垃圾焚烧烟气净化系统的制作方法

1.本实用新型涉及垃圾焚烧烟气净化技术，特别涉及一种能满足超低排放要求的垃圾焚烧烟气净化系统。


背景技术：

2.垃圾焚烧是常用的处理垃圾方法，由于垃圾用焚烧法处理后，减量化效果显著，节省用地，还可消灭各种病原体，将有毒有害物质转化为无害物，因此垃圾焚烧已成为城市生活垃圾处理的主要方法之一。但由于垃圾在焚烧过程中产生的烟气包含氮氧化物、酸性物质、颗粒物、二噁英、重金属等污染物，现有的垃圾焚烧炉需配置烟气净化系统，以避免对环境造成的二次污染。
3.目前，国内主流的垃圾焚烧烟气净化系统采用“sncr 半干法 干法 活性炭吸附 布袋除尘器”工艺。其中，sncr（选择性非催化还原）为一种常用的烟气脱硝工艺，sncr脱硝技术是在850~1100℃的温度窗口内喷入氨水、尿素溶液等氨基还原剂，还原剂将烟气中的氮氧化物（no
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）还原为无害的氮气和水，但sncr的脱硝效率比较低，通常在30%~60%之间。半干法工艺主要是以石灰浆经雾化后分布于烟气及烟气颗粒物的表面进行脱酸反应，干法工艺则是直接将石灰粉喷入烟气中，半干法和干法工艺大都采用石灰粉进行脱酸反应，而半干法工艺中所需的旋转雾化器则存在转速高容易造成雾化盘和喷嘴磨损等问题，并且随着垃圾焚烧烟气污染物控制标准的日益严格，半干法工艺的反应效率低以及设备容易出现故障等问题更为突出。活性炭吸附和布袋除尘器组合工艺常用于二噁英和重金属脱除技术，通过在进入布袋除尘器的烟气管道内喷入活性炭，用活性炭吸附二噁英和hg等重金属污染物，随后活性炭和烟气颗粒物进入袋式除尘器中被隔离在滤袋表面上，最终达到去除烟气中颗粒物、二噁英、重金属的目的，但活性炭和烟气易发生混合不均匀，增加了污染物超标排放的风险。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种垃圾焚烧烟气净化系统，能有效脱除烟气中的酸性物质、氮氧化物、粉尘颗粒物、二噁英和重金属，并且针对酸性物质采取二级脱酸，针对二噁英和重金属采取二级脱除，能满足超低排放要求。
5.本实用新型是这样实现的：
6.一种垃圾焚烧烟气净化系统，包括垃圾焚烧炉、干法脱酸塔、除尘器、湿法脱酸塔、换热设备和排烟气装置；
7.所述烟气净化系统包括活性炭吸附塔；所述换热设备包括余热锅炉受热面、余热锅炉省煤器和烟气换热器；所述烟气换热器包括降温通道和升温通道，所述降温通道包括第一入口和第一出口，所述升温通道包括第二入口和第二出口；所述排烟气装置包括引风机和烟囱；
8.所述垃圾焚烧炉的烟气出口经余热锅炉受热面连接干法脱酸塔的烟气入口，干法
脱酸塔的烟气出口连接除尘器的烟气入口，干法脱酸塔和除尘器之间的管道接入氨水供应装置，除尘器的烟气出口经余热锅炉省煤器连接第一入口，第一出口连接湿法脱酸塔的烟气入口，湿法脱酸塔的烟气出口连接第二入口，第二出口连接活性炭吸附塔的烟气入口，活性炭吸附塔的烟气出口经引风机连接烟囱。
9.所述干法脱酸塔的底部设置烟气入口和干粉入口，干粉入口连接干粉供应装置，用于向干法脱酸塔内喷入脱酸吸收剂，干法脱酸塔的顶部设置烟气出口。
10.所述脱酸吸收剂为碳酸氢钠粉末或熟石灰。
11.所述除尘器的底部设置烟气入口，除尘器的顶部设置烟气出口，除尘器内设置若干仓室，每个仓室内设置触媒陶瓷纤维滤管，触媒陶瓷纤维滤管的表面设置触媒催化剂。
12.所述触媒催化剂为v
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ti、v
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w
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ti、ce
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w
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ti、cu
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fe
