焚烧炉系列
含铵盐废水焚烧处理工艺说明
1、原液预处理--铵钙转化
为了铵盐避免对后序焚烧处理设备产生不良影响,需提前将铵盐转化成钙盐。废水进入转化池,通过螺旋输送机投加生石灰并进行搅拌,在此过程中废水中的铵根离子被钙离子取代,生成大量的游离氨。此处的氨气通过真空泵进入氨气吸收塔制氨水回用。
反应后的溶液在搅拌机作用下处于悬浮状态,通过螺杆泵打入箱式压滤机进行过滤脱水,滤渣经皮带机输送至回转窑焚烧炉焚烧,滤液则进入氨气解析塔作进一步的脱氨处理。氨气解析塔中的溶液在循环泵及蒸气换热器加热条件下不断解析出氨气,减小后续处理工艺负担。
2 焚烧工艺
经过氨钙转化解析后的废水进入储罐,通过管路输送至焚烧炉进料口,和压缩空气充分混合,通过雾化喷头进入废液焚烧炉,废液焚烧炉作为一级焚烧,焚烧温度控制在750-800℃左右,采用立式结构,底部自动出盐;产生的烟道气进入迷宫沉降除尘器除盐(底部自动出盐),然后进入二次焚烧室进行高温焚烧,二级燃烧室内焚烧温度控制在1100℃左右,产生的高温烟道气进入余热回收装置,高温烟道气的部分热量转化为蒸汽回收,烟气温度降至650℃左右,之后进入G-G换热器,为补燃空气预热,同时烟气降温至500℃左右,(根据国标要求:为避免二噁英的再次合成,烟气要在1S内从500℃左右降至200℃以下),烟气进入喷淋急冷降温塔降温至200℃以下,之后进入喷淋吸收塔脱除酸性气体,且再次降温至75℃左右,进入汽水分离器脱水后,经烟囱外排。
为确保焚烧系统的安全稳定运行,设计在焚烧炉本体布置了辅助燃烧器,辅助燃烧器具有FSSS火焰监测和保护功能,现场PLC控制,当炉膛温度低于设定值时,燃烧器自动开启,当炉膛温度高于设定值时燃烧器自动切换。燃烧器的喷气量和助燃风量由燃烧器带来的比例阀自动控制和调节。
燃烧系统的启动采用辅助燃料,焚烧炉的燃料量主要取决于焚烧炉的启动次数、废物成份、热值和水份。当废物热值较低时,为保证焚烧炉稳定运行,焚烧炉需加入辅助燃料助燃。
(2)迷宫除尘
变速立式迷宫沉降器是我公司自主研发的灰尘沉降装置(已申请国家发明专利,公示期),该装置通过重力、变向、变速、撞击作用使尘粒从气流中自然沉降的除尘装置。其机理为含尘气流进入沉降室后,由于扩大了流动截面积而使得气流速度大大降低,使较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降。该装置通过变速、变向、撞击提高了沉降效率,同时大大地节约占地面积和降低了设备投资,压力损失小的特点,而且可以处理高温气体,运行可靠,基本不用维修。经过迷宫除尘后的烟气除尘效率达到98%。
(3)二燃室
从废液炉出来的烟气经迷宫除尘后进入二燃室再次高温燃烧,同时通过助燃燃料,使燃烧温度达1100℃以上,烟气在二燃室的停留时间2秒以上,确保进入焚烧系统的危险废物充分彻底的燃烧完全。经二燃室充分燃烧的高温烟气送入尾气处理系统。
二次燃烧室布置了辅助燃烧器。二燃室的烟气温度是通过二次风(由鼓风机提供)和助燃燃料来调节的。
为保障系统应急事故发生时系统的安全,在二次燃烧室顶部设置了紧急防爆门。当烟气处理系统的引风机出现故障、二燃室压力超过限值时,顶部的紧急防爆门将自动打开卸压。
2.2脱硝系统
SNCR脱硝技术即选择性非催化还原(Selective Non-Catalytic Reduction,以下简写为SNCR)技术,是一种不用催化剂,在850~1100℃的温度范围内,将含氨基的还原剂(如氨水,尿素溶液等)喷入炉内,将烟气中的NOx还原脱除,生成氮气和水的清洁脱硝技术。
在合适的温度区域,且氨水作为还原剂时,其反应方程式为:
4NH3 + 4NO + O2→4N2 + 6H2O (1)
当温度过高时,也会发生如下副反应:
4NH3 + 5O2→4NO + 6H2O(2)
SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率一般为30%~80%,受设备结构尺寸影响很大。采用SNCR技术,目前的趋势是用尿素代替氨作为还原剂。
SNCR 技术脱硝原理为:
在850~1100℃范围内,NH3或尿素还原NOx的主要反应为:
NH3为还原剂:4NH3 + 4NO +O2 → 4N2 + 6H2O
尿素为还原剂:NO+CO(NH2)2 +1/2O2 → 2N2 + CO2 + H2O
SNCR脱硝系统组成: SNCR(喷氨)系统主要由卸氨系统、罐区、加压泵及其控制系统、混合系统、分配与调节系统、喷雾系统等组成。
SNCR系统烟气脱硝过程是由下面四个基本过程完成:
接收和储存还原剂;在设备合适位置注入稀释后的还原剂;还原剂的计量输出、与水混合稀释;还原剂与烟气混合进行脱硝反应。
高温烟道气,进入余热回收锅炉,以回收蒸汽的形式回收余热的同时,使烟道气由1100℃降温至650℃,随后烟气进入G-G换热器与补氧空气进行换热,将空气温度加热到150℃以上,可以减少焚烧炉一燃室和二燃室燃料的消耗,同时烟气温度降低到500℃左右。烟气接着进入半干式急冷吸收塔,急冷塔所需清水由1台清液泵提供,经过定量的清水经塔内的双流体雾化喷头将水雾化成小于30μm,直接与烟气进行传质传热交换,利用烟气的热量使喷淋的水分蒸发,从而使烟气在塔内迅速降温至200℃以下。烟气在急冷塔内的急冷时间为1秒钟。
烟气(经过烟道热损气降温190℃以下)接着进入干式吸收装置,与装置内计量喷入的活性炭、氧化钙充分掺混、反应,进一步的吸收烟气中的有害物质。烟气(190℃左右)接着进入布袋除尘器,脱出烟气中的烟尘及有害物质,然后进入一号烟气在加热器,使烟气升温至350℃,进入SCR脱硝装置(再次脱硝),之后进入湿式洗涤塔,进一步处理残留的烟尘等有害物质。之后,进入汽水分离器,进行汽水分离,降低烟气中的含水量。然后,处理达标的烟气进入二号烟气再加热器,对烟气进行升温(130℃),经引风机、烟囱排放。
宋永兆 一三三零三八零三六八二 地址:河南省新乡市凤泉区西玛大道101号
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