CN107191941A - 一种降低焚烧烟气污染物的生活垃圾焚烧处理工艺和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低焚烧烟气污染物的生活垃圾焚烧处理工艺和系统，将生活垃圾转移至垃圾焚烧炉内进行一次燃烧，同时向垃圾焚烧炉内投加石油焦和碳酸钙，将一次燃烧产生的烟气与生活垃圾贮藏产生的臭气一同进行二次燃烧；配合焚烧温度及余热发电锅炉和空气预热器的梯度调温，有助于降低二噁英等有害物质的生产，且有助于酸性物质等其他有害成分的吸收；处理后的烟气有害成分均较低。在本发明的垃圾焚烧处理工艺中，其活性碳吸附温度低，活性炭吸附效率高达98％以上,降低了热损失提高了传热效率和灰处理的要求，整体效率高，特别适用于利用生活垃圾焚烧的火力发电厂,降低烟气净化工艺处理成本及燃料成本。

Description

一种降低焚烧烟气污染物的生活垃圾焚烧处理工艺和系统

技术领域

本发明属于生活垃圾处理技术，具体设计一种降低焚烧烟气污染物的生活垃圾焚烧处理工艺和系统。

背景技术

环保部发布年报称，2015年全国共有246个大、中城市向社会发布了固体废物污染环境防治信息，其中城市生活垃圾超1.8亿吨。城市化不断推进，生活垃圾越来越多，原有的垃圾填埋场，大多出现提前封场的现象。城市生活垃圾的无害化、减量化与资源化处理已成为我国城市生态环境可持续发展的关键问题。

垃圾处理能力不能完全跟上，“垃圾围城”早已成为不可回避的都市病。加之垃圾焚烧产生烟气如处理不当，毒害性极高。由于生活垃圾具有量大、成分复杂、肮脏等特点，其有机物质在垃圾贮藏室内易受到微生物的作用而腐烂发酵，产生一定量的氨、硫化氢、有机胺、甲烷等既有异味又有害的气体。恶臭气体成分在好氧和厌氧条件下均可产生，但主要的致臭物质来自于厌氧过程，在氧气充足时，垃圾中的有机成分如蛋白质等，在好氧细菌的作用下产生刺激性气体NH₃等；在氧气不足时，厌氧细菌将有机物分解为不彻底的氧化产物如含硫的化合物，像H₂S，及甲烷等气体。居民长期受到垃圾场臭气困扰，引发“邻避效应”。很多人都不愿意把垃圾焚烧厂建在自己周边，客观上增加了垃圾处理的难度。我国城市垃圾未经分捡、热值较低的特点，其热值在800Kcal/Kg-1100Kcal/Kg之间，焚烧时通常需添加垃圾重量20％左右的燃煤助燃。优质燃煤要求硫含量低于8％，低灰分煤的灰分在10％左右，而普通燃煤灰分可达40％以上。研究表明飞灰表面的异相催化反应将生成大量二噁英。生活垃圾焚烧的飞灰作为危废，需单独处置，加大了处置成本。

现行垃圾焚烧发电废气治理的工艺大多采用SNCR+半干法脱硫+活性炭粉吸附+布袋除尘器。随着环保要求的提高，越来越多的城市制定了更为严苛的地方标准，该工艺已无法满足达标排放要求。SNCR的脱硝效率在40％-50％，无需催化剂，不存在催化剂堵塞问题，其脱硝成本为SCR的20％左右。若一味的提高SNCR脱硝效率将加剧氨逃逸，逃逸氨与HCl反应生成NH₄Cl，腐蚀布袋。SCR脱硝效率高达90％以上，但需解决垃圾焚烧产生重金属飞灰导致催化剂中毒等问题。

另外，在余热发电锅炉中，为了实现二噁英水平低于0.1ng-TEQ/Nm³，冷却速率需要达到500-1000℃/s的范围。在实践中因为废气的体积庞大，这样高的冷却速率很难达到，所以很难通过急速换热冷却的方法控制二噁英的再合成。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有生活垃圾焚烧处理过程存在的污染物超标排放的不足之处，提供一种低成本、高效率的生活垃圾焚烧处理工艺和系统，可以有效降低生活垃圾焚烧发电厂所产生的废气污染物，避免环境污染。

