1、.WD.WD.WD.天津泰達環保垃圾燃燒廠廢氣處理工藝設計PROCESSDESIGNOFWASTEGASTREATMENTOF TIANJIN TEDA ENVIRONMENTALPROTECTIONGARBAGEINCINERATION專 業：環境工程姓 名：XXX指導教師姓名：申請學位級別：學士論文提交日期：2015年6月10日學位授予單位：天津科技大學摘 要垃圾燃燒廢氣是一種排放量較大、種類很多、排放較集中的廢氣，垃圾燃燒廢氣中含有多種污染物，其中包含酸性氣體、顆粒物，重金屬及其二惡英。垃圾燃燒廢氣的特點為具有腐蝕性，能見度低，氣味難聞，致癌。這種廢氣如果不及時治理，會對人體安康和生存環

2、境造成很大的危害。本設計采用3T + E燃燒工藝+SNCR脫硝+干式脫酸+活性炭噴射+布袋除塵器+濕式脫酸+活性炭吸附床工藝綜合治理廢氣。采用3T + E燃燒工藝，能使CO的排放量到達排放標準，而且排放的二惡英以及氮氧化物排放量降低。利用活性炭噴射+布袋除塵器，可以有效的處理廢氣中的二惡英，重金屬及顆粒物。利用干式脫酸+濕式脫酸，高效脫酸。活性炭吸附床吸附未處理干凈的二惡英，氮氧化物以及硫化物等，導致綜合的處理效率更高。本設計采用的廢氣處理工藝為：首先采用3T + E燃燒工藝，然后向燃燒爐噴尿素脫硝，接著進入余熱鍋爐進展余熱回收，再進入降溫塔，使溫度降低到150左右，防止二惡英的再生成及使以下

3、反響更高效，再接著向煙道內噴入消石灰粉和活性炭粉末，此時煙氣到達了布袋除塵器，除顆粒物、重金屬及消石灰和活性炭粉末，后面就是濕式反響塔進展二次除酸，最后到達了活性炭吸附床進展最后的尾氣處理。此刻，氣體排放的濃度到達?生活垃圾燃燒污染控制標準?GB18485-2014。處理后，降低對空氣的污染，對國家經濟的開展與改善天津當地的空氣環境都是很重要的。關鍵詞：垃圾燃燒廢氣； 脫酸；二惡英； 廢氣處理； 活性炭吸附ABSTRACTWaste incineration flue gas is plentiful，various，concentratedWaste incineration flue ga

4、s contains heavy metals，dioxins，particulate matter， acid gases and other pollutantsWaste gas is characterized by corrosive，low visibility，smelly， carcinogenic If this waste is not timely treated，it will do harm to human health and the living environment This design uses 3T + E + SNCR denitration + d

5、ry deacidification + activated carbon injection + bag filter + wet deacidification + activated carbon adsorption bed process comprehensive control emissionsUsing 3T + E incineration process，it makes CO emissions to meet emission standards and to reduce emissions of dioxins and nitrogen oxidesThe use

6、 of activated carbon injection + bag filtercan effectively deal with emissions of dioxins，heavy metals and particulate matters Activated carbon bed of adsorption can remove untreated dioxins，sulfide，nitrogen oxides， etcSo the overall process is more efficientThe exhaust gas treatment process is as f

7、ollows Firstly，3T + E incineration process，then spray the urea to the denitration incinerator，then enter the waste heat boiler ，the temperature is lowered to about 150 ， to prevent the re-creation of dioxin and promotes the following reaction, followed by injecting lime into the flue dust and activa

8、ted charcoal powder， then the smoke reaches the bag filter， in addition to particulate matters， heavy metals, lime and activated carbon powder，after that the two wet reactor tower romove the acid once again，and finally to the activated carbon adsorption bed for the final exhaust gas treatment At thi

