焚烧炉烟气处理流程解析

浏览：发表时间：2017-12-08 09:14:20

焚烧炉烟气处理流程解析
（一）烟气处理工艺
1、主燃料：生活垃圾
焚烧量：300t/d炉排焚烧炉，
2、本项目烟气处理形式为SNCR脱硝+半干法脱酸(旋转雾化器)+干法+活性炭吸附＋布袋除尘器。
3、设计参数
垃圾焚烧锅炉出口额定烟气量（运行值）：   60000Nm3/h
垃圾焚烧锅炉出口烟气温度值（运行值）：    200~230℃；
垃圾焚烧锅炉出口烟气成分：
烟尘浓度                       ＜8.5g /Nm3
    粉尘颗粒（um）                  0~150
HCl                             ＜1000mg/Nm3
    SOx                              ＜700mg/Nm3
    NOx                              ＜400mg/Nm3
    Pb、Cu、As、Sb总量              ＜10mg/Nm3
布袋清灰方式                       离线脉冲式
喷吹用压缩空气压力                 ＜0.8 MPa
注：1）以上数值的参考条件为：11%（容积比）O2，干烟气，标准状态。
    2）垃圾焚烧锅炉出口烟气含水率：15%。
接地方式：                         TN-S，联合接地
接地电阻：                         ≤1Ω。
4、运行方式：每天24小时连续运行，年运行小时数不低于8000小时。
5、设备布置条件:室外
（二）烟气处理流程解析
1.总体说明
烟气由反应吸收塔进入到布袋除尘器出口，为满足烟气净化需要设置的所有设备及设施。本工程中的烟气处理系统采用旋转喷雾半干法+干法+活性炭喷射+布袋除尘烟气净化方式。
脱酸塔出口的烟气温度保证在后续管路和设备中的烟气不出现结露现象，采用保温与密封空气等方式避免出现低温腐蚀；雾化器的雾化细度保证反应器内中和剂的含水量完全高于80%,且质量稳定。
携带有大量颗粒物的烟气从反应塔排出后进入后续的布袋除尘器，在进入除尘器前喷入活性炭以吸附Pb、Hg等重金属以及二恶英、呋喃等有机污染物，烟气中颗粒物被布袋除尘器捕集经除尘器灰斗排出进入飞灰处理系统。
烟气处理系统能够满足焚烧炉在50〜120%MCR的烟气量波动，同时烟气温度为±50°C波动的条件的连续不间断的运行；并且可以满足瞬时温度为250°C的间断运行。
烟气处理系统的使用寿命为30年，设备年运行为8000小时，脱酸设备的投入率不低于97%;整个烟气系统的阻力不大于3000Pa,反应塔、除尘器与烟道设计压力按照负压-8kPa,正压+6kPa。
2.反应塔概述
反应塔由喷雾器和塔体组成，Ca(OH)2和水在塔内与HCL、HF、S02等酸性气体发生传热传质和化学中和反应。烟气同雾化石灰浆（Ca(OH)2)反应所需要的时间（即烟气在塔内停留时间）要满足水分蒸发的时间和Ca(OH)2同酸性气体反应时间的要求。
在反应塔中和反应的产物和烟气中原有的颗粒绝大部分(95%)仍随烟气排出，只有极少一部分(5%)沉降到反应塔底部排出，反应塔底部设有空气锤，防止反应生成物粘结。
蜗壳的进口处采用厚度为10mm的20g钢板，气流分布器的采用厚度为8mm的 20g钢板，考虑的蜗壳的温度的变化与塔内压力的变化，在结构保证变形量的跨度不超过1/240;
所有的焊接完毕后，焊缝做煤油渗透试验，保证焊缝符合气密的要求，去掉焊接毛刺，焊接涂防腐油漆。
为了防止灰和盐结块，灰斗需设置电伴热，伴热设施能使锥体内温度不低于110℃;壳体外部保温后温度不大于50°C。
设置人孔、料位控制和防堵设施；人孔采用双层结构，保证人空门气密性，预防空气反窜入人孔门引起低温腐蚀。