本发明采用如下技术方案实现：

一种降低焚烧烟气污染物的生活垃圾焚烧处理工艺，包括如下步骤：

第一步，将生活垃圾转移至垃圾焚烧炉内进行一次燃烧，同时向垃圾焚烧炉内投加石油焦和碳酸钙，将一次燃烧产生的烟气与生活垃圾贮藏产生的臭气一同进行二次燃烧；

第二步，将二次燃烧后的高温烟气进行余热发电；

第三步，将余热发电后的烟气进行高温除尘和SCR脱硝工艺；

第四步，将脱硝后的烟气进行降温除尘后脱酸除雾，并排放。

进一步的，在所述第一步中，一次燃烧在氧气浓度7％-10％的缺氧条件下控制燃烧温度为850-950℃，二次燃烧的燃烧温度控制为850-1100℃，并在垃圾焚烧炉内对二次燃烧产生的烟气进行SNCR喷射脱硝。

进一步的，在所述第一步中，投加的石油焦含硫量为3％-6％，调控燃烧过程中S/Cl摩尔比为1-1.2，同时调控燃烧过程中Ca/S摩尔比为2.5-3.0。

进一步的，所述垃圾焚烧炉采用分级燃烧循环流化床，调控垃圾焚烧炉内部的物料循环次数70-100次，这里的物料包含投加的CaCO₃及CaCO₃高温分解的CaO。

进一步的，所述第二步中，经过预热发电后的烟气调质降温至300-420℃，优选350-370℃。

进一步的，所述第四步中的烟气降温至80-90℃进行除尘，并对进入第二除尘器的烟气添加活性炭粉。

本发明还公开了一种降低焚烧烟气污染物的生活垃圾焚烧处理系统，包括由烟气管道串联的垃圾焚烧炉、余热发电锅炉、第一袋式除尘器、SCR反应器、第二袋式除尘器、脱酸除雾塔和烟囱，所述烟气管道上设有第一引风机；

所述垃圾焚烧炉设有垃圾入口和臭气入口，分别向垃圾焚烧炉内通入生活垃圾和生活垃圾贮藏产生的臭气，所述垃圾焚烧炉还设有投加石油焦和碳酸钙的进料口；

所述第一袋式除尘器为高温布袋除尘器；

第二袋式除尘器为常温布袋除尘器，所述第二袋式除尘器的前端连接有换热模块。

进一步的，所述换热模块为设置在垃圾焚烧炉新风进口处的空气预热器。

进一步的，所述垃圾焚烧炉与垃圾贮藏室之间设有用于将生活垃圾转运的抓斗，所述垃圾贮藏室上设置臭气出口，所述臭气出口通过第二引风机连接至垃圾焚烧炉的臭气入口，所述垃圾贮藏室与外部通过可开启的门及风帘密封。

进一步的，所述垃圾焚烧炉为分级燃烧循环流化床，内部分为相互连通的主燃区和二燃室区，其分别与垃圾入口和臭气入口对接，分别对应生活垃圾的固体一次燃烧和烟气及臭气的气体二次燃烧，其中二燃室区内设有SNCR喷射系统。

本发明将在垃圾贮藏过程产生的恶臭气体封闭在密闭良好的垃圾贮藏室内，有效防止外泄，在垃圾焚烧过程中，将垃圾贮藏室内的臭气经第二引风机引入到垃圾焚烧炉内，借助垃圾焚烧温度，从而在二燃室区二次风富氧状态下氧化燃烧为SO₂，H₂O，CO₂。垃圾焚烧炉的二燃室区的炉壁上设有与垃圾贮藏室的臭气出口连接的臭气入口，通过管路将垃圾贮藏室的臭气接入垃圾焚烧炉的二燃室区，所述管路上设置有引风机，引风机可将垃圾贮藏室的臭气定向吹扫至垃圾焚烧炉内，有助于使臭气成分借助于垃圾焚烧的热量在二燃室区二次风富氧条件下充分焚烧，有助于降低二噁英的生成。所述二燃室区上部还设置有SNCR喷射系统，降低NOx浓度。在焚烧炉内铺设炉渣作为床料，通过布风板鼓入空气，垃圾入炉后与床料在鼓风机的作用下混合，垃圾被充分加热、干燥、燃烧。

