劉振利，林金榮

（廣東榮昇環(huán)?？萍加邢薰?，廣東東莞 523050）

1 工程概況

本項目在生活垃圾上，其處理能力為2250t/d，設備年運行時間高于8000h，可處理生活垃圾82.125萬t。建設垃圾焚燒生產(chǎn)線為3條，生產(chǎn)量為750t/d，并配置煙氣凈化系統(tǒng)及2臺汽輪發(fā)電機組，同時設置蒸汽供汽輪發(fā)電機組進行發(fā)電；并配套辦公生活設施。

煙氣凈化處理工藝流程為：SNCR脫硝+半干式反應塔+活性炭噴射吸附+熟石灰噴射系統(tǒng)+袋式除塵器+濕式洗滌塔+SCR脫硝系統(tǒng)+洗煙廢水處理。本項目在主廠房煙氣區(qū)安裝三套煙氣凈化裝置，每條生產(chǎn)線配置一套煙氣凈化裝置，全廠配置一套洗煙廢水處理裝置和飛灰固化系統(tǒng)，以及三套SNCR爐內(nèi)脫銷系統(tǒng)。

2 煙氣凈化系統(tǒng)工藝

2.1 旋轉霧化器半干式反應塔系統(tǒng)

在任何工況下，半干式反應塔系統(tǒng)應根據(jù)袋式除塵器出口設定的污染物排放值，自動進行調(diào)整，半干式反應塔出口溫度須控制在152℃及以上運行。

2.1.1 旋轉霧化器

（1）旋轉霧化器為關鍵設備，采用原產(chǎn)地進口 品牌。

（2）旋轉霧化器最大負荷應不低于額定工況下石灰漿液+冷卻水流量設計理想配比的150%。在煙氣流量的整個設計范圍，旋轉霧化器應能高效運行。

（3）旋轉霧化器連接應采用快速接頭，方便拆除和更換，霧化器外殼采用不銹鋼+特氟龍涂層進行 防腐。

（4）在旋轉霧化器高速運轉過程中，主軸設計能在霧化輪的不規(guī)律的給料速度和其他微小的不平衡中，能夠得到補償，不造成定子和軸承的損壞。

（5）旋轉霧化器出現(xiàn)振動超標、溫度超標時，應能準確報警，超過上限值時，能自動停止運行，同時自動切斷石灰漿的供應，并持續(xù)聲光報警，且在故障消除后由人工投入運行。

2.1.2 反應塔

（1）反應塔進口組件的設計應能使煙氣與霧化器霧化的石灰漿液充分混合、接觸，提高反應效率。反應塔的設計應保證在煙氣流量變化的整個范圍有足夠的煙氣停留時間，煙氣在反應塔中的額定停留時間不小于18s，使出口煙氣中的固態(tài)顆粒完全干燥，不貼壁。

（2）反應塔及鋼結構設計應考慮承受反應塔本體、平臺扶梯、連接到其他平臺的過道等荷載，并應考慮筒體內(nèi)黏結部分灰量時的重量，保證滿足反應塔本體強度、剛度和穩(wěn)定性要求。

（3）反應塔本體設計壓力為-2500Pa，設計溫度為250℃，反應塔圓筒壁厚及灰斗壁厚不小于12mm。

（4）反應塔底部應設置不少于三層平臺，最低層平臺用于反應塔灰的輸送機安裝檢修用，平臺高度不小于2.5m；第二層平臺用于破碎機的安裝和檢修用；第三層平臺用于反應塔灰斗人孔用（檢修）。反應塔頂部應設置一層平臺用于旋轉霧化器及輔助系統(tǒng)運行檢修用，反應塔與鍋爐和袋式除塵器均有連通平臺。

（5）反應塔殼體應最大限度在工廠拼裝、焊接，若因運輸?shù)仍虿荒軡M足，可在制造廠內(nèi)分片制造，工地現(xiàn)場進行拼焊。

（6）進入旋轉霧化器的石灰漿液管道和水管道應設有電（氣）動開關閥、流量調(diào)節(jié)閥、流量變送器，流量可調(diào)節(jié)。石灰漿液管道應設有過濾器，石灰漿液管道和水管道之間應有連接以便運行時定期或不定期清洗石灰漿液管道。

