流态化洗涤吸收法净化垃圾焚烧尾气试验研究

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1、http://www.paper.edu.cn*流态化洗涤吸收法净化垃圾焚烧尾气试验研究11121仲兆平金保升黄亚继周宏仓章名耀1、东南大学能源与环境学院环境科学与工程系，东南大学洁净煤发电与燃烧技术教育部重点实验室，南京，210096；2、南京信息工程大学环境工程系，南京，210000摘要：本文阐述了一种垃圾焚烧尾气净化工艺的试验研究过程和结果。垃圾焚烧在一流化床试验装置上进行，垃圾焚烧尾气采用流态化洗涤吸收工艺净化。试验结果如下:SO2、NOx和HCl三种酸性气体中，HCl易于脱除，NOx较难脱除。金属螯合物作为添加剂对NOx的

2、脱除效果较好。随着喷射速度的增加，开始时重金属的脱除率逐渐增加，但当喷射速度达到一定值后，喷射速度的增加反而会引起重金属去除率的降低。螯合剂的浓度对重金属的脱除效率有很大影响，其中Cu、Zn、Hg、Fe和Cr的脱除率随螯合剂浓度的增加而显著增大，而Cd的脱除率几乎不随螯合剂浓度的变化而变化。相同浓度下，石灰石浆液比石灰浆液对重金属的脱除效果要好。关键词：垃圾焚烧，烟气净化，流态化，洗涤，吸收1引言随着我国国民经济的持续快速发展，城市生活垃圾产生量迅猛增加。目前我国城市生活垃圾产[1]量年均增长率达10％以上，2005年全国垃圾产生量

3、为1.5亿吨。城市生活垃圾处理方法通常有四种：卫生填埋、堆肥、回收利用和焚烧。由于垃圾焚烧具有显著减少垃圾容积、彻底消除病菌毒素和回收能量等优点，近三十年来它在国际上得到迅速发展和广泛应用。新加坡、瑞士、卢森堡、日[2,3,4]本、丹麦、瑞典和比利时等国的生活垃圾焚烧处理的比例都超过了50％。我国经济发达城市北[5,6,7,8]京、上海、广东、南京、天津、深圳等已经或正在建设垃圾焚烧厂。2001年国家环保总局对全国20个垃圾焚烧厂焚烧尾气检测表明，烟尘超标率为50%，最大超标23.5倍，一氧化碳超标率33.3%，最大超标8倍，二氧化

4、硫超标率为6.7%，最大超标54.4倍。对[9]7个焚烧厂烟气排放口二噁英类检测表明，其超标率为57.1%，最大超标99倍。只有二台焚烧炉[10]的全部检测项目能达到《生活垃圾焚烧污染控制标准》，大部分焚烧炉有部分指标达不到标准，少数焚烧炉无尾气净化设施，所测项目全部严重超标。鉴于此，在我国深入开展垃圾焚烧尾气净化研究显得尤为迫切。本文阐述了流态化吸收法净化垃圾焚烧尾气的试验研究过程和结果。2试验装置和试验过程2.1试验装置图1为实验室小型流化床垃圾焚烧试验台系统流程图。该系统由高温烟气加热系统、垃圾加料系统、流化床本体、灰循环系统

5、和热交换器组成。柴油在燃烧室内燃烧产生高达1100℃的高温烟气，冷的流化风通过燃烧室内的盘管与高温烟气进行热交换，提高流化风的温度，使垃圾在流化床内的焚烧顺利进行。换热后的高温烟气掺入少量冷空气使烟温调节到950℃,然后进入流化床焚烧炉本体夹套，依次加热内筒、一次、二次旋风除尘器和回料装置，最后从后续的管路中排出系统。加料口距布风板500mm。由于焚烧时炉膛内温度较高，加料器顶端会与高温接触，在加料的过程中很有可能由于搭桥或温度较高而使加料器入口堵塞，因而在加料管道度较高，加料器顶端会与高温接触，*本文获教育部高等学校博士点基金项目

6、(20030286005)和新世纪优秀人才支持计划(NCET-05-0469)的资助。1http://www.paper.edu.cn烟气采样点1P6T7850℃T8800℃至室外T6去尾气净化系统P旋风5850℃除尘器T16灰斗热交换器1流化床油箱垃圾焚200℃烧炉900℃P7T5P4T17P15T15波纹膨胀节回料器IH2O螺旋加料器T4P3调速电机减速器接罗茨风机P2布风系统T3T2450℃去燃烧室T14P141253467燃烧室燃烧器P1放1100℃950℃空阀罗茨风机T1图1小型垃圾焚烧及尾气净化试验台系统流程图在加料的过

7、程中很有可能由于搭桥或温度较高而使加料器入口堵塞，因而在加料管道外侧设置了水冷夹套。流化床垃圾焚烧炉本体由内筒和外筒组成，内、外筒材料均为0Cr25Ni20。内筒尺寸为Φ108mm×4mm，从布风板到一次旋风除尘器进口高度为4.22m。内筒上设有加料口、焚烧后烟气出口、回料口和测温测压孔。外筒尺寸为Φ159mm×4.5mm。外筒上设有三个差胀膨胀节，还设有加热烟气进口、出口和测温孔。在夹套外由里到外分别用硅酸铝针刺毡和岩棉板保温。灰循环系统由第一级旋风分离器、灰斗、膨胀节和L阀组成。由于试验台较小，散热损失较大，因此旋风分离器、灰斗

8、和料腿由加热床体后的热烟气保温。垃圾焚烧后烟气中的大颗粒经第一级旋风除下后通过“L”阀回料器返回到内筒的沸腾段，再次进行焚烧反应，经过反复循环提高物料的停留时间和焚烧效率。oo垃圾焚烧后烟气经二旋后烟温大约800C左右，经热交换器将其