设备参数见表1。

表1 制浆系统主要设备参数表

图1 制浆系统工艺流程图

3 系统运行及控制

本系统主要通过进水气动阀、进粉螺旋给料机、星型给料机与称重传感器显示重量进行联锁，可在控制室dcs画面上实现自动制浆。在开始制浆前，首先对制备浆罐本身重量进行标零，以制备质量分数为15%、重量为8t的浆液为例，则进水的重量为1.2t，石灰粉的重量为6.8t。点击制浆按钮，工艺水进水气动阀（编号6）自动打开，待重量达到1.2t，进水气动阀自动关闭，停止进水，自动启动螺旋给料机，延时30s启动星型给料机，待重量达到8t时，星型给料机关闭，延时2min，螺旋给料机关闭，即完成一个制浆过程。

当储浆罐液位达到低液位时，制浆罐排空口气动阀自动打开，浆液由制浆罐排至储浆罐储存起来，供浆液泵使用，此时，储浆罐重量随着排浆，重量持续下降，待重量不变时，即认为制浆罐的浆液被排空，制浆罐排空口气动阀自动关闭，开始下一轮制浆过程。

4 系统优化

在制浆系统调试运行中，发现了以下问题，并采取了一定的改进措施，保证系统运行更稳定，操作更简单，运维人员工作量大大减小。

1）原设计制浆罐顶部设有洗涤器，主要采用喷水方式，减少下料过程中，石灰粉飘散到环境中。经运行试验，洗涤器喷水无法彻底消除石灰粉尘，且石灰粉会从通气孔飘至环境中，影响环境卫生、浪费资源；同时从溢流口窜至储浆罐内，影响储浆罐浆液浓度。且下粉同时喷水，无法精确配置浆液浓度。

改进措施：取消洗涤器，在制浆罐顶部往下加设一道隔板，保证进水口、溢流口、通气孔与下料口位于隔板两侧。通过改造，制浆时加水淹没隔板，隔板形成水封，有效阻止石灰粉到处乱窜，保证了制浆间环境卫生、干净，节约资源，使制浆工程更加容易控制和管理。

2）原制浆过程采用人工记录加水及加石灰粉重量，然后经计算换成为浆液浓度或质量分数，过程繁琐，容易出错。

改进措施：通过程序控制，将进水气动阀、石灰下料星型给料阀、螺旋给料机与制浆罐称重传感器联锁，通过dcs做成浓度换算公式，只需给定浆液浓度，即可精确制备所需浓度的浆液，操作简单，配置精度高。

5 结论

制浆系统作为烟气处理系统的子系统，简单、高效地制备出合格的浆液，是烟气处理系统稳定运行、环保数据达标的保障。尽管半干法制浆系统复杂、控制水平要求高[2]。本设计通过程序设定可实现制浆的自动化控制，节省人力成本，不需要人工计算，制备的浆液精度高；且通过对制浆罐加设隔板，有效改善了以往制浆间环境差、粉尘四溢的现象，从外观到内在提高了整套烟气处理系统的品质。