?化工廢料焚燒煙氣治理系統的改造與分析
化工廢料焚燒煙氣治理系統的改造與分析
靳學民(18837268281)
安陽福士德環保工程有限公司
（湯陰縣古賢鎮南士昌村郵編：456161）
摘要：文章以河南東泰制藥有限公司垃圾焚燒爐煙氣治理系統的總體設計和現場應用為例，結合實踐分析了垃圾焚燒爐煙氣治理系統的特點，總結并改進了整個系統中的設計缺陷和制作結構，使該系統得到了成功應用。
關鍵詞：半干急冷塔石灰石噴粉活性炭噴粉布袋除塵器煙氣中和塔
隨著國家“碳中和、超低排放、氣代煤、電代煤”政策的實施，國內各行各業的企業應用單位都進行了生產設備的大換血過程。眾所周知，化工企業是環保行業中的污染大戶，化工企業生產過程中產生大量的固廢和有機廢氣如果得不到有效及時的治理，會對當地區域的土壤、空氣、植物生長等造成不可估量的損傷，因此，化工企業都積極響應國家“節能減排”的號召，對這些主要污染源進行了相應的治理。本文就是針對河南東泰制藥有限公司化工廢料焚燒煙氣治理系統進行了整體的設計、制作、安裝并投入運行，不僅滿足了該企業要求投資小的條件，而且達到了國家排放標準的要求。
一、項目概況
1、廢料的品種和特點
該焚燒爐主要焚燒該公司生產系統中大量的廢活性炭、塑料等，燃料采用該公司生產系統產生的廢母液代替天然氣。
焚燒產生煙氣主要有二噁英、呋喃、重金屬、氮氧化物、硫化物、顆粒物等。
在正常生產過程中，煙氣如得不到有效的治理，不僅嚴重影響操作工人的正常工作，而且對人體和當地環境的危害也相當嚴重。因此，必須進行治理以改善廠部周邊的環境。
2、原系統的組成和運行過程出現的問題
運行過程出現的問題如下：
1）除塵器凈氣室內大量堆積有粉塵和結晶體；
2）除塵器凈氣室上箱體和檢查蓋腐蝕嚴重，多處已經完全腐蝕露風；
3）除塵器后端酸堿中和塔新堿液噴淋后馬上變成酸性液體。
4）在線檢測顆粒物和硫排放嚴重超標。
經現場查看原有系統工藝流程，該化工廢料焚燒系統由廢料焚燒爐、余熱鍋爐、冷卻塔、布袋除塵器、脫硫塔、SNCR脫硝系統和輸灰系統、空氣壓縮機站和引風機部分等幾部分級成。
從以上系統中的組成不難發現當初系統設計時弊端，當初設計者只是考慮了系統后端的顆粒物排放和硫排放，忽略了系統中煙氣特性對設備的影響和運行維護。
找到問題癥結，我們在系統原有設備基礎上重新設計并進行改造。
二、重新設計后的系統方案
1、系統參數設計
本系統使用的是一臺6噸廢物焚燒爐，根據熱工計算風量為17500m3/h，加上其它因素，系統風量定為：17500m3/h×1.15=20125 m3/h。
改造原有冷卻塔，增加了石灰粉噴射裝置、活性炭噴射裝置。改造工藝流程由廢料焚燒爐、余熱鍋爐，半干急冷中和塔、石灰粉噴射裝置、活性炭噴射裝置、布袋除塵器、酸堿中和塔、SNCR脫硝系統和輸灰系統、引風機部分等幾部分級成。
三、改造方案闡述
1、半干急冷脫酸中和塔
焚燒產生煙氣主要有二噁英（PCDDs）、呋喃（PCDFs）、重金屬、氮氧化物、
