[发明专利]一种垃圾焚烧过程中产生的烟气的净化处理装置及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种垃圾焚烧过程中烟气的净化处理装置及其在垃圾焚烧处理过程中的应用。

背景技术

在垃圾焚烧过程中产生的烟气中，含有大量的污染物（如颗粒物、酸性气体、二恶英、重金属等），这些物质对环境都有不同程度的危害。因此，焚烧过程中产生的烟气排入大气之前，必须进行净化处理，使之达到排放标准。高效的烟气净化系统是防止垃圾焚烧厂二次污染的关键。

垃圾焚烧过程中产生的烟气中的粉尘去除方法有静电除尘、文丘里洗涤和布袋除尘等。相比常用工艺静电除尘和文丘里洗涤等，袋式除尘既具有除尘的作用，同时兼有二次酸性气体清除的功能，上游的酸性气体清除设备中未反应的碱性物附着在滤袋上，在烟气通过时可再次和酸性气体反应。活性炭常用褐煤活性炭，该活性炭可以机械分离灰尘，同时通过化学吸附和物理吸附脱除有毒物质，比如有机有毒物种（PCDF,PCDD,PCB,PAH等）、重金属(汞、铅、镉)、灰尘、无机有毒物质（SO₂,HCl,HF）。

垃圾焚烧过程中产生的烟气中的酸性气体主要是HCl、HF和SO_x，可以选择干法、湿法、半干法等脱除工艺。在国内应用的半干法烟气脱酸工艺主要有以下三种技术：喷雾干燥法烟气净化技术；循环悬浮法烟气净化技术；多组分有毒废气治理技术。任何一种除酸工艺单独使用都很难使污染物浓度达到规定的排放标准要求，必须采用组合工艺。

组合工艺不是简单的将两种或三种工艺叠加，需要考虑各工艺之间的相互影响，达到最高效的处理效果。

目前垃圾焚烧烟气净化系统基本上采用一种或两种烟气组合处理工艺（CN101701716 B），如半干法脱酸、活性炭喷射吸附二恶英和布袋除尘器除尘等（CN101310835 B，CN102895856 A）。受制于各工艺简单的组合，每个单元固定一种功能，经过一个单元后烟气进入下一单元，污染物脱除效果有限，经过处理的烟气很难达到排放标准（《生活垃圾焚烧污染物控制标准》（GB18485-2001）、）尤其是《欧盟（2000/76/EC）》要求烟尘含量小于10mg/m³，氮氧化物小于200mg/m³，二氧化硫小于50 mg/m³，氯化氢小于10 mg/m³，氟化氢1 mg/m³，二恶英类0.1ngTEQ/ m³。酸性气体和二恶英类是难以脱除的污染物，仅采用一级活性炭吸附一般难以达到要求。

发明内容

本发明的目的之一是为了解决上述的垃圾焚烧过程中产生的烟气处理不彻底、烟气中的二恶英、重金属等污染物排放难以达标等技术问题而提供一种垃圾焚烧烟气的净化处理装置。

本发明的目的之二在于提供上述的一种垃圾焚烧过程中产生的烟气的净化处理装置在焚烧垃圾处理中的应用，即采用“干法+活性炭喷射+袋式除尘器+烟气换热器+湿式洗涤塔+蒸汽加热器+活性炭吸附装置”组合工艺。结合各工艺优点，考虑合理的工艺流程，最大限度地脱除烟气中粉尘、有毒有机物、重金属、酸性气体和二恶英。

本发明的技术原理

锅炉出口处的烟温一般在200~220℃左右，为了保护除尘器滤袋的使用寿命，除尘器前设置降温保护装置，当烟温超过滤袋使用极限温度时，启动喷水降温装置将烟温降到150℃左右。在进入布袋除尘器之前的烟道中喷入消石灰和活性炭（设置多个喷入点，以防喷嘴堵塞时作为备用），其中活性炭粉末粒度小于200目，进入除尘器后这些活性炭粉末同样被截留在布袋表面，当烟气通过布袋时，烟气中二恶英被活性炭吸附而得到净化。当烟温超过布袋使用温度范围，启动降温塔，雾化喷嘴将水喷入降温塔，由于烟气中吸收酸性成分的能力是随温度的降低而增加的，而太低的温度将增强降温塔中飞灰的粘结趋势，兼顾这两种趋势通过调节水量一般将烟气温度控制在酸露点以上10～20℃。

在除尘器和湿法洗涤塔之间设置烟气/烟气换热器，利用布袋除尘器出来的热烟气加热洗涤塔出来的冷烟气，维持湿法洗涤塔出来的烟气温度在烟气酸露点（120℃）以上，同时这一烟气换热器也回收了一部分烟气的热量。