本发明中，协同于石油焦控制垃圾燃烧过程的S/Cl摩尔比，配合余热发电锅炉的烟气调质，调节烟气温度，有助于多方协同降低烟气中的二噁英含量。此外，配合本发明处理系统及处理方法，还有助于降低处理后的烟气的SO₂、NOx等有害气体。

焚烧后的烟气经余热发电锅炉降至合适温度后再经第一袋式除尘器进行除尘处理，有助于进一步降低烟气中重金属飞灰等有害成分，进而防止重金属引起后续脱硝反应催化剂中毒。

在本发明的系统中，烟气由所述第一袋式除尘器出口经烟气管道连接到SCR反应器进行催化反应。SCR反应的催化剂优选为钒钛系催化剂，有利于进一步降低有害成分，例如NOx和二噁英。SCR反应为放热反应，通过空气预热器对催化反应后的高热烟气进行再利用。在所述SCR反应器中，在催化剂中五氧化二钒的催化，配合烟气温度，可有效脱硝和分解二噁英为CO₂、H₂O和HCl。催化后的烟气可流经垃圾焚烧炉新风入口的空气预热器的壳程或者管程，空气预热器利用炉烟的热量，预热焚烧炉的氧化燃烧所需新风(含氧空气)，同时降低炉烟温度至温度80℃-90℃，高于烟气酸露点温度60℃-70℃。空气预热器烟气出口和第二袋式除尘器入口连接，在连接管路靠近所述第二袋式除尘器入口端设置有活性炭粉加料装置。经过空气预热器降温的烟气出口输出的烟气经烟气管道内的活性炭粉吸附后再经第二袋式除尘器处理。配合降温后烟气的温度，有助于提升活性炭粉对二噁英的吸附，减少活性炭粉使用量，并且由于降低了第二袋式除尘器的温度(工作稳定在100℃以下)，避免了在高温情况下烧袋、除尘器及活性炭粉起火的可能

本发明的垃圾焚烧处理工艺中，配合焚烧温度及余热发电锅炉和空气预热器的梯度调温，有助于降低二噁英等有害物质的生产，且有助于酸性物质等其他有害成分的吸收；处理后的烟气有害成分均较低。在本发明的垃圾焚烧处理工艺中，其活性碳吸附温度低，在80-90℃之间，活性炭吸附效率高达98％以上，二噁英不易解析出来，相比较现有传统的半干法脱酸，脱酸后烟气中大量的CaCl2，其潮解温度约140℃左右，为避开潮解温度，活性炭在布袋除尘器内吸附二噁英的温度在150-170℃，因活性炭的吸附过程为放热反应，此温度区间活性炭吸附二噁英的效率在70％-85％之间，烟气温度过高，不利于二噁英的吸附.

由上所述，本发明具有如下有益效果：

本发明可以有效去除生活垃圾焚烧产生的烟气中的有害物质，例如，HCl的去除率高达99％及以上，SO₂的去除率高达98％及以上，NOx的去除率高达95％及以上，粉尘的去除率高达99.99％及以上，二噁英浓度低于0.005ngTEQ/Nm³；避免了环境污染。同时石油焦低灰分含量也很重要，因为它降低了窑炉灰融合的可能性，防止焚烧炉壁及锅炉壁结垢。还降低了热损失提高了传热效率和灰处理的要求，从而导致整体效率高，特别适用于利用生活垃圾焚烧的火力发电厂，每吨垃圾发电量在320度以上，降低烟气净化工艺处理成本及燃料成本。

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为实施例中的一种降低焚烧烟气污染物的生活垃圾焚烧处理系统的结构示意图。

图中标号：1-垃圾接纳室，2-垃圾贮藏室，3-第二引风机，4-SNCR喷射系统，5-垃圾焚烧炉，6-预热发电锅炉，7-第一袋式除尘器，8-SCR反应器，9-空气预热器，10-活性炭粉加料装置，11-第二袋式除尘器，12-第一引风机，13-脱酸除雾塔，14-烟囱，15-空气来路。

