技術應用 | 石灰在垃圾焚燒發(fā)電中的應用

   垃圾焚燒發(fā)電是一種無害化、減量化和資源化的固體廢物處理方法，應用較為廣泛。垃圾在燃燒時，會產(chǎn)生很多有毒有害物質(zhì)，特別是其中的酸性氣體，若不經(jīng)處理就進行排放，會對環(huán)境造成污染。

焚燒煙氣中的酸性氣體主要由SOx、NOx、HCL、HF組成，均來源于相應垃圾組分的燃燒。垃圾焚燒煙氣中HCl的濃度可高達1 000mg/Nm3以上，SO2濃度在500mg/Nm3左右。酸性氣體控制主要在末端集中處理，末端治理主要分為干法、半干法和濕法。

干法脫酸在我國垃圾焚燒廠中較少使用，濕法脫酸在國內(nèi)常規(guī)的火力發(fā)電場中應用較多，在垃圾焚燒廠中應用較少；而半干法由于其霧化效果好，氣、液接觸面大，不僅可以有效降低氣體溫度，中和酸性氣體，且噴入的石灰泥漿中的水分可在噴霧干燥塔內(nèi)完全蒸發(fā)，不產(chǎn)生廢水，因此在國內(nèi)垃圾焚燒發(fā)電廠中運用較多。

    半干法處理工藝

半干法煙氣脫酸工藝由于其運行操作簡單，占地面積小、投資成本低等特點而在煙氣脫酸行業(yè)中得到一定的應用。更由于該工藝產(chǎn)物為干態(tài)，系統(tǒng)不需設置廢水處理裝置，使得其在生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣處理凈化系統(tǒng)中得到廣泛應用。

半干法工藝原理為用CaO粉劑或Ca（OH）2粉劑作為吸收劑，直接向塔內(nèi)噴入粉劑或制備成石灰漿后噴入，使得吸收劑與煙氣中的酸性物質(zhì)進行反應以達到脫酸目的。與煙氣中的SO2相比，其他酸性氣體如HCl、HF等更易于與Ca（OH）2反應，反應時間只要保持1s左右就幾乎都能被有效去除。以下具體分析2種常用的煙氣半干法脫酸工藝：旋轉(zhuǎn)噴霧半干法和循環(huán)懸浮式半干法。

        1、旋轉(zhuǎn)噴霧半干法

    由于垃圾焚燒煙氣中SO2少，HCl多，因此旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法非常適用于垃圾焚燒煙氣的凈化。它不僅可以滿足煙氣SO2濃度排放要求，同時可以保證較高的脫氯效率。

    旋轉(zhuǎn)噴霧半干法脫酸工藝為先對生石灰進行消化并加水配制成含固率15%-30%的漿液，后經(jīng)振動篩篩分后自流入漿液罐，配制得到所需石灰［Ca（OH）2］漿液，漿液量根據(jù)入口煙氣SO2濃度由漿液泵控制并輸送至脫酸塔頂部霧化器。

    旋轉(zhuǎn)霧化器的轉(zhuǎn)速達到上萬轉(zhuǎn)或更高，漿液被高速噴出形成20～50μm粒徑的液滴，液滴初始速度很大，且其表面積極大，使之具有較強的吸附能力，能與煙氣充分接觸，熱交換強熱，液滴在碰到吸收塔壁前就被干燥，在此過程中液滴與煙氣進行脫酸反應，脫除效率較高。

    旋轉(zhuǎn)霧化器的優(yōu)勢就是當煙氣的流量、溫度和組分發(fā)生較大改變時，能夠保證霧滴的粒徑分布不發(fā)生明顯變化，從而能夠保證脫硫效率相對穩(wěn)定。一般情況下，該工藝脫酸效率可達到95%。在此工藝中，為保證有效的霧化效果，避免塔內(nèi)固體出現(xiàn)粘壁現(xiàn)象，保證脫酸效率，旋轉(zhuǎn)霧化器的轉(zhuǎn)速高達15000r，在此情況下，就必須選用高品質(zhì)的吸收劑，其純度一般大于90%（以Ca（OH）2計）和細度大于200目，以避免霧化器的磨損。

        2、循環(huán)懸浮式半干法

    煙氣循環(huán)流化床半干法脫酸，就是以循環(huán)流化床原理為基礎，經(jīng)吸收劑多次再循環(huán)使得其與煙氣的接觸時間增加，從而提高吸收劑利用率。其既具有干法脫酸的一些特點，比如無廢水排放，可減少二次污染，占地面積相對濕法較小，且能在較低的鈣硫比條件下接近或達到濕法脫酸效率，適合大、中、小型鍋爐煙氣凈化處理。

    該工藝的基本原理就是Ca（OH）2與煙氣中的SO2、HCl、HF等酸性物質(zhì)在反應器中發(fā)生反應生成固態(tài)顆粒，并以懸浮狀態(tài)與氣流接觸，該狀態(tài)利于非均相反應，顆粒大量循環(huán)以提高系統(tǒng)鈣硫比，進而提高脫酸效率。后利用活性炭吸附煙氣中的重金屬和二噁英等有害氣體，再利用高效布袋除塵器除去煙氣中的固態(tài)顆粒及未被活性炭吸附的部分二噁英及重金屬。

    半干法煙氣脫酸技術采用“半干法+袋式除塵器”工藝對垃圾焚燒煙氣進行處理，以CaO或Ca（OH）2粉劑作為吸收劑，以活性炭作為吸附劑，吸附煙氣中的二噁英等有毒有害物質(zhì)，整個煙氣處理系統(tǒng)無二次污染，流程緊湊。經(jīng)半干法整體處理工藝處理后，煙氣排放濃度達到《生活垃圾焚燒污染控制標準》排放要求。