2.2 熟石灰儲存及噴射系統(tǒng)

在旋轉霧化器故障或檢修時，備用熟石灰噴射系統(tǒng)投入運行，確保袋式除塵器出口煙氣污染物排放達到要求。

（1）熟石灰由罐車從廠外運來，用罐車自帶壓縮機通過貯艙進料管送入貯倉中。熟石灰貯艙頂部設有除塵器，收集熟石灰粉塵并將進入貯艙的輸送空氣排出。貯倉底部設有破拱、空氣流化裝置，以防止物料搭橋并保持熟石灰的流動性，熟石灰倉出口安裝一插板閥，以便在檢查和維修時切斷熟石灰的給料。

（2）熟石灰先進入稱重給料系統(tǒng)，每個出口設置1條煙氣凈化線，熟石灰出口流量應可調(diào)節(jié)。從噴射風機來的空氣將熟石灰給料裝置排出的熟石灰粉末噴入半干式反應塔和袋式除塵器間的煙道中，熟石灰粉末與煙氣中的酸性氣體SOx、HCl等進行反應。與熟石灰反應后的煙氣帶著飛灰和各種粉塵進入袋式除 塵器。

（3）熟石灰倉進口管道應有快速接頭，可與密封罐車的卸載接口連接，連接端應在距地面高度約1m處，進口管道直徑采用DN100鋼管。進口管道的彎管半徑要大（管外徑的5倍），并應用防磨板加強，倉體應裝有機械安全閥進行超壓/負壓保護。

（4）熟石灰干粉的投放量，應根據(jù)袋式除塵器出口污染物監(jiān)測數(shù)值對稱重給料裝置進行控制，并采用自動調(diào)節(jié)裝置控制，以滿足熟石灰投放量的供給，降低熟石灰用量，節(jié)省用料成本。

（5）給料裝置應保證每條煙氣凈化線的給料量并可獨立調(diào)節(jié)，給料裝置計量精度應在±2%以內(nèi)，流量調(diào)節(jié)要穩(wěn)定可靠，供給裝置的入口處應設置架橋報警裝置，供給裝置內(nèi)部應采取防止熟石灰發(fā)生堵塞和結塊的措施。應能實現(xiàn)單條線單獨隔離檢修，方便人員檢查維護。

（6）熟石灰給料裝置應設置隔離裝置，在給料裝置停止時，隔離給料裝置和輸送風系統(tǒng)。隔離裝置應配位置開關，以確認隔離位置到位。

2.3 袋式除塵器系統(tǒng)

袋式除塵器的功能是對煙氣進行凈化處理，將煙氣里的固體顆粒（灰塵）過濾出來。過濾過程主要在濾袋的外表面進行，固體顆粒在過濾袋的外表面被截留除掉。其功能如下：

（1）除塵器的運行包括過濾、清灰、投入、切出都由DCS自動控制。

（2）袋式除塵器濾袋采用自動脈沖清灰方式，可實現(xiàn)在線清灰和離線清灰，每種清灰方式均可定壓和定時清灰，功能可切換。

（3）袋式除塵器系統(tǒng)應有運行工況自動監(jiān)控及故障報警裝置。

（4）袋式除塵器系統(tǒng)應采取措施防止煙氣局部流通不暢而出現(xiàn)腐蝕穿孔。袋式除塵器系統(tǒng)煙氣入口應有氣流分布板，防止煙氣直接沖刷到濾袋上，影響濾袋壽命，并且煙氣應經(jīng)過氣流分布板進行均勻分配。

（5）袋式除塵器各個倉室應為并聯(lián)獨立密封空間，在任何時間關閉一個倉室，對其進行特定的維護工作，不會影響除塵器的正常運行以及排放要求。袋式除塵器倉室進口閥采用氣動翻板閥，氣動執(zhí)行器力矩選型要求為正常開閉閥門力矩的2倍，出口閥采用氣動提升閥。