具体实施方式

实施例

参见图1，图示中的生活垃圾焚烧处理系统为本发明的优选方案，包括风帘1，垃圾贮藏室2，第二引风机3，SNCR喷射系统4，垃圾焚烧炉5，余热发电锅炉6，第一袋式除尘器7，SCR反应器8，空气预热器9，活性炭粉加料装置10，第二袋式除尘器11，第一引风机12，脱酸除雾塔13，烟囱14。垃圾焚烧炉5的烟气出口与余热发电锅炉6入口通过烟气管道连接，余热发电锅炉6的出口与第一袋式除尘器7的入口连接；第一袋式除尘器7的出口与SCR反应器8的入口连接，SCR反应器8出口与空气预热器9的烟气入口连接，空气预热器9的烟气出口通过烟气管道和第二袋式除尘器11入口连接，第二袋式除尘器11的出口与脱酸除雾塔13下部的入口连接；脱酸除雾塔13上部的出口与烟囱14连接。

垃圾贮藏室2为暂时储存生活垃圾的封闭空间，可采用垃圾贮藏坑的形式，将垃圾贮藏室2与垃圾接纳室连接，垃圾接纳室用于运送垃圾车辆进入并将垃圾卸到垃圾贮藏室2内，垃圾贮藏室2和垃圾接纳室之间还可设置可开启和关闭的坑门，开启坑门，垃圾可卸入垃圾贮藏室2；垃圾卸入完成后，关闭坑门，防止垃圾贮藏过程发酵的臭气外泄。

为进一步防止垃圾贮藏室2内的臭气外泄，在垃圾接纳室入口处设置可封闭的风帘1，可最大程度地避免垃圾卸载过程中臭气的外泄。打开风帘1，垃圾运输装置驶入垃圾接纳室，随后关闭风帘1，再打开坑门向垃圾贮藏坑内卸入垃圾。

垃圾贮藏室2的顶部设置有臭气出口，通过第二引风机3连接至垃圾焚烧炉内部。垃圾贮藏室的臭气出口设置在其顶部，同时，垃圾贮藏室还设置有垃圾出口，垃圾出口与垃圾焚烧炉5的垃圾入口连接。垃圾贮藏室内设置有用于将垃圾转运至垃圾焚烧炉的抓斗，通过抓斗将垃圾贮藏室内的垃圾穿过垃圾出口转移至垃圾焚烧炉的主燃室内焚烧。

垃圾焚烧炉5为分级燃烧循环流化床，内设有相互连通的主燃区和二燃室区，其中主燃区用于垃圾固体进行一次燃烧，二燃室区用于垃圾燃烧产生的烟气及臭气进行二次燃烧，主燃区和二燃室区的炉壁分别设置有空气入口，与带空气预热器9的空气来路15连接；二燃室区的炉壁还设有与垃圾贮藏室2的臭气出口连接的臭气入口，主燃区的炉壁还设有用于接纳垃圾贮藏室2垃圾的垃圾入口。

垃圾贮藏室2的顶部设置有臭气出口，垃圾贮藏室2的臭气出口与垃圾焚烧炉5的臭气入口连接，垃圾贮藏室2的臭气出口与垃圾焚烧炉5的臭气入口连接的管路上设置有第二引风机3，第二引风机3可将垃圾贮藏室的臭气定向吹扫至垃圾焚烧炉内，有助于使臭气成分借助于垃圾焚烧的热量在二燃室区二次风富氧条件下充分焚烧，有助于降低二噁英的生成。

垃圾焚烧炉5上还设有用于投加石油焦和碳酸钙的进料口，通过向垃圾焚烧炉中投加含硫量为3-6％的石油焦对垃圾进行助燃，调控焚烧过程中S/Cl摩尔比为1-1.2，有助于降低垃圾焚烧过程中的二噁英的生成；通过向垃圾焚烧炉中投加碳酸钙，调控焚烧过程中垃圾焚烧炉内Ca/S摩尔比2.5-3.0，有利于降低酸性气体。

在焚烧炉内铺设炉渣作为床料，通过布风板鼓入空气，垃圾入炉后与床料在鼓风机的作用下混合，垃圾被充分加热、干燥、燃烧。未燃尽大颗粒垃圾及未反应碳酸钙重新回到循环流化区，物料循环次数70-100次。

