垃圾焚燒發電廠煙氣干法脫酸系統溫度的控制-污水處理設備公司
2023年05月25日 12:15:16
來源：山東中科貝特環保裝備股份有限公司 >> 進入該公司展臺
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北極星大氣網訊:摘要：通過對垃圾焚燒發電廠煙氣露點和近絕熱飽和溫度的研究,計算出脫酸反應的溫度.同時,在垃圾焚燒發電廠的實際運行中進行操作溫度對脫酸效率的影響實驗,要在保證脫酸效率的同時,避免設備的結露腐蝕。
1引言
垃圾焚燒發電廠煙氣脫酸工藝的主要目的是去除煙氣中的HCl和SO2等酸性氣體。目前煙氣脫酸工藝形式較多，按其系統中是否有廢水排出，可分為濕法、半干法和干法三種。干法脫酸系統由急冷塔、袋式除塵器和堿性脫酸劑系統構成，工藝流程為：來自垃圾焚燒爐鍋出口煙道的煙氣由急冷塔上部進氣口進入塔內，經過噴水霧化降溫，使煙氣溫度快速下降，再由急冷塔下部側面排氣口，通過煙道進入袋式除塵器。堿性脫酸劑通過羅茨風機送至煙管內，煙氣中含有的酸性物質在煙道和除塵器內與脫酸劑發生脫酸反應，反應產物被除塵器過濾捕集。干法脫酸工藝中的脫酸效率與鈣硫比、鈣氯比、煙氣溫度和濕度等因素有關。本文對影響脫酸效率的煙氣溫度這一因素進行簡要分析。
2煙氣溫度的理論分析
煙氣溫度對整個煙氣凈化系統非常重要。在干法脫酸工藝中，主要通過調節急冷塔內的噴水量控制煙氣溫度。僅考慮脫酸效果的話，噴水量越大，煙氣溫度越低越好。但是噴水量大，脫酸系統的急冷塔、除塵器、管道以及輸送等設備容易發生濕壁和結垢，除塵器內的布袋容易發生結露，影響系統正常運行和設備的使用壽命。
2.1近絕熱飽和溫度
煙氣中的酸性氣體與Ca(OH)2的反應為放熱反應，因此煙氣溫度越低越有利于脫酸反應的發生。其理想值為絕熱飽和溫度，即濕空氣絕熱降溫增濕至飽和時的溫度。但同時煙氣溫度又要保證高于露點，以防止設備和煙道發生腐蝕與濕壁。露點溫度是濕空氣等冷卻至飽和時的溫度。絕熱飽和溫度高于露點溫度，兩者間的溫度差即為近絕熱飽和溫度AAST。在運行的過程中AAST的選取直接影響脫酸效率和裝置的運行穩定性。有研究表明，絕熱飽和溫度溫差越小，相對濕度越大，水分吸附平衡量越大，由單分子層吸附量換算成的分子層數就越多，脫酸率就越大。脫酸率隨水分子層數的增加近似呈線性增長的關系。當溫差從18K降到11K，脫酸效率增加30%，溫差越低，脫酸效率越高。當AAST很小時，脫酸效率增幅變大，脫酸效率與AAST呈指數關系。因此，AAST低，意味著塔內噴水量大，煙氣溫度低，脫酸效率高。
3煙氣溫度對脫酸效率影響的實驗
通過在某垃圾焚燒發電廠煙氣脫酸工藝的現場研究，進行了煙氣反應溫度對脫酸效率的影響試驗。該電廠的煙氣露點溫度約為129℃，波動不大。選擇近絕熱飽和溫度AAST為11K，則脫酸溫度為140℃。從工程控制角度來說，以急冷塔出口煙氣溫度為控制參數。煙氣從急冷塔出口經過一段風管后再與脫酸劑發生反應，此過程中管道散熱，因此急冷塔出口溫度需略高于發生脫酸反應溫度，取值145℃。
實驗方案：以急冷塔出口煙氣溫度為變動量，采用TESTO煙氣分析儀在脫酸系統入口和出口對HCl和SO2濃度進行采樣，分析溫度的變化對HCl和SO2去除率的影響。急冷塔出口煙氣溫度通過噴水量進行調節，脫酸劑的投入量保持不變。在采樣過程中，盡量保證急冷塔入口煙氣中的HCL和SO2含量大致相同，以減少其他因素對試驗結果的影響。具體實驗數據見下表；急冷塔出口的溫度對脫酸效率的影響見下圖。
由圖中可以看出，急冷塔出口的溫度越低，脫酸效率越高。通過降溫措施，SO2去除率只能達到85%左右，溫度達到150℃后，再進行降溫，對SO2去除率的影響不大。而對HCl言，隨著溫度的降低，其去除率可以不斷提高。根據排放濃度來看，溫度控制在160℃以下，HCl和SO2的排放指標可以達到歐盟2000標準。同時，除塵器和管道會造成15℃左右的溫降，為防止煙氣到達除塵器及除塵器后的風機時，煙氣溫度已降至露點溫度以下而導致設備腐蝕問題，因此急冷塔出口的煙氣溫度控制在150℃~160℃。
4結論
垃圾焚燒發電廠由于垃圾成分、鍋爐類型、脫酸工藝的不同，其脫酸工藝中溫度的控制也不盡相同，因此對于各個垃圾焚燒發電廠的脫酸溫度必須進行
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