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1、 生活垃圾焚烧处理中烟气净化系统设计 摘 要：生活垃圾焚烧过程中将产生大量有害气体，酸性气体、二恶英，以及大量粉尘，本设计主要是针对生活垃圾焚烧过程中排出的烟气进行除尘净化。工艺流程为：生活垃圾经过前期的破碎等处理后，进入焚烧炉，通过焚烧炉后产生的烟气进入半干式洗涤塔，在半干式洗涤塔中的物理和化学作用去除掉烟气中的酸性气体，再进去袋式除尘器进行除尘，最后剩余气体从烟囱排出。生活垃圾焚烧日益成为生活垃圾处理的主要方式，相对于将生活垃圾填埋，占地面积大，且垃圾渗滤液一旦泄漏将对人体，环境，水资源造成严重的危害。但焚烧垃圾过程中还是会产生大量的有害烟气，因此，本次设计针对生活垃圾焚烧过程中所产生的烟
2、气设计净化系统，解决了垃圾焚烧后产生的后续污染问题。关键词：生活垃圾焚烧厂；烟气；袋式除尘器I WasteIncinerationFlue GasPurificationSystem Design Abstract: a large amount ofharmful gasgarbage incineration process, acid gas,dioxin,anda lot of dust,this design is mainly fordomestic waste incineration flue gas discharged in the process of dust puri
3、fication.The process is: the garbage through the crushingprocess,into the burning furnace,flue gasproduced by burningfurnaceafterentering thesemi dryscrubber,insemi dryscrubberinphysical and chemical effects ofremovingacid gas in flue gas,and then gointo thedustbag dust collector,the last remainingg
4、asdischargefrom the chimney.Hasbecome the main way ofliving garbage disposalof garbage incineration,relative tolandfill,covers an area of large,andonce the landfill leachatewill leakto the human body,the environment,waterresources causedserious harm.Lifewillnot only solve theproblemof waste incinera
5、tionprocessingwasteincinerationcan also be used toproduce heatfor power generation,reducing theamount of coalused inpower supply.Butin the process ofwaste incinerationwillproduce harmfulgas,a large number oftherefore,the design offlue gaspurification systemfor thedesign ofgarbage incinerationprocess
6、,subsequentincinerationto solve pollutionproblems after.Keywords:solid waste incineration;flue gas;bag type dust collector目 录1 绪论11.1引言11.2烟气的产生和组分11.2.2粉尘11.3重金属11.4二恶英等有机物11.5生活垃圾焚烧处理厂流程图22 烟气净化工艺选择32.1酸性气体去除工艺的选择32.1.1干法除酸32.1.2半干法除酸32.1.3 湿式洗涤塔32.2 除尘器的选择42.2.1静电除尘器42.2.2 袋式除尘器43 主要设计参数、流程及主要设备计
7、算53.1锅炉参数53.2布袋除尘器入口53.3环境条件53.4设计流程图53.5半干式反应塔53.6袋式除尘器的设计计算63.6.1设计依据标准和设计参数63.6.2袋式除尘器的计算、选型及设计63.7烟囱的设计133.7.1烟囱的高度133.7.2烟囱的总压损143.7.2.1烟囱总摩擦压力损失的计算143.8 管道的布置及设计计算153.8.1各装置及管道布置的原则153.8.2管径的确定153.9系统阻力的计算163.9.1摩擦压力损失163.9.2局部压力损失163.9.3系统总阻力173.10标准状态下风机风量的计算173.10.1风机风压的计算173.10.2电动机功率的计算17
8、4 结论19致谢20参考文献21附录2211 绪论 1.1引言在生活中，我们在不知不觉中总会产生许多生活垃圾，厨余垃圾、生活用品废弃物等等。然后由于生活垃圾给我们带来的影响和造成的污染越发严重，已经开始危害人类的身体健康和影响着生态的平衡，对于这当下社会的一大公害，对于如何合理有效的处理生活垃圾已经成为全世界关注的问题。而在处理生活垃圾过程中较为可行的两种办法是焚烧和填埋，但是填埋垃圾过程中可能会发生垃圾渗滤液的渗出，污染了地下水，对人体造成的危害更是不可想象的，而垃圾焚烧过程中也会产生一些危害人体的废气，如HCL、HF、SO2、NOx、CO、重金属（Pb、Hg）和二恶英等。为了避免二次污染，