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ce
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ti的一种或几种组合。
13.所述除尘器和余热锅炉省煤器在底部均设置有飞灰出口，飞灰出口经输灰系统连接飞灰储仓。
14.所述湿法脱酸塔外部连接有碱液补充系统。
15.所述活性炭吸附塔为固定床式。
16.本实用新型垃圾焚烧烟气净化系统，首先，在干法脱酸塔的基础上又在除尘器后增加了湿法脱酸塔，用于进一步对烟气进行高效脱酸，由此实现的二级脱酸工艺能满足酸性气体超低排放的要求，且具备超高的脱酸效率。而且，不采用传统的半干法脱酸工艺，能避免旋转雾化器因转速高造成的雾化盘和喷嘴磨损等问题，明显降低设备故障率。
17.其次，烟气的脱硝处理是在280~350℃喷入还原剂氨水，并在除尘器中的触媒陶瓷纤维滤管设置触媒催化剂用于脱硝，不仅能分解烟气中的no
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和二噁英，还能截留烟气中由酸性物质和干法脱酸塔中的脱酸吸收剂反应生成的固态粉尘颗粒物，由此实现烟气的脱酸、除尘、脱硝一体化，而且由触媒陶瓷纤维滤管截留下来的粉尘颗粒物对二噁英和重金属也有一定的去除作用。而且，脱硝处理不采用scr（选择性催化还原）反应器，无需单独的升温措施，减少能源浪费，有益于烟气余热的能源梯级充分利用。
18.再者，采用活性炭吸附塔进一步吸附烟气中的二噁英和重金属，利用了活性炭吸附塔中活性炭具有极大比表面积的特点，保证烟气中二噁英和重金属指标全时段满足超低排放要求。而且，不采用传统的活性炭吸附和布袋除尘器组合工艺，能避免活性炭和烟气混合不均的问题，降低了超标排放风险。
19.最后，换热设备中的余热锅炉受热面和余热锅炉省煤器分前后两段布置，余热锅炉省煤器置于除尘器之后以实现余热利用，而且进入余热锅炉省煤器的烟气已经高效的脱酸、脱硝和除尘处理，因而可避免余热锅炉省煤器堵塞和飞灰腐蚀等问题。而且，烟气余热通过余热锅炉受热面和余热锅炉省煤器从而实现充分热交换，逐步实现能源的梯级清洁利用。
20.本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：满足酸性气体、二噁英和重金属超低排放要求，烟气中二噁英和重金属含量全时段达标，脱酸彻底且效率高，设备故障率低，有助于能源梯级清洁利用。
附图说明
21.图1为本实用新型垃圾焚烧烟气净化系统的结构示意图；
22.图中，1垃圾焚烧炉，2余热锅炉受热面，3干法脱酸塔，31干粉供应装置，4除尘器，41氨水供应装置，42飞灰储仓，5余热锅炉省煤器，6烟气换热器，7湿法脱酸塔，71碱液补充系统，8活性炭吸附塔，9引风机，10烟囱。
具体实施方式
23.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
24.参见图1，一种垃圾焚烧烟气净化系统，包括垃圾焚烧炉1、干法脱酸塔3、除尘器4、湿法脱酸塔7、活性炭吸附塔8、换热设备和排烟气装置。换热设备包括余热锅炉受热面2、余热锅炉省煤器5和烟气换热器6。烟气换热器6包括降温通道和升温通道，降温通道包括第一入口和第一出口，升温通道包括第二入口和第二出口。排烟气装置包括引风机9和烟囱10。
25.上述各部件连接关系为：垃圾焚烧炉1的烟气出口经余热锅炉受热面2连接干法脱酸塔3的烟气入口，干法脱酸塔3的烟气出口连接除尘器4的烟气入口，干法脱酸塔3和除尘器4之间的管道接入氨水供应装置41，除尘器4的烟气出口经余热锅炉省煤器5连接第一入口，第一出口连接湿法脱酸塔7的烟气入口，湿法脱酸塔7的烟气出口连接第二入口，第二出口连接活性炭吸附塔8的烟气入口，活性炭吸附塔8的烟气出口经引风机9连接烟囱10。
26.干法脱酸塔3的底部设置烟气入口和干粉入口，干粉入口连接干粉供应装置31，用于向干法脱酸塔3内喷入脱酸吸收剂，干法脱酸塔3的顶部设置烟气出口。优选地，脱酸吸收剂为碳酸氢钠粉末或熟石灰。
