垃圾焚燒中抑制二英二次生成的方法探討

王 偉

(新奧集團(tuán)新能鳳凰(滕州)能源有限公司,山東滕州 277500)

王 偉

(新奧集團(tuán)新能鳳凰(滕州)能源有限公司,山東滕州 277500)

根據(jù)生活垃圾焚燒技術(shù)中二英的生成機(jī)理,余熱鍋爐的煙氣在低溫區(qū)急冷可以避免二英在低溫區(qū)的再次合成,但是目前的余熱鍋爐煙氣低溫區(qū)急冷的不可行,提出從垃圾焚燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)上進(jìn)行煙氣的急冷,抑制二英低溫區(qū)二次生成的新方法。

垃圾焚燒;抑制;二英;二次生成

0 引 言

焚燒技術(shù)可實(shí)現(xiàn)減量化,是目前最有效、經(jīng)濟(jì)的垃圾處理技術(shù)之一,不過(guò)如果焚燒工藝不當(dāng)煙氣的排放會(huì)含大量極毒的二英,目前有許多國(guó)家,從生活垃圾焚燒廠排放出來(lái)的二英已經(jīng)占二英排放總量的相當(dāng)大的比例,嚴(yán)格控制垃圾焚燒中二英產(chǎn)生是十分重要的。

1 生活垃圾焚燒技術(shù)中二英的生成機(jī)理

2 原因分析

目前垃圾焚燒項(xiàng)目的主流技術(shù)都采用爐排爐作為焚燒主體,焚燒后爐排爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)入余熱鍋爐第一通道(二燃室)放熱,為了保證二英的充分分解鍋爐的設(shè)計(jì)要求控制合適的煙氣流速及溫度,保證煙氣在第一通道內(nèi)850℃以上的高溫段停留2s以上,充分分解二英。按通常的換熱方式設(shè)計(jì)的換熱余熱鍋爐,煙氣經(jīng)過(guò)的第二、三通道采用水冷結(jié)構(gòu)(內(nèi)壁不敷設(shè)耐火材料),第四通道至對(duì)流蒸發(fā)屏末端的側(cè)墻采用水冷壁結(jié)構(gòu),煙氣在經(jīng)過(guò)省煤器區(qū)域排出鍋爐,煙氣溫度200℃左右;說(shuō)煙氣從500℃降到300℃的過(guò)程中沒(méi)有采取使之急冷的有效措施,導(dǎo)致二英再次生成,盡管在后續(xù)的煙氣處理過(guò)程中噴入活性碳可以保證煙氣中二英能夠達(dá)標(biāo)排放,但是飛灰中二英的濃度將很高,處理非常困難。況且,二英的檢測(cè)周期較長(zhǎng)(通常三個(gè)月采樣一次,每次檢測(cè)則需要1～2星期),也不可能隨時(shí)監(jiān)控及時(shí)控制二英的排放。

3 解決思路

為了避免二英的再次生成,可以考慮讓出余熱鍋爐煙氣以一種更直接換熱的方式進(jìn)行急冷。改進(jìn)方案將余熱鍋爐排煙提高至500℃,出鍋爐的500℃煙氣立即被送入速冷塔,在速冷塔以直接噴入霧化水的方式與煙氣進(jìn)行快速熱量交換,冷至300℃出塔。出塔煙氣可用作一、二次風(fēng)空氣預(yù)熱器(將空氣預(yù)熱器設(shè)為煙氣—空氣預(yù)熱器)的熱源。

以某城市垃圾為例,其低位發(fā)熱量4 800～7 500kJ/kg,元素分析如表1。經(jīng)計(jì)算,燃燒每kg垃圾需要空氣量2.65m3(標(biāo)),產(chǎn)生煙氣量3.41m3(標(biāo))。煙氣主要成分如表2。

表1 某城市垃圾的元素分析%

表2 煙氣成分%

計(jì)算結(jié)果表明,每1kg垃圾燃燒產(chǎn)生的煙氣從500℃降至300℃,需噴水0.35kg,冷卻水汽化后混入到煙氣中,降溫后出急冷塔的混合煙氣體積變?yōu)?.85m3(標(biāo)),煙氣主要成分如表3。

表3 煙氣成分%

出急冷塔煙氣進(jìn)入空氣預(yù)熱器,可將燃燒所需空氣從22℃升溫至230℃左右,此時(shí)煙氣降至160℃左右,此部分煙氣再進(jìn)入后續(xù)脫酸及除塵系統(tǒng)進(jìn)行煙氣凈化處理,與原來(lái)的200～250℃相比,由于溫度較低,后期的脫硫效率也可以有很大提高。

4 結(jié) 論

綜上所述可以論定,垃圾焚燒處理技術(shù),可從工藝上進(jìn)行改進(jìn),縮短煙氣在500～300℃的急冷時(shí)間,抑制二英的二次生成,再結(jié)合后續(xù)的煙氣處理,使排入大氣的煙氣二英濃度達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)且盡可能降得更低,既進(jìn)行了垃圾的減量化無(wú)害化處理,又不對(duì)人們健康造成損害。切實(shí)可行,行之有效。

TQ113.29

A

1003-6490(2010)02-0032-02

2010-02-23

王 偉(1976-),男,河南焦作人,工程師,畢業(yè)于河南工業(yè)大學(xué)化學(xué)工業(yè)職業(yè)學(xué)院,新奧集團(tuán)新能鳳凰(滕州)能源有限公司生產(chǎn)部負(fù)責(zé)動(dòng)力技術(shù)管理工作,主要從事一線化工生產(chǎn)管理工作。聯(lián)系電話:0632-2225092。