配备安全疏散及操作维护用的平台和楼梯；配备足够数量的检查口和清扫口；导流叶片和锥形管必须采取可靠的措施防止因磨损、强度不够等原因造成损坏。
3.雾化器的说明
雾化器采用比利时SHAT或丹麦niro,雾化器置于反应塔中，工况条件比较恶劣，整个雾化器采用不锈钢制作，同时为了保护雾化器，还设置了隔离空气，将烟气与雾化器本体隔离开。石灰浆中的消石灰颗粒与一些杂质颗粒具有极高的磨蚀性，在雾化盘的材质选择上充分考虑石灰浆的磨蚀性与烟气的腐蚀性，所以雾化盘与石灰浆接触的部分采用耐磨的碳化钨的材质，与烟气接触的部分采用C22的耐腐材质；同时在运行中雾化盘上会因石灰结垢后致使雾化盘的动平衡不好，影响雾化器的正常运行，在雾化器运行中，设置了在线定期反冲洗程序，由雾化器控制盘自动对雾化盘进行在线反冲洗，这样可以降少雾化器停车清洗的次数，提高烟气处理系统稳定运行时间。雾化器在运行中，因转速非常的高，需要定期的停车检修，或因在运行过程中一些故障问题也需要及时停车检修；检修时需要将雾化器用电动葫芦从反应塔内调至反应塔顶部进行检修。为了方便快捷检修雾化器，与雾化器连接的接口均采用快速接头，能够保证雾化器在30分钟内更换就地离线保养清洗,为了便于检修雾化器，及时将出故障的雾化器从反应塔内将雾化器起吊至反应塔顶部检修，每台反应塔顶部均设置了一台起吊电动葫芦，起吊高度约为9米，并且该电动葫芦采用双速控制，开始起吊时采用高速，雾化器即将安放到需要位置时采用低速；为了方便雾化器从地面起吊至反应塔顶部，在反应塔走梯支架上设置一电动葫芦，该葫芦是公用的。
4.石灰浆制备系统
4.1概述
石灰浆系统包括石灰仓、石灰浆制备槽、石灰浆分配槽、石灰浆泵以及连接各个设备的输送机、管道、阀门、清洗措施等。石灰浆系统可以满足2条线同时运行的供浆需求。
石灰仓一套，石灰浆制槽、石灰浆分配槽各一套，石灰浆泵一用一备。其中制备槽为（）m3,分配罐为（）m3。
4.2石灰仓
石灰用槽罐车送到石灰仓储存。石灰仓有效容积〜70m3,同时具有接收袋装石灰的能力，每台石灰仓下设分配口，可以实现为干法及半干法供料的功能，并可以在线准确计量使用的料量。
石灰料仓的顶部设置仓顶袋式除尘器（带差压计），仓顶袋式除尘器属于脉冲喷吹式布袋过滤器。在石灰仓进料期间，石灰料仓中的空气通过滤袋和带有观察口的排气管排向室外，以免给石灰仓加压。仓顶袋式除尘器不但在消石灰料仓接收消石灰（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有限位开关，此阀的开关信号自动控制仓顶袋式除尘器的运行。料位开关设置在从走廊容易维修检查的位置。
石灰仓仓体钢板厚度不小于8mm，顶板厚度不小于10mm，灰斗厚度不小于10mm;
石灰仓由以下部分组成：
*仓本体*、有阀门的进料管、高、中、低料位开关、自动释压阀、仓顶除尘器、振动料斗、气动出料阀
4.3石灰浆制备槽
石灰经过计量螺旋(变频控制）定量加到制备槽内，用于向分配槽内连续供应浓度为15~17%的石灰浆。制备槽内设有揽拌器，以使石灰浆均质和防止沉淀。制备槽制备槽下部设有三台称重传感器，用来控制消石灰的给料量与自来水的量，称重设有高、低、低低值的报警，通过称重来控制液位的高、低、低低。制备槽设有防护层，防止在制备石灰浆过程中制备罐较高的温度将人烫伤。
高位——停止进料(水）、低位——进料加水、低低——石灰浆出口管阀门关闭，搅拌机停止工作
在制备过程中先通过流量计的测量，放好一定量的水，再经过定量给料螺旋加石灰到制备槽中。配制槽排气口设有喷淋和1台抽风机。制备槽内的石灰浆间歇地进入分配槽内。
4.4石灰浆分配槽
   分配槽将浓度为15 %石灰浆进一步稀释到13%，并向石灰浆泵供料。分配槽同样设有搅拌机和高、低、低低三个配制液位计，其功能和材料和制备槽相同，当液位为低低时，必须停止石灰浆泵的运行。
4.5石灰浆输送管道
