焚烧炉除尘技术的应用

来源:北极星节能环保网 2015-10-27 10:44

随着目前城市生活垃圾的大量排放,大家要加强环境保护意识,并且加强一些工厂里除尘处理技术是不可或缺的。近年来,随着环保要求的提高以及对微细粒子需要进行强化控制,对于除尘技术还要不断的改进,垃圾焚烧在国外已获得广泛应用,已成为垃圾处理的主要手段。保护环境,人人有责,为了人类共同的美好环境,垃圾焚烧与除尘技术相结合,可实现环境与经济的共同发展。

一、垃圾焚烧在国内的现状

 随着国内经济发展迅速,人民的生活水平不断提高,城市垃圾量不断增加。城市的垃圾总量,年增长速度为8%。目前,城市生活垃圾90%采用填埋处理,垃圾的无害化处理不到1/3。

国内垃圾焚烧工程正在迅速发展。每个省市都在建设或准备建设垃圾焚烧发电厂。国内垃圾焚烧项目在中国的迅速上马扩展,其原因是多方面的,但主要原因可以归纳为城市生活垃圾处理压力日趋严和国内经济对电力的巨大需求。

二、垃圾焚烧处理技术存在问题

国内目前运营的垃圾焚烧处理厂,烟气处理大都采用半干法加布袋除尘的工艺,这种工艺介于干法和湿法之间,工艺处理效果较干法好,投资较湿法低,因而被广泛的采用。但随着我国对环境要求的提高,湿法烟气处理工艺尽管投资较高,也必将会在今后得到较快的发展。随着干法处理工艺的提升和进步(如石灰粒度更小,喷射装置更先进等,干法烟气处理工艺应用也会有所增加。

城市生活垃圾焚烧产生的烟气中含有剧毒物质-二恶英已众所周知,其危害已备受关注。应用更先进的技术和采用多重方法保证去除和控制其产生,有利于消除社会对垃圾焚烧处理所产生危害的疑虑,为垃圾焚烧处理技术的发展创造良好的外部环境!

三、焚烧炉的除尘

除尘器有旋风除尘器、洗涤器、颗粒层除尘器、电除尘器、袋除尘器、电袋复合式除尘器等各种方法,它的选定,有设备费、运行费、维修、所需动力、除尘效率、大型化的适应性、废水处理的有无等很多要考虑的因素。作为垃圾焚烧炉排气用的除尘器,现主要以袋除尘器和电除尘器为中心。

1. 袋除尘器

将织布、毡等圆筒状的滤布的一端塞住,从外面或里面把含尘的气体过滤,在滤布上形成粉尘层,由于这个层可以高效地捕尘,在滤布上堆积的粉尘层,通过反吹振动或脉动喷吹被适当抖落。其特点为:(1)排放烟气浓度稳定,≤30mg/Nm3,除尘效率高;(2)除尘效率不受粉尘特性的影响;(3)对微细粉尘(PM10)的收集可以通过滤料技术解决;(4)可捕集一定量的二恶英和SO2等有害气体。

袋式除尘器存在如下不足:(1)运行阻力较大,一般为1500~2000Pa,造成了系统阻力大,除尘器后的引风机功率大,运行费用较高;(2)滤袋寿命有限,更换滤袋费用高,工作量大;(3)化学纤维滤袋不能承受高温烟气通过,对烟气中的水分含量和油性物质含量也有较严格的要求。

2. 电除尘器

电除尘器因为捕集率高,压力损失低,维护管理容易,适于大型装置,所以在火力发电等方面占据大型除尘装置的重心。在垃圾焚烧工程中,到现在为止,仍较多地被采用。电除尘器利用强电场电晕放电使烟气电离、粉尘荷电,在电场力的作用下将粉尘从烟气中分离出来。其特点为:(1)本体压力损失小,一般<300Pa;(2)能处理大规模工业烟气;(3)耐高温;(4)主要部件使用寿命长,维护简便。