9、s time exhaust gas concentration reaches garbage burning pollution control standards (GB18485-2014)After processing， reduce the pollution to the air，and the development of national economy and improve the air environment of tianjin local are very importantKeywords:Waste incineration； Acid；Dioxins；Fl

10、ue gas treatment；Activated carbon adsorption目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc327387444第一章緒論 PAGEREF _Toc327387444 h 1HYPERLINK l _Toc327387445第二章設計說明書2HYPERLINK l _Toc327387446第一節工程概述2HYPERLINK l _Toc327387447第二節垃圾燃燒廢氣處理概況 PAGEREF _Toc327387447 h 5HYPERLINK l _Toc327387448第三節本設計工藝流程確定8HYPERLINK l

11、_Toc327387449第三章設計計算書 PAGEREF _Toc327387449 h 5HYPERLINK l _Toc327387450第一節燃燒爐15HYPERLINK l _Toc327387451第二節余熱鍋爐22HYPERLINK l _Toc327387452第三節旋風除塵器22HYPERLINK l _Toc327387453第四節干法噴射30HYPERLINK l _Toc327387454第五節袋式除塵器31HYPERLINK l _Toc327387455第六節濕式洗滌塔34HYPERLINK l _Toc327387456第七節煙囪37HYPERLINK l _To

12、c327387457第八節設備選型38HYPERLINK l _Toc327387459第四章平面布置40HYPERLINK l _Toc327387460第一節處理單元構筑物的平面布置40HYPERLINK l _Toc327387461第二節管道的平面布置40HYPERLINK l _Toc327387462第三節廠區道路和圍墻設計41HYPERLINK l _Toc327387463第四節輔助建筑物41HYPERLINK l _Toc327387465第五章成本估算42HYPERLINK l _Toc327387466第一節投資估算42HYPERLINK l _Toc327387467第

13、二節廢氣處理成本計算43HYPERLINK l _Toc327387468第六章環境經濟損益分析44HYPERLINK l _Toc327387469參考文獻46HYPERLINK l _Toc327387470致謝47HYPERLINK l _Toc327387471附錄48第一章緒論一、 垃圾燃燒廢氣簡介大氣是人類生存的保障，它同土地、能源以及水等重要要素一起構成了人類生存及經濟、社會開展重要的 基本條件。生活垃圾燃燒廢氣是一種排放量大、種類多、排放比較集中的廢氣。其中含有多種污染物，其中包含酸性氣體、顆粒物，重金屬以及二惡英等物。燃燒的垃圾中包含發熱量較低、含水率較高的廢舊的電池、日光燈

14、、電子設備、涂料以及溫度計等。總而言之，生活垃圾燃燒廢氣污染，是工業治理廢氣的中的一個重要環節。現在，我國不斷的城市化，導致城市的生活垃圾量不斷的急速增長，而垃圾燃燒廠大大的解決了這些問題。而目前我國城市一年的生活垃圾清運量約為1.55億噸，而且平均每年以約3%的速度增加，且只經過簡單處理的生活垃圾，2003年以來，我國的生活垃圾量不斷地連續增長，再加上沒有清運的垃圾，導致中國的城市生活垃圾堆存量還在快速的增加，目前，歷年城鎮的生活垃圾的存量已高到達了60多億噸，導致大量土地資源被占據。因為垃圾填埋場用地的消耗正在殆盡，大局部城市轉向生活垃圾燃燒發電，開場修建了“變廢為寶的生活垃圾燃燒廠。所以

15、，隨著生活垃圾燃燒廠等相關行業的開展，處理生活垃圾燃燒廢氣逐漸的成為了處理工業廢氣中的一個必不可少的元素。在2014年7月1日起，我國開場實施了?生活垃圾燃燒污染控制標準?GB18485-20141，自從開場實施，我國的生活垃圾燃燒廠廢氣污染物的排放不再以?生活垃圾燃燒污染控制標準?GB18485-2001為標準。二、 天津泰達環保垃圾燃燒廠簡介 HYPERLINK :/baike.baidu /view/4549661.htm t _blank 天津泰達環保是一家規模龐大的的垃圾燃燒廠公司，所以解決 HYPERLINK :/baike.baidu /view/4549661.htm t _b