由于石灰浆在输送过程中容易沉淀，造成堵塞，因此石灰浆的管道系统同一般的水道系统有所区别，在设计中考虑下列因素：
管道保持较高流速，一般是1〜2m/s，因此流量的调节不能在水泵近端进行，只能在管路末端进行。
管路系统不宜太长，特别是石灰浆泵同反应塔之间的水平距离不宜太长，水管距离越长，水平管路也就越长，石灰浆沉淀的可能性就会增加。
水平管路高位布置，高位布置的好处是阻碍物少，可以减少管路的弯头，特别是能避免可能出现的类似存水弯这样的管道。
弯头的曲率半径要大，能做到R/D=4〜6。
阀门避免选用容易产生沉淀的阀型，如单向阀、截止阀、闸阀，而选用阀道畅好的隔膜阀、球阀。
加强清洗措施，适当留有清洗口和清洗管定期清洗，其它还有影响管件易拆卸、坡度等要求。
5.袋式除尘器
5.1除尘器的范围
除尘器下部设置收集粉尘的锥斗，每个分室下面对应一个灰斗，将清灰抖落的粉尘暂时收集在锥斗内，每个锥斗设置有防止粉尘起拱与搭桥的现象；锥斗上设置料位开关，可以及时知道锥斗粉尘未排出，及时处理；每个锥斗上设有一检查人孔门，需要及时清除锥斗中没有被排除的粉尘与进布袋除尘器分室检查与检修。
袋式除尘器顶部外壳设置保温，顶部设置有检修电动葫芦，可以方便将顶部检修盖打开，方便检查清洁室与布袋。
袋式除尘器包括下列部分：
滤袋室，含输入和输出管道和所有必要的支撑结构；
带所有必要调节挡板阀门的分隔仓；
所有必要的用于监视的通道门和用于维护的所有开孔(例如袋子更换）；
布袋，包括支撑和附件系统，清灰系统；
用于启动和短时停机时的烟气循环和预加热系统，带料位控制和除尘系统的灰斗(包括防堵设备）；
所有控制和监视设备；
通道平台、走梯、照明，所有其它安全系统；
袋式除尘器维护和检修所需的特殊工具，
旁路系统。
5.2设计参数
性能参数依照合同的制作标准。
5.3除尘器结构与清灰说明
布袋除尘器箱体与钢架及平台扶梯支架之间增加PTFE隔热板，防止箱体冷凝；箱体钢板采用平板，除尘器箱体钢板厚度不小于6mm,花板厚度不小于8mm，灰斗厚度不小于8mm;除尘器的外壳设伴热及保温，保证除尘器器壁的温度在130°C以上（实际温度要达到140°C)。除尘器顶部采用全部保温。
5.3.1除尘器花板
适宜的滤袋中心距保证了含尘脏烟气在滤袋间的上升空间和避免了滤袋晃动可能产生的碰撞与磨损，花板孔的间距为240X240mm。
花板孔采用激光切割，孔径偏差<±0. 20mm,确保两花板孔的中心间距的偏差在 < 1mm；花板焊接后，需要整形确保花板平整，无挠曲，花板平面度<1/1000,花板厚度不小于8mm，对角线长度偏差<3mm，内孔加工表面粗糖度为Ra=6.3。
花板焊接完毕后，花板的上表面用耐磨耐高温的玻璃鳞片树脂涂覆。
5.3.2除尘器防止水汽凝结结构
除尘器本体部分全部保温；
为了防止灰渣结块，灰斗1/3处采用电伴热；
布袋除尘器箱体与钢架及平台扶梯支架之间增加PTFE隔热板，防止箱体冷凝；
除尘器顶部清洁室内部采用喷涂有机硅涂层，防止清洁室腐蚀；
喷吹管在箱体与气包连接部分采用316L，防止腐蚀；
清洁室顶部检修门采用双层空气隔热密封，保证上箱体与烟气接触面不被酸性气体腐蚀；
5.3.3除尘器灰斗
每台除尘器设有**个灰斗，双侧布置，灰斗厚度不小于8mm。
灰斗能够承受附件荷载按照含量满足4小时负荷运行所需灰尘量设计。
除尘器灰斗上设置有高料位，以防止灰斗灰尘过多，不利于烟气分布。
灰斗设置有空气式破桥装置，避免了灰尘搭桥起拱，影响飞灰顺畅排除。
每个灰斗在出灰口附近设置有捅灰口，以保证飞灰自由流动排除灰斗。
灰斗设置电加热装置，确保灰斗内壁保持在一定温度，不至于出现飞灰结露和结块。
灰斗内部涂有防腐涂层，确保灰斗在长期高温下不腐蚀。
灰斗设检修门，所有检修门、人孔门采用快开式，开启灵活方便，密封性好,灰斗侧壁与水平夹角不小于60度，以保证飞灰自由流动。
5.3.4
滤灰系统
1）滤袋