（6）袋式除塵器每個灰斗外壁面應裝設氣動振動器和空氣炮，防止灰斗中飛灰架橋?；叶吠獗诿鎽惭b電伴熱，避免飛灰凝結。

（7）袋式除塵器第一次工作（進煙氣）前，用熟石灰粉對濾袋進行預涂層。

（8）反應塔出口煙道與除塵器入口煙道盡可能在同一水平線，減小煙道阻力。

2.4 濕式洗滌塔系統(tǒng)

（1）洗滌塔為一體式塔身，要求塔體內(nèi)分冷卻吸收部及減濕部，冷卻吸收部與減濕部分別設置1用1備的吸收液循環(huán)水泵及減濕液循環(huán)水泵，分開運行控制和調(diào)節(jié)。

（2）濕法脫酸系統(tǒng)介質(zhì)具有很強的腐蝕性，設備及管道選擇充分考慮到滿足腐蝕性要求，可能接觸腐蝕液體的設備均須防腐處理。洗滌塔、減濕水箱等需內(nèi)襯設備的焊接處理滿足防腐工藝的要求，泵類選擇要充分考慮到機封的密封性。

（3）在濕式洗滌塔設計時，應采用密封性結構，以防液體泄漏。同時，應采用焊接方式進行法蘭和螺栓連接，確保殼體結構的完整性。另外，在塔體人孔、管道密封時，應在殼體穿孔處進行，以防泄漏。

（4）在洗滌塔設計時，應充分考慮到內(nèi)部件的維護方便性，對于濕式洗滌塔，應及時清潔內(nèi)部的導流板、噴淋系統(tǒng)存在的污物和結垢，且預留相應的通道，以方便清潔。濕式洗滌塔煙道入口段應采用適當措施，防止煙氣倒流和固體物堆積，并考慮沖洗措施。

（5）全廠3條線設1個應急收集池，應急池排放泵1用1備，應急池設排氣風機及廢氣凈化裝置。應急池同時具備事故溶液池的功能，在事故情況下能將1臺洗滌塔排空的溶液全部收集儲存。

（6）濕法脫酸系統(tǒng)所有設備的溢流、排污、放凈、泵沖洗等產(chǎn)生的廢水統(tǒng)一通過地溝匯集至應急收集池，通過應急池排放泵輸送至脫酸廢水處理系統(tǒng)。

2.5 洗煙廢水處理系統(tǒng)

洗煙廢水屬于高濃度含鹽廢水，廢水中除CODcr、BOD5、NH3-N等污染物外，還含有大量重金屬和其他可溶性鹽以及油類等污染物。

本項目洗煙廢水通過換熱器換熱后，進入洗煙廢水調(diào)節(jié)池，經(jīng)砂濾過濾后進入砂濾產(chǎn)水池，通過進水泵打入DTRO膜系統(tǒng)，產(chǎn)水進入DTRO產(chǎn)水池，濃液進入洗煙廢水濃液池，經(jīng)回用泵回用，DTRO產(chǎn)水通過RO進水泵提升進入RO反滲透系統(tǒng)，產(chǎn)水進入清水池，清液經(jīng)回用泵回用，濃水進入洗煙廢水調(diào) 節(jié)池。工藝流程如圖1所示。

圖1 洗煙廢水處理工藝流程

（1）預處理系統(tǒng)。預處理系統(tǒng)由換熱器、調(diào)節(jié)池、砂濾器、砂濾產(chǎn)水池等組成。

①換熱器：1臺，換熱面積10m2。在煙氣凈化系統(tǒng)中，洗煙廢水溫度在80℃左右，膜處理正常運行時，一般要求廢水溫度不能高于40℃。因此，需要將洗煙廢水進行降溫處理，換熱器的冷卻水源采用循環(huán)冷卻水即可，利用送來的循環(huán)冷卻水余壓進入換熱器。