16、lank 天津泰達環保的廢氣處理問題也是改善我國整體廢氣處理現狀的表達。在生活垃圾燃燒工藝的燃燒過程中，一定會有大量的廢氣產生，如何使這些廢氣處理后到達國家的排放標準，降低對環境的污染成為了目前首先要研究解決的問題。垃圾燃燒廠廢氣處理是工業廢氣排放中的一個突出的環境問題，處理垃圾燃燒廢氣，是改善環境質量，適合人類生存的重要途徑，同樣是現在經濟建設需要面臨的問題。一 技術先進為了到達公司可持續開展的目標，為了提供公司強有力的持續開展，自從2004年底，天津泰達環保 HYPERLINK :/ baike /sowiki/%E5%85%AC%E5%8F%B8?prd=content_doc_sear

17、ch o 公司 垃圾燃燒廠設立了研究中心，把從國外引進的先進科研技術進展消化、吸收及創新，自主開發研究具有知識產權的先進的技術和裝備，熟練的掌握生活垃圾燃燒及生活垃圾處理核心的技術，為拓展公司工程形成了強大的支撐，推進了公司產業化的開展進程。從2006年，科研中心開場走向獨立化的運作，注冊了天津泰達環保。積極的搭建了自己技術科研平臺，組建了天津市工業節能減排工程技術中心，與中科院大連化物所、天津大學以及中科院熱物理所等單位展開了多方面的合作，申請且被批準建設了博士后科研工作站。二 循環經濟的優勢天津泰達環保垃圾燃燒廠進展的運作完全依照循環經濟的思路，把垃圾燃燒進展發電，把燃燒后的廢渣進展制磚，

18、把煙氣中產生的余熱進展取暖，最后就剩下了水蒸汽向大氣中排放，形成了一個完整的循環經濟產業鏈。據了解，日前，該燃燒廠燃燒后的剩下的廢渣用來制磚的工藝已經通過了國家有關部門的鑒定，在年內即將有專門的生產線，來進展批量的生產，生產后，每天可生產建筑用磚500多噸2。 第二章設計說明書第一節工程概述一、設計依據及原那么一設計依據1該廠的進出氣濃度資料；2?生活垃圾燃燒污染控制標準?GB18485-2014；3?生活垃圾燃燒爐?CJ/T118-2000；4?道式余熱鍋爐設計導那么? HYPERLINK :/ csres /detail/12056.html t _blank JB/T 7603-1994

19、；5?袋式除塵器性能測試方法?GB12138-89；6?袋式除塵器用濾料框架技術條件?JB/T 5917-2006；7?袋式除塵器濾料及濾袋技術條件?GB12625-2007；8?工業設備及管道絕熱工程設計標準?GB50264-97；9?濕法煙氣脫硫裝置專用設備 吸收塔漿液噴嘴?JB/T 10964-2010；10?活性碳吸附罐 技術條件?JB/T 10193-2010；11?煙囪設計標準?GB 50051-2013；12?除塵器性能測試方法?ZBJ88002.2-88；13其它有關的廢氣處理設計標準與國家及地方標準等；14有關的土建及工程施工、安裝定額等。二設計原那么1嚴格到達國家對氣體排放