本项目滤袋采用戈尔纯PTFE针刺毡+覆膜；PTFE滤料具有优良的耐酸、耐碱、憎水性及耐高温的特点，对滤袋材料的整体技术性能负责。
滤袋在保证期内失效率< 0. 5%，寿命期内失效率< 1%
滤袋制造标准
HBC30-2004中国环境保护产品认定技术要求袋式除尘器用覆膜滤料。
HCRJ042-1999中国环境保护产品认定技术条件袋式除尘器用滤料。
HJ/T324-2006环境保护产品技术要求袋式除尘器用滤料。
2）袋笼
采用圆型或十角形结构，袋笼的纵筋和反撑环分布均匀，并有足够的强度和刚度防止损坏和变形，顶部加装“n”形冷冲压短管，用于保证袋笼的垂直及保护滤袋口在喷吹是的安全。
笼骨材料采用304不锈钢，使用笼骨自动化生产线一次成型，保证笼骨的直线度和扭曲，
袋框架碰焊后光滑、无毛刺，并且有足够的强度，无脱焊、虚焊和漏焊现象。
3)调试布袋
保证调试期间粉尘排放达标，使用寿命不小于3个月。
5.3.5检修通道与照明
为了方便检修与巡检，每台除尘器都分别设置走梯有地面到除尘器顶部，除尘器与除尘器顶部、输送机检修平台都采用通道连接，方便检修人员在除尘器之间检修，除尘器下输送机所在平台设置双面检修平台，灰斗上料位开关与检修门的位置设置设置检修平台，除尘器进出口阀门均设置检修平台，在不同层面上的检修平台用走梯连通直至除尘器顶部；在每层检修通道上均安装必须的照明，照明的布置按照照明的规范合理布置。
5.3.6烟道、管路
烟道采用工况流速13〜15m/s设计流通截面，烟道外表面保温；烟道系统中在必需的局部管段上安装非金属膨胀节以便补偿因温度的变化直管上的少量位移。
非金属膨胀节由安装法兰、外套织物布袋和耐磨内套组成。安装法兰为Q235A 材料，外套织物布袋为聚四氟材料，内套为耐磨材料，非金属膨胀节纵向和横向位移量根据每台设备的使用温度、安装位置确定，减温水输送管路采用无缝钢管输送，流速选取1〜2m/s。
工厂压缩空气的管路采用镀Zn钢管，仪表空气的管路采用不锈钢304,所选用阀门为铜制或不锈钢。
压缩空气阀门选用铜质或不锈钢阀门，气动执行机构的气动换向阀、气动三联件选用SMC或同等品牌。压缩空气管路、石灰浆管路、活性炭管路采用无缝钢GB/T8163-99, 厚度不低于2.5mm。
5.3.7钢结构、平台扶梯
1、钢结构基本要求
钢结构表面处理按要求及有关标准要求进行，但所使用油漆的色标由招标方确认。钢结构出厂前在产品上注明每个部件的编号、图号、重量等，并分类包装运输。设备运至现场后会同业主清点后移交安装。
2、平台扶梯
反应塔之间、布袋除尘器之间、反应塔与餘尘器之间、反应塔与锅炉之间都应设置检修用平台扶梯；除尘器顶部设连通走道；反应塔下部检修平台与除尘器下部检修平台连通；其他投标方安装范围内需要检修的位置均需设置平台扶梯，走道、平台、扶梯在结构上应便于安装、运行、维护和检修，平台、走道应能承受4000N/m2活荷载，扶梯应能承受2000N/m2活荷载，挠度应小于1/300。平台和扶梯采用镀锌栅格结构（Q235A，格栅孔32. 5X60,扁钢3X 25，麻花方钢6X6),其中刮板机所在平台采用花纹板，平台的宽度为1000mm，不受空间限制的地方宽度为1000圓，扶梯的宽度应不小于800mm，平台和扶梯应带有栏杆。扶梯与水平面的夹角应不大于45度。平台、走道应配置结实美观的栏杆，栏杆柱高度不低于1200mm,周围挡脚板高度不低于100mm，厚度不小于3mm。
5.3.8飞灰的输送与存储
1、概述
飞灰来自反应塔底部和布袋除尘器底部，经螺旋机(反应塔底部）、刮板输送机(布袋除尘器底部、集合)和斗提机输送到灰仓。集合刮板输送机和斗提机一用一备，集合刮板输送机放置在2m高平台上，便于平台下人车通行，同时须设置检修平台。
为了防止飞灰的输送过程中的粘结，其温度应保持在130〜14CTC。为此输送机需设置电伴热及保温，使外表温度不超过50°C，并配有温度反馈装置。电伴热按 300W/m2计算，伴热电缆布置不超过设备2/3〜3/4的高度。
