申请日2016.12.21
公开(公告)日2017.05.31
IPC分类号B01D53/72; B01D53/60; B01D45/14; F23G5/30; F23G5/44; F23J15/06; F23J15/02; F23G7/06
摘要
本发明公开了一种生活垃圾与污泥协同焚烧发电废气净化超低排放系统，在垃圾贮藏坑(1)与垃圾焚烧炉之间设有垃圾转运装置，强力引风机(2)与垃圾贮藏坑(1)对接，强力引风机(2)与垃圾焚烧炉对接，垃圾焚烧炉连接有喷氨脱硝装置(5)，粒状干化污泥送料装置(4)与垃圾焚烧炉连接，垃圾焚烧炉连接换热器，换热器与除尘器连接且换热器与所除尘器之间连接有活性炭粉加料装置(7)，除尘器的烟气出口经烟道进入引风机(9)，引风机(9)经烟道与脱酸除雾塔(10)连接，在脱酸除雾塔(10)下植入有微气泡发生器(11)，脱酸除雾塔(10)与烟囱(12)连接。本发明解决了生活垃圾焚烧发电厂恶臭，二噁英超标排放，以及污泥焚烧中Hg等易挥发性金属元素的排放含量随温度升高而明显增加的技术问题。
摘要附图
权利要求书
1.一种生活垃圾与污泥协同焚烧发电废气净化超低排放系统，包括垃圾贮藏坑(1)和垃圾焚烧炉，其特征是：在所述的垃圾贮藏坑(1)与所述的垃圾焚烧炉之间设有垃圾转运装置，强力引风机(2)的进口与垃圾贮藏坑(1)的恶臭气体出口对接，所述的强力引风机(2)的出口与所述的垃圾焚烧炉对接，所述的垃圾焚烧炉连接有喷氨脱硝装置(5)，粒状干化污泥送料装置(4)与所述的垃圾焚烧炉连接，所述的垃圾焚烧炉的烟气出口经烟道连接换热器的烟气进口，所述的换热器的烟气出口与除尘器的烟气进口连接且所述的换热器的烟气出口与所述的除尘器的烟气进口之间连接有活性炭粉加料装置(7)，所述的除尘器的烟气出口经烟道进入引风机(9)的烟气进口，所述的引风机(9)的烟气出口经烟道与脱酸除雾塔(10)的烟气进口连接，在所述的脱酸除雾塔(10)下植入有微气泡发生器(11)，所述的脱酸除雾塔(10)的烟气出口与烟囱(12)的烟气进口连接。
2.根据权利要求1所述的生活垃圾与污泥协同焚烧发电废气净化超低排放系统，其特征是：所述的垃圾焚烧炉为循环流化床垃圾焚烧炉(3)。
3.根据权利要求1或2所述的生活垃圾与污泥协同焚烧发电废气净化超低排放系统，其特征是：所述的换热器为急冷锅炉换热器(6)。
4.根据权利要求1或2所述的生活垃圾与污泥协同焚烧发电废气净化超低排放系统，其特征是：所述的垃圾转运装置为抓斗(13)。
5.根据权利要求1或2所述的生活垃圾与污泥协同焚烧发电废气净化超低排放系统，其特征是：所述的除尘器为常温袋式除尘器(8)。
6.根据权利要求5所述的生活垃圾与污泥协同焚烧发电废气净化超低排放系统，其特征是：所述的常温袋式除尘器(8)的滤袋采用覆膜耐酸碱滤料。
7.根据权利要求1或2所述的生活垃圾与污泥协同焚烧发电废气净化超低排放系统，其特征是：所述的脱酸除雾塔(10)的采用旋流板式的脱酸装置。
8.根据权利要求1或2所述的生活垃圾与污泥协同焚烧发电废气净化超低排放系统，其特征是：所述的喷氨脱硝装置(5)布置在所述的垃圾焚烧炉的上部。
说明书
一种生活垃圾与污泥协同焚烧发电废气净化超低排放系统
技术领域
