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福建省丰泉环保集团有限公司

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丰泉环保热解焚烧炉二恶英控制技术

丰泉公司目前生产的热解焚烧炉所用的二恶英减速排方法主要是在焚烧过程采用3T(燃烧温度、停留时间、湍流度)原则控制、尾气处理除尘系统采用旋风+脱硫除尘+布袋除尘器+活性炭吸附装置(见下图)。该装置可保证二恶英和SO2、HCL排放达标外,还可延长布袋和活性炭装置的寿命,使小型焚烧炉的配置更趋于完善。

 

垃圾预处理是控制二恶英重要手段。固体物料在进入焚烧炉前应进行破碎以减小颗粒尺寸,啬与燃烧空气的接触,以获得均匀燃烧。在进入焚烧炉之前,应采用垃圾分选技术,分选出垃圾中铁、铜、镍等过渡金属,减少含氯有机物的量,从源头减少垃圾焚烧二恶英的氯来源。

焚烧过程控制:抑制二恶英生成

在燃烧过程中,可通过控制燃烧条件控制二恶英在炉内的生成。本公司通过试验,在焚烧炉的结构上采取了保温措施,将原先500℃-600℃的炉温提高到了1000℃。垃圾在达到热解所需的温度时,其中长链的有气体,热解的气体进入二燃室和过量空气充分温合进行高温过氧燃烧,烟气里的有毒有害物质的分子结构被彻底破坏。实验时焚烧对象为工业废物(90%)和生活垃圾(100%)组成的混合垃圾,平均低位热值约为2×104KJ/kg.焚烧炉出口烟气温度控制在850℃-900℃,焚烧控制条件如下.

项目 参数值 备注
烟气出口温度℃) 850-900 仪表显示值
烟气停留时间(s) 2.2 设计指标
测点烟气温度℃ 46-101 测定值
测点烟气含氧量(%) 12-14 小时均值
烟囱高度(m) 25 设计指标
大气压(kPa) 96.8-98.5 测定值

全套装置阻力控制在4500Pa以内。烟气经高效旋风除尘器预处理后,通过热交换器将烟气温度降到200℃左右,再进入后续处理系统。实验检测到焚烧炉烟气处理前后浓度分别为6.3ngTEQ/m3和0.416.3ngTEQ/m3,二恶英的去除率达到 了93%。

焚烧后控制:烟气净化及飞灰处理

为防止烟气冷却过程中二恶英再次生成的有效方法是快速冷却。本公司的半干式急冷除酸塔在离心式半干法脱酸塔的基础上,采用烟气专用空气分配器和塔顶强力反应锥,使进入塔内酸性烟气以很高的具有近似柱塞流的高速运动的束流气体,与垂直于该束流气体的双冷气膜隔离保护磁力雾化器雾化后的钠米级碱雾在极短距离(≤0.2m)瞬间、完全、有效混合,为急冷提供了首要条件。根据传热学,只有液体(如水)与热烟气直接接触的换热方式才可能实现在1s内将烟气由500℃降至200℃。与此同时,在高温酸性气体和钠米碱雾接触几率、表面积极大的情况下,蒸发吸热\中和反应同时瞬间完成,总时间<1s,以防止再合成二恶英。

一般资料介绍,大多数采用喷活性炭粉的措施来吸附二恶英,由于是喷入活性炭粉,粉粒间有较大的空隙,因而吸附效果并不理想。本公司采用质量细密的特种毡状活性炭,大大增加了对二恶英的吸附效率。

项目 特种毡状活性炭性能参数值
单丝垛直径(um) 13-18
比表面积(m2/g) >1150
微孔面积(m2/g) >0.5
松密度(g/m3) 0.02-0.05
厚度(mm) 2-4
苯吸附量(mg/g) >40
碘吸附量(mg/g) >1100

实践证明,在烟气处理系统中增加特种毡状活性炭吸附工序,不仅可将PCDD/FS排放量控制在0.5ngTEQ/m3以下,而且活性炭在低温区(140℃-200℃)范围内能起催化剂作用,具有烟气脱硝,减少氮氧化物排放量的作用,总效率可达90%以上。该种方法应用于本公司在各地焚烧厂的建设中。

综合采用以上技术,可以确保垃圾焚烧炉排放烟气达到或超过国家标准(0.5ngTEQ/m3)。