垃圾焚烧炉5的上部设置有SNCR喷射系统4，恶臭气体中的NH₃和SNCR喷射系统中的NH3与燃烧产生的NOx在高温情况下发生SNCR反应，进而进一步减少烟气中的NOx和臭气中的NH₃，SNCR喷射系统可根据SNCR工艺要求进行设定，本实施例在此不做赘述。

本实施例的垃圾焚烧炉5为分级燃烧，其中主燃区在处于缺氧的条件下燃烧，燃烧温度为850-950℃，氧气浓度在7％-10％之间，生成大量的还原性气体，有利于抑制NOx生成，剩余可燃气体与垃圾发酵臭气在二燃室区含氧浓度20％左右的二次风富氧条件下一并燃烧，燃烧温度为850-1100℃。配合所述本系统的其他连接方式，更有利于降低焚烧过程中的各有害成分。

垃圾焚烧炉5的烟气出口与余热发电锅炉6入口连接，余热发电锅炉6出口与第一袋式除尘器7入口连接；第一袋式除尘器7出口与SCR反应器8入口连接，SCR反应器8出口与空气预热器9烟气入口连接，空气预热器9烟气出口通过管路和第二袋式除尘器11入口连接。垃圾焚烧炉5的烟气出口设置在二燃室区的炉壁上；在二燃室区二次燃烧的烟气经所述烟气出口流入余热发电锅炉中调质、降温至300-420℃，优选在在350-370℃。焚烧后的烟气经余热发电锅炉降至合适温度后再经第一袋式除尘器7进行除尘处理，有助于进一步降低烟气中重金属飞灰等有害成分，进而防止重金属引起后续脱硝反应催化剂中毒。

空气预热器9烟气出口和第二袋式除尘器11入口的连接管路内喷射有活性炭粉。空气预热器9烟气出口和第二袋式除尘器11入口的连接管路上还设置有补加活性炭的加料装置10。第二袋式除尘器11出口经第一引风机12与脱酸除雾塔13下部的入口连接；脱酸除雾塔13上部的出口与烟囱14连接。脱酸除雾塔13的上部设置有除雾器。

第一袋式除尘器7为耐高温布袋除尘器。所述第一袋式除尘器可耐受400℃及以上的高温，所述第一袋式除尘器的滤袋优选为粉末冶金材料、不锈钢材料、高温陶瓷材料中的至少一种。能够拦截流化床内脱酸反应生成的CaCl₂，CaSO₃，避免此类高潮解点盐类进入第二袋式除尘器，在低温情况下糊袋，吸附重金属的飞灰，解决SCR催化剂因重金属中毒的难题。

在第一袋式除尘器7的上箱体内部阵列排布的若干高温滤袋，所述上箱体上设有对高温滤袋进行喷吹的喷吹系统，上箱体底部与灰斗连接；所述上箱体与预热风道连接，所述预热风机、风道式加热器和上箱体之间通过预热风道连接成一个闭环循环风道。所述上箱体连接的预热风道上设有预热风机以及对循环风道内部空气加热的风道式加热器，所述上箱体与预热风道连接处以及所述上箱体连接的烟道处分别设有阀门；所述喷吹系统还设有预热装置。

具体的，所述喷吹系统包括气包以及若干组高温电磁阀和喷吹管路，所述高温电磁阀设置在气包与对应的喷吹管路之间，所述喷吹管路包括与气包直接连接的第一竖向喷吹管，所述第一竖向喷吹管与其余喷吹管路通过法兰固定连接，所述法兰之间设有绝热密封片。

具体的，所述喷吹管路还包括第二竖向喷吹管、喷吹弯管和水平喷吹管，所述气包沿上箱体一侧边设置，气包沿该侧边方向均匀布置若干第一竖向喷吹管，所述第二竖向喷吹管与第一竖向喷吹管固定连接，所述喷吹弯管与第二竖向喷吹管固定连接，所述喷吹弯管改变喷吹管路的喷吹路径，所述水平喷吹管水平设置在上箱体内的高温滤袋上方，一端与喷吹弯管固定连接，另一端通过喷吹管支撑架支撑固定，所述水平喷吹管上设有若干对应高温滤袋的喷嘴。所述第二竖直喷吹管和喷吹弯管之间、所述喷吹弯管和水平喷吹管之间通过套管固定对接。

