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优化垃圾焚烧发电 | 烟气污染物排放测量与控制

更新时间:2024-09-25      点击次数:132

目前,无论是城市垃圾还是工业垃圾,无论是固态垃圾、半固态垃圾还是液态垃圾,都不再偏重于通过填埋的方式处理,而是通过热处理(热解和焚烧)转变为可利用的热能。在热解工艺中,大多数垃圾通过无氧分解生成热解气以再利用。而更常见的处理工艺是垃圾焚烧处理进行发电,通过回转炉、马弗炉或流化床装置,在高达1200 °C的温度下,将垃圾进行焚烧,焚烧产生的烟气经过多级净化后排放至大气中。

 

垃圾焚烧产生的烟气中包含烟尘、酸性气体(HF、HCL、SO2、NOx)、重金属及其化合物、有机剧毒性污染物等。要处理烟气中这些有害物质并达到国家排放标准,必须控制垃圾焚烧烟气污染物的排放,而控制垃圾焚烧烟气污染物的排放主要有两个阶段:

 

1. 燃烧阶段的焚烧工艺控制;

 

2. 燃烧后通过烟气净化工艺控制。

 

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图1:垃圾焚烧发电工艺图

 

焚烧工艺控制

 

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由于垃圾成分、热值、含水率的多变以及燃烧工况的不稳定,造成烟气温度大幅度波动,进而影响焚烧工艺和原始烟气中污染物浓度。

 

因此,需要在工艺图中MP1和MP2进行烟气测量,用于优化垃圾供给(减少净化装置负荷且降低排放水平)和调控系统动作以保持恒定的总热值。

 

MP1+MP2 工况特点

 

●  粉尘含量高,烟尘颗粒细小;

 

●  烟气湿度大;

 

●  烟气中含有HCL和HF等酸性气体;

 

●  MP1烟气温度高,大于850℃;MP2烟气温度较高,出口温度大于190℃;

 

●  原始气体(净化过程的上游)通常包含相关腐蚀性成分,例如HCl,HF和HCN,所以采样时需使用加热采样系统。此外,必须考虑SO₂ 传感器对 Cl₂ (80%) 和 HCl (15%) 的交叉敏感性;

 

●  燃料(垃圾)的成分经常根据交货情况而有所不同,可能会导致读数出现显著波动。

 

推荐测量设备

testo 350 橙色版 + 1200℃工业烟气采样探针 + 前置过滤器

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烟气净化工艺控制

 

垃圾焚烧厂的净化装置概况如下

 

 ● 针对烟尘,主要是静电除尘。

 

 ● 针对SO2,主要是在干法或半干法(消石灰)基础上,增加湿法(NaOH)烟气脱酸工艺。

 

 ● 针对NOx,主要是在SNCR 基础上增加低温SCR。

 

烟气净化过程中,下游的MP3用于检查净化效率,烟囱处的MP4用于监测限值合规性,也可作为在线监测设备失效时的临时替代。

 

MP3+MP4 工况特点

 

 ● 对于在静电除尘器下游进行的测量,必须将采样探头接地;

 

 ● 燃料(垃圾)的成分经常根据交货情况而有所不同,可能会导致读数出现显著波动;

 

 ● 烟气中水分含量较高;

 

 ● 需测量HCL。

 

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