电除尘器的主要缺点:除尘性能受粉尘的物理和化学特性影响较大,对于高比电阻粉尘、细微粉尘及高粘性粉尘等的应用效果不理想。因此,为提高除尘效率,不得不大幅度增大集尘面积,这就造成了投资不经济,甚至在一些特殊工况场合无法正常使用。在300℃左右运行时,在电除尘器内有产生二恶英的可能,最近采用袋除尘器增加有以下理由:(1)由于垃圾质量的变化,加上排气中水蒸汽浓度降低,为了抑制二恶英产生,推进收尘温度的低温化;(2)袋除尘器的高温耐久性的提高;(3)袋除尘器的集尘性能极高,对控制在灰尘中含有的二恶英排出很有效;(4)在集尘器前,设置水喷雾的冷却塔和进行脱硫剂泥浆的喷雾工作,即使在异常燃烧时,也很少有高温火险到达除尘器的可能。

3. 袋除尘器与电除尘器的特性比较

(1)对亚微米粒子的捕集性能,袋除尘器高;(2)袋除尘器出口的灰尘浓度不大受入口浓度的影响,但电除尘器受入口浓度的影响较大,入口浓度超过设计值,出口浓度不能达到要求值;(3)灰尘的比电阻对电除尘器的集尘性能有很大影响,比电阻因灰尘的组成的操作温度而异;(4)在上游设置干式洗涤的场合,可与在袋除尘器中的粉尘层内进行吸取反应相对应。因此,在使用电除尘器时,为除去同程度的酸性气体,吸取剂的量增加30%左右。如上所述,近年来垃圾焚烧设施的排尘处理,采用袋除尘器的情况有所增加。

4. 电袋复合式除尘器

电袋复合除尘器是基于静电除尘和布袋除尘2种成熟的除尘理论而提出的一种新型除尘技术。它结合了二者的优点,除尘效率高,既能满足新的环保标准,又能增加运行可靠性。因此,电袋复合除尘器充分发挥静电除尘器和布袋除尘器各自的优势。

(1)机理科学,技术可靠,效率高。常规静电除尘器第一电场通常能除去烟气中80%-90%的粉尘,剩余电场用于除去剩下的10%-20%的粉尘。复合除尘器充分利用了静电除尘器的这一特性,只采用第一电场,余下的细微粉尘由布袋除尘单元过滤掉,充分发挥了布袋除尘器对超细粉尘去除效率高的特点。同时,电袋除尘器利用静电、布袋两种成熟的除尘技术,除尘效率能达99.9%以上,出口粉尘质量浓度低于30mg/m3

(2)不受粉尘特性的影响,除尘效率高。常规电除尘器受粉尘特性的影响很大,使得除尘效率极不稳定。电袋复合除尘器发挥了布袋除尘器对粉尘特性适应范围广的特点,使粉尘特性不再成为制约除尘效率的因素,在整体上提高了除尘效率。

(3)过滤阻力小,滤袋寿命长,运行、维护费用低。电除尘器作为布袋除尘器的一级除尘系统,可以大幅降低袋式除尘器入口烟气的含尘浓度,与普通布袋除尘器相比,电袋复合除尘器的布袋单元负荷大大降低,因而可以选择较长的清灰周期和较低的喷吹压力,从而延长滤袋的使用寿命。

(4)占地小,投资省。与布袋除尘器相比,静电除尘器已经除去了大部分粉尘,大大降低了滤袋负荷,因而可以选择较高的过滤风速,需要较少的滤袋,结构紧凑,降低占地面积。同时,可以选择较大的滤袋间距,解决了脉冲布袋除尘器因滤袋较密而在清灰时引起的二次扬尘问题。

四、结束语

近年来,随着我国城市的发展,城市垃圾的产生量逐年增加。如何合理的处理垃圾,减少环境的污染成为制约城市发展的关键。目前,垃圾焚烧是固体废弃物处理的有效措施。国内大部分城市对垃圾的处理采用堆放和卫生填埋法,对垃圾焚烧技术的研究、开发和应用方面则起步较晚。熟悉垃圾焚烧炉燃烧技术及设备的发展趋势,和掌握先进的垃圾焚烧炉设计和制造技术尤为重要。

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