本发明是一种废气净化排放系统，特别是涉及一种生活垃圾与污泥协同焚烧发电废气净化超低排放系统。
背景技术
环保部发布《2016年全国大、中城市固体废物污染环境防治年报》显示2015年，246个大、中城市生活垃圾产生量18564万吨。我国城市人口多、土地少，解决垃圾处理问题只能垃圾焚烧发电。
到2015年,我国脱水污泥年产量约4.9x107t。另外根据有关预测,我国城市污水量在未来几年还会有较大的增长,污泥量将进一步激增。受空间制约，污泥焚烧减量化是必由之路。
我国生活垃圾具有量大、成分复杂、肮脏等特点，其有机物质在垃圾贮藏坑内易受到微生物的作用而腐烂发酵，产生一定量的氨、硫化氢、有机胺、甲烷等既有异味又有害的气体。在好氧和厌氧条件下，其恶臭气体主要成分分别为氨和H2S。焚烧处理时，由于我国生活垃圾热值较低，需要掺加煤粉燃烧。另外，由于生活垃圾成分复杂，焚烧处理过程中将不可避免地产生二次污染，特别是二噁英、重金属等，导致焚烧烟气无法达标排放，污染环境，危害人体健康。
水中铁、锰等重金属被还原，与水中的硫形成硫化亚铁等化合物，形成大量吸附了FeS、MnS颗粒的污泥。由于富含大量的有机质，热值高，污泥可以采用焚烧处理。但是干化后的污泥焚烧同样会产生二噁英及重金属等二次污染。
现行垃圾焚烧发电废气治理的工艺大多采用SNCR+半干法脱硫+活性炭粉+布袋除尘器;而垃圾臭气采用生物法或化学药剂洗涤，存在成本高或周期长等问题。污泥焚烧废气处理主要工艺为SNCR+活性炭粉+布袋除尘+碱液洗涤，其特点是烟气中Hg含量较高。污泥中S/Cl比是城市生活垃圾的7～10倍，高浓度硫的存在能够阻碍二噁英和呋喃在焚烧炉和烟道中的生成。并且，污泥单独处置成本高。所以，急需一种生活垃圾与污泥协同焚烧发电废气净化超低排放系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种解决生活垃圾焚烧发电厂恶臭，二噁英超标排放，以及污泥焚烧中Hg等易挥发性金属元素的排放含量随温度升高而明显增加的技术问题的生活垃圾与污泥协同焚烧发电废气净化超低排放系统。
为了解决上述技术问题，本发明提供的生活垃圾与污泥协同焚烧发电废气净化超低排放系统，包括垃圾贮藏坑、垃圾焚烧炉以及安装在所述的垃圾贮藏坑与所述的垃圾焚烧炉之间设有垃圾转运装置，强力引风机的进口与垃圾贮藏坑的恶臭气体出口对接，所述的强力引风机的出口与所述的垃圾焚烧炉对接，所述的垃圾焚烧炉连接有喷氨脱硝装置，粒状干化污泥送料装置与所述的垃圾焚烧炉连接，所述的垃圾焚烧炉的烟气出口经烟道连接换热器的烟气进口，所述的换热器的烟气出口与除尘器的烟气进口连接且所述的换热器的烟气出口与所述的除尘器的烟气进口之间连接有活性炭粉加料装置，所述的除尘器的烟气出口经烟道进入引风机的烟气进口，所述的引风机的烟气出口经烟道与脱酸除雾塔的烟气进口连接，在所述的脱酸除雾塔下植入有微气泡发生器，所述的脱酸除雾塔的烟气出口与烟囱的烟气进口连接。
所述的垃圾焚烧炉为循环流化床垃圾焚烧炉。
所述的换热器为急冷锅炉换热器。
所述的垃圾转运装置为抓斗。
所述的除尘器为常温袋式除尘器。
所述的常温袋式除尘器的滤袋采用覆膜耐酸碱滤料。
所述的脱酸除雾塔的采用旋流板式的脱酸装置。