具体的，所述喷吹系统的预热装置为设置在气包连接的进气管上伴绕的电伴热。

在第一袋式除尘器7的上箱体、灰斗、预热风道以及气包外均包裹设有保温层。在第一袋式除尘器7中的上箱体、灰斗及预热风道内部设有温度变送器。

为了适应高温除尘器在收到高温烟气的热应力时产生的变形，本实施例的上箱体与至少一个灰斗整体通过半移动桁架设置在下支架上，其中一个灰斗对应的半移动桁架设有四个支撑脚，所述下支架上设有与支撑脚一一对应的四个连接座，四组支撑脚和连接座按照四边形的四个角点位置分布，其中，第一连接座和对应的支撑脚和之间为固定连接，完全限制支撑脚的自由度；对角设置的第三连接座与支撑脚之间为滑动连接，具有水平面内任意方向的直线自由度；第二连接座和第四连接座与对应的支撑脚之间均为滑动连接，两组支撑脚具有水平面内相互垂直的直线自由度。滑动连接的连接座和支撑脚之间通过滑块连接，其中第二连接座和第四连接座上通过平行的导向条设置有限制滑块直线滑动的导向槽。高温除尘器在除尘过程中会产生较大的热变形，根据热膨胀系数及除尘器尺寸设计半移动桁架，释放除尘器产生的热变形，避免全固定安装造成的除尘器壳体变形。

第一袋式除尘器7在气包和连接的竖向喷吹管之间通过法兰连接，在法兰间垫有绝热片，有效减少除尘器内部热量向气包传递而保护高温电磁阀内部膜片，同时来自储气罐的喷吹气体经过电伴热加热到170-180℃(低于高温电磁阀膜片持续耐热度20-30℃，保护膜片)进入气包内，向除尘器内部喷吹的气体温度高于酸露点及潮解点，喷吹时不会有水析出来，有效防止糊袋。灰斗外壳加装电加热装置，可以防止灰尘降温而板结。除尘器壳体外表面均做铺设保温层。

第一袋式除尘器7在工作前，通过循环风道向除尘器内部通入高温干燥空气，对除尘器内部进行预热，预热到酸露点及潮解点温度以上，关闭循环风道，调节进气烟道上的阀门开度，打开烟道通入高温烟气进行除尘。避免突然全开导致除尘器温度急剧上升导致的焊缝开裂，热应力突然剧增的问题，使除尘器的温度升高至正常工作温度。在除尘器停机前，再引入温度高于酸露点及潮解点(170℃-180℃)低湿度的空气，对除尘器进行吹扫，将集结在除尘器内部的高酸露点烟气排空，然后关闭烟道的阀门，有效减少除尘器停止工作后温度下降过程中酸性气体水分析出。

通过垃圾焚烧炉的流化床出来的高温烟气中会有很多CaSO₃，CaCl₂等高酸露点或含有潮解温度较高的粉尘，通过第一袋式除尘器7高温除尘的时候就把它们拦截，同时也除掉了很多SOx，HCl，这样就把烟气的酸露点潮解点降下来了，这样第二袋式除尘器可以在90℃的时候除尘喷活性炭粉，提高活性炭吸附废弃的效率。

烟气由所述第一袋式除尘器7出口经烟气管道连接到SCR反应器进行催化反应。SCR反应的催化剂优选为钒钛系催化剂，有利于进一步降低有害成分，例如NOx和二噁英。SCR反应为放热反应，通过空气预热器9对催化反应后的高热烟气进行再利用。在所述SCR反应器中，在催化剂中五氧化二钒的催化，配合烟气温度，可有效脱硝和分解二噁英为CO₂、H₂O和HCl。催化后的烟气可流经所述空气预热器的壳程或者管程。所述空气预热器利用炉烟的热量，预热焚烧炉的氧化燃烧所需新风，同时降低炉烟温度至温度80℃-90℃，高于烟气酸露点温度60℃-70℃。所述空气预热器烟气9的出口和第二袋式除尘器11入口连接，在高温管道靠近第二袋式除尘器11入口端设置有活性炭粉加料装置10。所述空气预热器的烟气出口输出的烟气经烟气管道内的活性炭吸附后再经第二袋式除尘器处理。配合所述降温后的烟气温度，有助于提升活性炭粉对二噁英的吸附。