硫化物、顆粒物等。二噁英（PCDDs）和呋喃（PCDFs）在煙氣溫度高于200℃時很容易吸附在顆粒物等介質的表面，根據《危險廢物集中焚燒處置工程建設技術規范》，為避免PCDDs/PCDFs的合成，要求將煙氣溫度必須快速冷卻至200℃以下，由于冷卻噴淋，霧化液同時與煙氣中的其它酸性氣體和硫化物等接觸，快速形成了極強的酸性液體，因此造成原系統冷卻塔和除塵器大面積腐蝕現象。
找到問題癥結，必須對原有冷卻塔進行冷卻和脫酸改造：在冷卻塔旁邊增加一套堿液配制裝置，冷卻塔頂部增加雙流體噴槍，噴槍接入壓縮空氣和配制的堿液，當余熱鍋爐的高溫煙氣自上而下進行冷卻塔時，雙流體噴槍開始工作，經噴槍霧化后將配制好的冷卻液霧化成小于0.07mm的霧滴，霧化的水滴和高溫煙氣充分換熱，在極短時間內迅速蒸發，帶走熱量，將煙氣溫度降為低于200℃的煙氣從底部經管路進行布袋除塵器。
2、石灰粉噴射裝置
在半干急冷脫酸中和塔后面設置石灰干粉噴射裝置主要是為防止脫硫脫酸效果未達到預期效果的時候啟動，以保證煙氣中污染物的達標排放。由石灰倉、定量給料裝置、石灰噴射器以及高壓風機等組成。
石灰干粉從粉倉通過定量給料機輸出，用噴射高壓料封泵噴入半干式反應塔和袋式除塵器之間的管道中，與煙氣混合后進入布袋除塵器，同時也可以做為除塵器的預噴粉裝置使用。3、活性炭粉噴射裝置焚燒爐煙氣中的二噁英（PCDDs）、呋喃（PCDFs）、重金屬、硫化物等在半干急冷脫酸中和塔中凈化過后中，由于工況波動和煙氣速率等原因會有一部分逃逸率，為確保煙氣中PCDDs/PCDFs、重金屬等達到環保排放指標，系統中必須增加活性炭吸附進行治理。
活性炭粉連續不斷的噴入半干式反應塔和袋式除塵器之間的管道中，通過管道進入布袋除塵器，由于布袋濾料的阻隔吸附在布袋表面，這時風速降低，吸附在活性炭粉表面的PCDDs/PCDFs、重金屬得到了充分吸附凈化，從而保證了PCDDs/PCDFs、重金屬的達標排放。
4、布袋除塵器將布袋除塵器腐蝕過的部位進行了全新的補焊和更換，對風道內部的及凈氣室進行了耐高溫防腐處理。
1)、型號：FSD96-6
2)、額定風量：20125m3
/h
3)、全過濾面積/凈過濾面積：576m2/480m2
4)、全過濾風速/凈過濾風速：0.58m/min/0.7m/min
5)、濾料：覆膜PTFE濾袋（針眼覆膠貼條）
6)、清灰壓力：0.4—0.5MPa
7)、壓縮空氣耗氣量：1.25 m3
8)、入口溫度：＜200
9）、入口濃度：＜1ｇ/m3
10）、出口濃度：＜10mg/m3
11)、除塵效率：99.9%
5、脫硫塔出水即是酸性排污的問題，經檢查，原有脫硫泵流量偏小，脫硫塔內噴頭數量太少，導致液氣比值偏差太大出現了排污即是酸性的原因。經按液氣比計算，將脫硫泵更換成大流量，脫硫塔內優化布置和增加噴頭數量，現已正常運轉。
四、設備投入運行后的效果
河南東泰制藥有限公司焚燒爐煙氣凈化系統經改造投入運行后，各環節工作正常，運行可靠，維修簡單。經與環保聯網的煙氣在線監測系統顯示，顆粒物排放＜10mg/m3，二氧化硫排放＜8mg/m3，PCDDs/PCDFs、重金屬檢測均達到并遠小于環保排放標準。設備漏風率小于2%，取得了明顯的經濟效益，環境效益和社會效益。
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