27.除尘器4的底部设置烟气入口，除尘器4的顶部设置烟气出口，除尘器4内设置若干仓室，每个仓室为直立式焊接钢结构容器并内部设置用于支撑触媒陶瓷纤维滤管的支撑结构，仓室的入口与除尘器4的烟气入口连通，仓室的出口经导流板连接有净气室，净气室与除尘器4的烟气出口连通。烟气依次经过除尘器4的烟气入口、仓室的入口进入仓室后，再透过触媒陶瓷纤维滤管的表面并由触媒陶瓷纤维滤管的中心孔排出，然后经过仓室的出口进入净气室，最后经过除尘器4的烟气出口排出除尘器。触媒陶瓷纤维滤管的表面设置触媒催化剂。优选地，触媒催化剂为v
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ti、v
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w
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ti、ce
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w
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ti、cu
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fe
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ce
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ti的一种或几种组合。触媒催化剂的组分和常规的scr催化剂类似，触媒催化剂均匀分布在触媒陶瓷纤维滤管上，用于分解烟气中的no
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和二噁英，使得接触面积大、停留时间和去除效率最大化。烟气中由酸性物质和干法脱酸塔中的脱酸吸收剂反应生成的固态粉尘颗粒物被截留在触媒陶瓷纤维滤管的表面，除尘器中还设置压缩空气脉冲，用于清除触媒陶瓷纤维滤管的表面截留的粉尘颗粒物。
28.除尘器4和余热锅炉省煤器5在底部均设置有飞灰出口，飞灰出口经输灰系统连接飞灰储仓42。
29.湿法脱酸塔7外部连接有碱液补充系统71。
30.活性炭吸附塔8为固定床式。
31.参见图1，图中箭头所示方向为烟气方向。具体地，垃圾焚烧炉产生的高温烟气经余热锅炉受热面换热后，烟气温度降至350℃左右；烟气进入干法脱酸塔进行一级脱酸，烟气由干法脱酸塔底部的烟气入口喷入干法脱酸塔内，脱酸吸收剂由干法脱酸塔底部的干粉入口喷入干法脱酸塔内，烟气中的酸性物质和脱酸吸收剂在干法脱酸塔内由下至上地同向流动并发生酸碱中和反应，然后烟气和脱酸吸收剂由干法脱酸塔顶部的烟气出口排出至干
法脱酸塔和除尘器之间的管道，管道内由氨水提供装置喷入脱硝还原剂氨水，烟气和氨水充分混合后在280~350℃的温度窗口进入除尘器；烟气由下至上依次经触媒陶瓷纤维滤管和净气室后排出，烟气中的no
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和二噁英由除尘器内触媒催化剂进行分解，烟气中由酸性物质和干法脱酸塔中的脱酸吸收剂反应生成的固态粉尘颗粒物被截留在触媒陶瓷纤维滤管上，而且附着在粉尘颗粒物表面的二噁英和重金属也因此得到去除；烟气从除尘器出来后进入余热锅炉省煤器，此处烟气已经过高效脱酸、脱硝和除尘处理，因而余热锅炉省煤器不会面临飞灰堵塞和酸性气体腐蚀等问题，可大大延长省煤器使用寿命，从余热锅炉省煤器排出的烟气温度降至180~200℃；随后，烟气经烟气换热器的降温通道降温后进入湿法脱酸塔进行二级脱酸，以实现高效彻底的脱除酸性气体和和进一步去除固体粉尘颗粒，烟气再经烟气换热器的升温通道升温至100~150℃；最后，烟气进入活性炭吸附塔，用于进一步吸附烟气中的二噁英和重金属，再经引风机进入烟囱进行排放。
32.本实用新型采用“干法脱酸 触媒陶瓷纤维滤管除尘 湿法脱酸 固定床活性炭吸附”工艺，不同于常规的烟气净化系统，烟气在280~350℃实现脱酸、脱硝和除尘一体化，实现能源梯级清洁利用，并结合两级脱酸和活性炭吸附处理，烟气净化系统的各项排放指标优于国标及欧盟标准，具备脱除效率高和安全可靠的优点，为解决垃圾焚烧烟气深度净化处理及达到烟气超低排放要求提供一种全新的解决方案，具有极为广泛的应用前景。
33.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。