9、要对垃圾焚烧过程中产生的烟气进行净化处理达标后再排放。1.2烟气的产生和组分1.2.1酸性气体（SOX、HCL、HF）酸性气体，如氯气、氟气在垃圾焚烧过程中氯或含氯物质以及其他有机物在燃烧后产生的酸性气体。烟气中HCL的含量在600 mg/m3到1200mg/m3之间；SOX主要是由垃圾中所含硫化合物在焚烧过程中产生的，以SO2为主，在重金属催化作用下，会生成少量SO3，烟气中SOX含量在200 mg/m3到800mg/m3 之间。1.2.2粉尘焚烧产物中主要的无机组分构成，粒度范围在200m。在锅炉出口处，烟气的含尘量大约为2000 mg/m3到6000mg/m3。1.3重金属 重金属主要包
10、括有Hg、Cd、Pb、As等，主要来自于垃圾中的废电池、日光灯管和含有重金属的涂料、油漆等。Hg 和Cd 在烟气中存在，这是因为有些含有这种成分的化合物在燃烧过程中挥发所产生的。当温度降低时重金属混合物的挥发率将剧烈的降低，相应地排放随之减少。余热锅炉出口处烟气中Hg的含量为0.1 mg/m3到0.6mg/m3之间，其他重金属含量为5 mg/m3到 30mg/m3之间。1.4二恶英等有机物垃圾在燃烧过程中还会产生二恶英类，多氯二苯并二恶英（PCDD）和多氯二苯并呋喃（PCDF）分别有75个、135个异构体。二恶英主要是由含氯杀虫剂、除锈剂、塑料、合成树脂等成分废弃物在焚烧时产生的，其中剧毒物质
11、含量很少,是以气态或着是吸附在烟尘上，存在于烟气中的。当烟气温度达到850时,停留时间2s且O26%时即可分解成二氧化碳和水等物质。另一方面，当烟气中温度在200400时会有再生成二恶英的可能。1.5生活垃圾焚烧处理厂流程图图12 烟气净化工艺选择2.1酸性气体去除工艺的选择 酸性气体净化工艺按照有无废水排出分为干法,半干法和湿法三种方式。2.1.1干法除酸 干法除酸有两种方式，一是干式反应塔。二是在进入除尘器前喷入干性药剂，药剂在除尘器内和酸性气体发生反应。除酸的药剂大多采用熟石灰。让氢氧化钙粒表直接接触酸性气体，发生中和反应，产成无害的中性盐颗粒，在除尘器里，反应后的产物连同烟气中粉尘和未
12、发生反应的吸收剂一起被捕集下来，到达净化酸性气体的目的1。 此工艺的特点为：工艺简单，不需要复杂的石灰浆制备和分配系统，设备故障率低，维护简单；药剂的使用量大，运行费用高；除酸的效率相对湿式和半干式低些。 2.1.2半干法除酸 半干法除酸吸收剂使用氧化钙或者是采用氢氧化钙为原料，制备成氢氧化钙溶液，在烟气净化工艺系统流程中通常放置于除尘设备之前，因为在注入石灰浆后会在反应塔中形成大量的颗粒物，必须通过除尘器收集去除。半干式反应塔内没有完全反应的消石灰，可随着烟气流进入除尘器，除尘设备使用袋式除尘器，使酸性气体二次反应，使得脱酸效率再一次提高，因此提高了石灰浆的利用效率。此种方式的特点是： 半干
13、式反应塔脱酸效率高，对HCL的去除效率达到90%以上,此外，对一些重金属合理使用时去除效率可达到99%以上；不产生废水，耗水量相对于湿式洗涤塔较少；工艺流程简单，投资和运行费用较低；石灰浆制备系统较复杂。2.1.3 湿式洗涤塔湿法脱酸使用洗涤塔形式，在烟气进入到洗涤塔后经过碱性溶液充分接触后得到满意的脱酸效果。洗涤塔设置在除尘器的下游，以防粒状污染物阻塞喷嘴而影响其正常操作。湿式洗涤塔所使用的碱液通常为氢氧化钠，少数使用石灰浆液以避免结垢。这种方式的特点为：流程较复杂，配套设备多；净化效率高，在欧洲以及美国有多年的实践均可验证其正确性。 脱除效率可达到95%以上，对SO2亦可达到80%以上；产
14、生含高浓度的无机氯盐以及重金属废水，需经处理后才能排放；处理后废气因其湿度降低至露点以下，需再加热，以防止烟囱出口形成白烟现象，造成不良景观；设备投资高，运行费用也相对较高。经过以上比较，且结合查阅资料，本次设计采用半干法，半干式烟气循环流化床脱硫(CFB-FGD)工艺。2.2 除尘器的选择垃圾焚烧厂的粉尘控制常见的设备有电除尘器、布袋除尘器、文丘里洗涤器等。根据实际情况，文丘里洗涤器不适合本次设计的要求，因此本次设计对静电除尘器和袋式除尘器进行比较，选择适合本次设计的除尘器。2.2.1静电除尘器静电除尘器内有一系列组合起来的电极集尘板，带有粒状污染物烟气顺着水平方向通过集尘区段，其中的粒状物
15、受到电场感应带负电，由于电场引力的影响，被移动到集尘板进行收集。再利用集尘板上所产生的震动来震荡起吸附在集尘板上的颗粒物，将落入底部的飞灰收集到灰斗内，以维持良好的集尘效率。这就是静电除尘器的工作原理。2.2.2 袋式除尘器袋式除尘器可去除粒状污染物和重金属。袋式除尘器通常包含多组密闭集尘单元，其中多个由笼骨支撑的滤袋。烟气从袋式除尘器下半部进入，然后从下向上流动，当含尘烟气流经滤袋时，粒状污染物被滤布过滤，并附着在滤布上。清除下来的粉尘掉落至灰斗并被运走。在袋式除尘器的设计上，气布比是非常重要的因素，对投资费用及去除效率有决定性的影响。随着对去除物的要求越来越高，电除尘器不仅不能满足脱除有机物（二恶英等）、重金属的需要，同时它也无法满足对粉尘排放的要求。所以，现在的垃圾焚烧厂已基本不再采用电除尘器作为处理装置。GB 184852001生活垃圾焚烧污染控制标准中明确规定生活垃圾焚烧炉除尘器装置必须采用布袋除尘器。 因此本次设计也采用布袋除