②調(diào)節(jié)池：1座，鋼砼結構。洗煙廢水是一種高含鹽廢水，其成分復雜。為了煙氣凈化系統(tǒng)的洗煙廢水和后續(xù)設備設施的穩(wěn)定運行，需設置1座調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池的容積設計為120m3。

③砂濾器：砂濾器采用多介質(zhì)過濾器，主要作用是去除和吸附水中的懸浮物等污染物質(zhì)，降低SDI（污染指數(shù)）值，確保后續(xù)處理設施的穩(wěn)定運行。砂濾器采用立式壓力過濾，選用合適級配的石英砂和無煙煤。砂濾器反洗采用水反洗和壓縮空氣反洗方式，反洗水源取自DTRO濃水。

④砂濾產(chǎn)水池：采用鋼砼結構。主要接砂濾產(chǎn)水為后續(xù)系統(tǒng)提供廢水。砂濾產(chǎn)水池的容積設計為22m3，洗煙廢水在調(diào)節(jié)池的停留時間可達4h。砂濾產(chǎn)水池設有液位變送器，可以控制DTRO進水泵的啟動/停止，并能在上位機動態(tài)顯示砂濾產(chǎn)水池的 液位。

（2）DTRO系統(tǒng)。DTRO高壓反滲透膜是實現(xiàn)淡水和雜質(zhì)分離的核心元件，由高分子材料制成，而芳香族聚酰胺具有優(yōu)異的化學性能被選為碟片式膜片的材質(zhì)。廢水在進水泵增壓獲得初步壓力并經(jīng)過保安過濾器過濾后即進入高壓泵提供壓力，而循環(huán)泵提供較大流量以滿足DTRO膜面的流速要求，液體在碟片式流道正/反“S”向流通，液體中的小分子顆粒物、溶解態(tài)的離子等被截留在濃水側，透過的淡水被收集起來成為清潔的過濾液。表1為DTRO工藝計算表。

表1 DTRO工藝計算表

DTRO系統(tǒng)設計膜通量10L/（h·m2），設計運行最大壓力75bar，回收率約63%。DTRO系統(tǒng)設置1套裝置，單套膜數(shù)量為37支，單支膜面積9.405m2。

DTRO高壓泵：配置DTRO高壓泵作為DTRO系統(tǒng)進水加壓的動力源，DTRO高壓泵采用柱塞泵。DTRO高壓泵數(shù)量1臺。高壓泵裝有進口低壓保護開關和出口高壓保護開關、壓力變送器。當供水壓力不足使高壓泵入口壓力低于某一設定值時，能自動發(fā)出信號并聯(lián)鎖停止高壓泵，保護高壓泵不空轉。當因其他原因誤操作，使高壓泵出口壓力超過某一設定值時，高壓泵出口高壓保護開關應能自動聯(lián)鎖切斷高壓泵供電，保護系統(tǒng)不在高壓下運行，以防膜組件受高壓水的沖擊。

DTRO裝置：DTRO膜組件安裝在組合架上，DTRO組合架的設計滿足其廠址的抗震烈度要求和組件的膨脹要求。組合架上配備全部管道閥門及接頭，還包括所有的支架、緊固件、夾具及其他附件。整套DTRO裝置由DTRO膜元件、DTRO循環(huán)泵及配套的機架、儀表、管道、閥門等組成。共37支膜元件，配置成1套。設DTRO循環(huán)泵1臺，流量40m3/h，揚程80m，功率15kW。

3 結語

半干法加布袋除塵工藝在煙氣處理中的運用，能夠有效提高脫硫除塵效果和設備運行效率，減少煙氣凈化時間，進而有效減少垃圾焚燒廠污染物的排放，提供企業(yè)的經(jīng)濟效益。目前，半干法加布袋除塵工藝作為我國重點環(huán)境保護實用技術，已經(jīng)是一種成熟的技術，在生活垃圾焚燒煙氣處理過程中得到了廣泛的應用與推廣，但在工藝創(chuàng)新上仍然存在一些問題與不足，故需要對煙氣凈化系統(tǒng)工藝不斷創(chuàng)新，為今后垃圾焚燒煙氣排放控制提供參考。