所述的喷氨脱硝装置布置在所述的垃圾焚烧炉的上部。
采用上述技术方案的生活垃圾与污泥协同焚烧发电废气净化超低排放系统，垃圾贮藏坑内的垃圾由抓斗送入循环流化床垃圾焚烧炉内，垃圾贮藏坑内产生的恶臭气体由强力引风机经烟道送入焚烧炉内，在炉内高温情况下氧化燃烧，粒状干化污泥由送料装置送入循环流化床垃圾焚烧炉内，与生活垃圾在流化的状态下混合均匀后与垃圾混烧，在循环流化床垃圾焚烧炉的上部布置喷氨脱硝装置。循环流化床垃圾焚烧炉的烟气出口经管道连接到急冷锅炉换热器入口，在急冷锅炉的作用下，烟气快速降温。烟气由急冷锅炉换热器出口经管道连接到常温袋式除尘器入口。活性炭粉喷射装置通过管道连接到急冷锅炉换热器出口至常温袋式除尘器入口的管道之间。烟气经除尘后由常温袋式除尘器出口经管道连接到引风机入口。引风机出口经烟道连接到脱酸除雾塔的入口，脱酸除雾塔浆液中植入微气泡发生器，所述脱酸除雾塔出口经烟道连接到烟囱。
生活垃圾由抓斗送入炉内，粒状干化污泥送料装置将粒状送入炉内，与生活垃圾在流化状态下较好的混合，共同燃烧，污泥中的S在燃烧氧化的作用下转化为SO2。
生活垃圾储存在密闭良好的垃圾贮藏坑，有效防止恶臭气体外泄，经强力引风机引入到垃圾焚烧炉内，借助垃圾焚烧产生的热量在富氧状态下氧化燃烧SO2，H2O，CO2。
循环流化床垃圾焚烧炉内燃烧烟气中的SO2飞灰表面的酸度，抑制炉内二噁英的排放。
温度为900～1100℃烟气在循环流化床垃圾焚烧炉内停留2.5S以上，喷氨脱硝装置的喷嘴布置在循环流化床垃圾焚烧炉上部，由喷嘴向循环流化床垃圾焚烧炉内喷氨，进行SNCR脱硝反应。氮化物对二噁英的抑制作用，是非选择性催化脱硝反应(SNCR)的衍生功能。氮能同时控制NOx和HCl，使参与反应的氯源减少，从而抑制二噁英的生成。
烟气由循环流化床垃圾焚烧炉出口经管道连接急冷锅炉换热器入口，将烟气温度瞬间降温至130℃，避开二噁英再度合成区间，并利用余热发电。
烟气由急冷锅炉换热器出口经管道连接到常温袋式除尘器入口，急冷锅炉换热器出口与常温袋式除尘器入口间的管道接入活性炭粉喷射装置，将活性炭由管道送入常温袋式除尘器内，烟气在常温袋式除尘器与活性炭粉的作用下拦截含重金属的飞灰、吸附脱除二噁英。常温布袋除尘器出口经烟道连接到引风机入口，炉烟由引风机出口经烟道进入脱酸除雾塔。
脱酸除雾塔采用石灰石石膏法脱酸，用于脱除酸性气体，脱酸除雾塔的碱液中放置了微气泡发生器，脱酸除雾塔的顶部设计了高效除雾装置，炉烟由脱酸除雾塔出口经烟道由烟囱排放至大气中。
微气泡发生器在碱液中形成大量的微气泡，微气泡由水泵泵至脱酸喷嘴，随雾化液滴喷淋。由于微气泡进入大气中，与原来所处的液态环境不一样，气泡内外压力急剧改变，而发生爆破，爆破过程中能产生瞬时高温，携带大量的羟基自由基，能够将二噁英氧化分解，SO2氧化为SO3易于脱除，NO氧化为NO2易于脱除，同时将低价态的Hg，氧化为Hg2+，易于脱除。
本发明可以有效去除垃圾焚烧与污泥焚烧烟气中的有害物质，避免了环境污染。
综上所述，本发明是一种解决生活垃圾焚烧发电厂恶臭，二噁英超标排放，以及污泥焚烧中Hg等易挥发性金属元素的排放含量随温度升高而明显增加的技术问题的生活垃圾与污泥协同焚烧发电废气净化超低排放系统。