第二袋式除尘器11可为常温布袋除尘器。所述常温布袋除尘器，其布袋能耐酸，表面覆膜，用来拦截吸附二噁英活性炭及逃逸的含重金属的飞灰。拦截大量的重金属飞灰，及碱土金属能够有效的防止SCR催化剂中毒的问题。

所述第二袋式除尘器11出口经烟道连接到引风机入口，炉烟由引风机出口经烟道进入脱酸除雾塔后排放。

以下对一个日处理800t/d垃圾焚烧发电厂应用本实施例的工艺过程进行详细说明。

将运料车驶入到垃圾贮藏室的卸料口，风帘关闭，打开垃圾贮藏坑门，垃圾卸入垃圾贮藏室，垃圾卸料完毕，垃圾贮藏坑门关闭。第二引风机持续工作，将垃圾贮藏坑的恶臭气体送入垃圾焚烧炉内无害化焚烧，除臭产热。通过垃圾焚烧炉的加料口向垃圾焚烧炉的主燃区内加入含硫量为3-6％的石油焦助燃，使垃圾焚烧过程中的S/Cl摩尔比提高到1-1.2，垃圾在850℃-900℃下在主燃室内焚烧；同时还在焚烧炉内加入碳酸钙，使垃圾燃烧过程中的Ca/S摩尔比达到2.5-3.0，脱硫效率在65％-80％，脱氯效率达90％，将炉内的物料(主要是CaCO₃及CaCO₃高温分解的CaO)循环次数70-100。焚烧烟气流经垃圾焚烧炉的二燃室区和垃圾贮藏室导入的发酵恶臭气体在850℃-1100℃进行二次燃烧。由石油焦与恶臭气体及垃圾中的含硫物质焚烧产生的SO₂及NH₃阻止二噁英的生成。焚烧炉出口炉烟温度为850℃-1100℃。烟气量为150000Nm³/h，使用CaCO₃时污染物HCl浓度为120mg/Nm³，SO₂浓度为300mg/Nm³，SNCR脱硝后NOx浓度为250mg/Nm³，粉尘浓度为1200-1500mg/Nm³。经过余热发电锅炉，烟气温度降至360℃，由于焚烧炉内二噁英的生成受到硫基类物质抑制，二噁英浓度低于0.5ngTEQ/Nm³。烟气进入高温袋式除尘器，高温除尘器效率达99％，经除尘后粉尘浓度降至30mg/Nm³以内，有效拦截含重金属的飞灰，防止SCR反应催化剂因重金属导致中毒。烟气由高温除尘器入口经烟道进入SCR反应器，SCR脱硝效率在90％以上，经脱硝后烟气中NOx浓度降至30mg/Nm³，二噁英在SCR催化剂(钒钛体系)作用下的脱除效率达95％以上，烟气中二噁英浓度降至0.025ngTEQ/Nm³以下，脱硝反应为放热反应，SCR反应器出口烟气温度在360-365℃，烟气经烟道进入空气预热器。空气预热器利用烟气余热加热焚烧炉燃烧所需新风，经过换热后，空气预热器出口烟气温度降至80℃-90℃，经烟道连接到第二袋式除尘器入口。空气预热器与第二袋式除尘器之间设置了活性炭粉加料装置，添加混合到烟气中的活性炭粉随烟气进入第二袋式除尘器，二噁英被活性炭粉吸附，吸附效率达98％。第二袋式除尘器的滤袋采用覆膜耐酸碱滤料，除尘拦截效率达99.9％，第二袋式除尘器出口粉尘浓度低于5mg/Nm³，二噁英浓度低于0.005ngTEQ/Nm³。烟气由第二袋式除尘器出口经烟道进入第一引风机，通过脱酸除雾塔对烟气进行脱酸除雾处理，脱酸除雾塔出口HCl浓度小于2mg/Nm³，SO₂浓度低于20mg/Nm³，NOx浓度低于30mg/Nm³，粉尘浓度低于5mg/Nm³，二噁英浓度低于0.005ngTEQ/Nm3。净化后的烟气由烟囱超低排放至大气中。由第一与第二袋式除尘器拦截的飞灰日产量约为5吨，而使用燃煤作助燃剂飞灰日产量大10-15吨。