输送机的输送能力按实际输送量的10倍选用，各输送机均带有转速开关装置，当输送机出现故障时，能即刻报警并停机，灰仓下装有旋转阀用以均匀卸料及锁气作用。
本系统配有灰仓1台，有效容积为120m3。
2、设备技术说明
刮板输送机
输送机本体和传动部分均采用全封闭式结构，结构简单，检修方便。头部转轴、尾部与侧板间采用密封填料箱结构型式密封，设备各结合面和连接法兰处用石棉密封带加密封胶密封，以确保整机的漏风率小于1%。上壳体和两侧壳体采用整板折弯工艺制作，以提高壳体刚性及密封性。在头尾部、进料口旁设置有快开密封式检查孔，以便观察设备运行情况和零部件更换方便；机头、机尾设置有检查门，可定期打开清除其死角残留物料。整机设备密封严密、无泄漏、冒灰现象。输送机配带进出料口的配对法兰。
设备采用低链速及耐磨材料来解决设备磨损与寿命这一关键问题，刮板链条采用优质合金钢模锻件经热处理来保证链条的抗拉强度；采用尾部拉紧装置和高头部结构组合型式，用以手动调节刮板链的松紧程度和在设备运行时自动调节由于磨损所带来的链条延伸量，使刮板链始终保持更佳工作状态；刮板形式为T型，每10 节设有1节铲刮链，在设备壳体两侧设有防链条跑偏装置，使链条运行时不漂链、不跑偏、不积灰；驱动装置采用国内优质、壳体材质为Q235-A，侧板厚度为6mm;底板厚度为10mm;导轨材料为65Mn，厚度为12 mm，使用寿命不低于25000小时。
刮板链条由链节、刮板及销轴等组成。链节采用优质合金钢40Cr锻件，经热处理表面既有高的表面耐磨性和韧性；刮板采用16Mn钢板经加工后采用C02自动保护焊焊在链节的两侧；刮板链条运行安全，使用寿命可达20000小时以上。
刮板链轮采用40Cr锻件，工作齿面经高频淬火，硬度可达HRC50以上，耐磨，使用寿命可达25000小时以上；链轮齿型采用特殊的异型齿以确保刮板链条运行平稳，延长链条寿命，降低设备噪音，采用断链检测装置，一旦设备发生故障会及时停机并报警，设备机壳表面采用伴热装置及保温措施，保证输送物料不会受潮结块。
斗式提升机
整机主要针对冶金行业比重较大的粉尘；气密性高，结构简单，检修方便。设备采用低链速及耐磨材料来解决设备磨损与寿命这一关键问题；板式套筒滚子链采用优质合金钢冲压制成，经热处理来保证链条的抗拉强度；采用重锤式链条张紧机构，以保证斗链链条运行时始终保持适度的张紧，确保链条提升运行平稳，保持更佳的工作状态，驱动装置采用国内优质、。斗式提升机头部设有操作检修平台及起吊横梁，以便设备安装及检修时使用，大大减轻了操作人员的工作强度及提高了工作效率。安装接近开关来监测设备的运行，从而保证设备安全、可靠地运行。输送机配带进出料口的配对法兰，壳体材质为Q235-A。壳体加强筋采用模压成型新工艺，外形平整美观，壳体刚性好，两侧壳体采用整板折弯工艺制作，以提高壳体刚性，壳体采用全密封结构，满足气密性要求。壳体联接处全部使用耐温橡胶板加密封胶密封，机头、机尾设有我厂专用密封型检查门，同时头尾轴与壳体采用填料压盖密封，确保设备气密性及环保要求。头部壳体上开有排气孔以泄压，材质和相关要求和刮板输送机一致，采用断链检测装置，一旦设备发生故障会及时停机并报警，设备机壳表面采用伴热装置及保温措施，保证输送物料不会受潮结块。
旋转卸灰阀
A．壳体采用铸铁（材质：HT200)，壳体两侧带检修孔。转子与壳体之间的间隙小于1mm，保证设备的密封性。
b.转子采用耐磨锰钢板材焊接加工而成，耐磨、使用寿命长，转动灵活，无卡阻现象；轴采用优质合金钢热处理。
c.轴承采用滚动轴承，装配形式为外置式，便于安装，加油，检修；轴与壳体采用填料压盖密封，确保设备气密性及环保要求，防止灰尘进入轴承，同时起隔热作用保证轴承正常工作及延长其使用寿命。
7.5.3.9活性炭吸附系统和石灰喷射系统
活性炭吸附系统和石灰粉喷射系统具有称重计量和在线显示用量的功能，设备范围由投标方详细列出，活性炭仓容积8m3。