此系统解决该厂以往垃圾臭气难处理，处理成本高的问题，炉内高效抑制二噁英及前驱物生成，掺烧非常便宜的高硫石油焦，脱酸脱硝除尘效率高，各项排放指标远优于国家垃圾焚烧污染物排放标准与欧盟2000标准。

以上实施例描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的具体工作原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种降低焚烧烟气污染物的生活垃圾焚烧处理工艺，其特征在于包括如下步骤：

第一步，将生活垃圾转移至垃圾焚烧炉内进行一次燃烧，同时向垃圾焚烧炉内投加石油焦和碳酸钙，将一次燃烧产生的烟气与生活垃圾贮藏产生的臭气一同进行二次燃烧；

第二步，将二次燃烧后的高温烟气进行余热发电；

第三步，将余热发电后的烟气进行高温除尘和SCR脱硝工艺；

第四步，将脱硝后的烟气进行降温除尘后脱酸除雾，并排放。

2.根据权利要求1所述的一种降低焚烧烟气污染物的生活垃圾焚烧处理工艺，所述第一步中，一次燃烧在氧气浓度7％-10％的缺氧条件下控制燃烧温度为850-950℃，二次燃烧的燃烧温度控制为850-1100℃，并在垃圾焚烧炉内对二次燃烧产生的烟气进行SNCR喷射脱硝。

3.根据权利要求2所述的一种降低焚烧烟气污染物的生活垃圾焚烧处理工艺，所述第一步中，投加的石油焦含硫量为3％-6％，调控燃烧过程中S/Cl摩尔比为1-1.2：1，同时调控燃烧过程中Ca/S摩尔比为2.5-3.0：1。

4.根据权利要求1所述的一种降低焚烧烟气污染物的生活垃圾焚烧处理工艺，所述垃圾焚烧炉采用分级燃烧循环流化床，调控垃圾焚烧炉内部的物料循环次数70-100次。

5.根据权利要求1所述的一种降低焚烧烟气污染物的生活垃圾焚烧处理工艺，所述第二步中，经过预热发电后的烟气调质降温至300-420℃，优选350-370℃。

6.根据权利要求1所述的一种降低焚烧烟气污染物的生活垃圾焚烧处理工艺，所述第四步中的烟气降温至80-90℃进行除尘，并对进入第二除尘器的烟气添加活性炭粉。

7.一种降低焚烧烟气污染物的生活垃圾焚烧处理系统，其特征在于：包括由烟气管道串联的垃圾焚烧炉、余热发电锅炉、第一袋式除尘器、SCR反应器、第二袋式除尘器、脱酸除雾塔和烟囱，所述烟气管道上设有第一引风机；

所述垃圾焚烧炉设有垃圾入口和臭气入口，分别向垃圾焚烧炉内通入生活垃圾和生活垃圾贮藏产生的臭气，所述垃圾焚烧炉还设有投加石油焦和碳酸钙的进料口；

所述第一袋式除尘器为高温布袋除尘器；

第二袋式除尘器为常温布袋除尘器，所述第二袋式除尘器的前端连接有换热模块。

8.根据权利要求7所述的一种降低焚烧烟气污染物的生活垃圾焚烧处理系统，所述换热模块为设置在垃圾焚烧炉新风进口处的空气预热器。

9.根据权利要求7所述的一种降低焚烧烟气污染物的生活垃圾焚烧处理系统，所述垃圾焚烧炉与垃圾贮藏室之间设有用于将生活垃圾转运的抓斗，所述垃圾贮藏室上设置臭气出口，所述臭气出口通过第二引风机连接至垃圾焚烧炉的臭气入口，所述垃圾贮藏室与外部通过可开启的门及风帘密封。

10.根据权利要求7所述的一种降低焚烧烟气污染物的生活垃圾焚烧处理系统，所述垃圾焚烧炉为分级燃烧循环流化床，内部分为相互连通的主燃区和二燃室区，所述主燃区和二燃室区分别与垃圾入口和臭气入口对接，分别对应生活垃圾的固体一次燃烧和烟气及臭气的气体二次燃烧，其中二燃室区内设有SNCR喷射系统。