20、標準的各項規定，廢氣處理后必須使各項排氣濃度指標到達城市廢氣排放要求。2本設計的前提是不影響處理效果，能充分的利用本有的構筑物及設施，節省工程所用的費用，降低占地面積及運行費用。考慮到本工程的具體要求及特點，選用最成熟、可靠的處理設備及工藝，盡可能的選用新材料、先進性兼管、新技術以及實用性強，并以實用可靠性為主。3本設計的處理工藝流程要求耐腐蝕，有可靠的運行穩定性。4降低環境污染，不影響周圍居民的正常生活。5本處理系統運行應該有較大的大的靈活性與調節余地，來適應進氣流量的變化。二、設計氣體質量及其排放的標準一設計流量 4000m3/h二進氣質量垃圾燃燒廠的進氣濃度表2-1進氣質量顆粒物mg/m

21、3氮氧化物mg/m3二氧化硫mg/m3氯化氫mg/m3一氧化碳(mg/m3)汞及其化合物mg/m3處理前45003006001000500.4二惡英類(ngTEQ/m3)鉈、鎘以及其的化合物(mg/m3)銅、鉛、銻、錳、鉻、鈷、鎳及砷等及其的化合物(mg/m3)處理前3.0510三出氣濃度處理程度執依照?生活垃圾燃燒污染控制標準?GB18485-2014，具體排放如表2-2所示。表2-2出氣濃度顆粒物mg/m3氮氧化物mg/m3二氧化硫mg/m3氯化氫mg/m3一氧化碳(mg/m3)汞及其化合物mg/m3處理后202508050500.05二惡英類(ngTEQ/m3)鉈、鎘以及其的化合物(mg

22、/m3)銅、鉛、銻、錳、鉻、鈷、鎳及砷等及其的化合物(mg/m3)處理前3.0510第二節生活垃圾燃燒廢氣處理概況生活垃圾燃燒廢氣是在垃圾燃燒中產生的廢氣，一種排放量大、種類多、排放比較集中的廢氣。其中含有多種污染物，其中包含酸性氣體、顆粒物，重金屬以及二惡英等物。燃燒的垃圾中包含發熱量較低、含水率較高的廢舊的電池、日光燈、電子設備、涂料以及溫度計等。垃圾含燃燒后在廢氣中會包含鎘、鉛、鉻、汞及其化合物等重金屬。而含水率高，發熱量低，導致燃燒補充分，或垃圾本身中就含有二惡英物質的，所以燃燒的廢氣中會包含有二惡英污染物。重金屬氣體與二惡英氣體對人體安康危害最嚴重，長期接觸過量的這些氣體，會降低人類

23、的免疫功能，會導致生殖以及遺傳功能的改變、致癌和中毒。而廢氣中包含的 二氧化硫、氨、氫、氯化氫、氮氧化物以及粉塵不僅對人體的安康產生了威脅，還會對環境產生威脅。氫、氨會使空氣中散發著惡臭，影響著空氣質量。二氧化硫、氮氧化物、氯化氫、粉塵能降低大氣的能見度，會出現酸雨，會損壞植物、建筑物，對環境有著較大的破壞。因此，采取必要措施來減少垃圾燃燒廢氣對人類與環境的影響是迫在眉睫的。針對生活垃圾燃燒產生的煙氣污染物中的重金屬、二惡英、酸性氣體及顆粒物等多種污染物，主要用以下方法去除3。一、 煙氣脫酸工藝的選擇煙氣中的酸性氣體凈化工藝按照有無廢水的產生分為干法、半干法及濕法三種處理工藝，每一種工藝都包含

24、有各自的組合形式，也都包含有各自的優點及缺點4。一 干法脫酸 干法脫酸就是在干性藥劑在反響塔內或在進入除塵器之前的煙道內與酸性氣體反響5。干法脫酸大多項選擇用的是消石灰(Ca(OH)2)藥劑，讓酸性氣體與Ca(OH)2微粒外表直接的接觸，會發生中和化學反響，產生了無害的中性鹽顆粒，之后會經過除塵器，會把煙氣中的粉塵、沒有參加化學反響的藥劑以及鹽顆粒一起捕集下來，從而到達脫酸的目的。干法脫酸的特點：1、工藝流程簡單，不需要再配置其它復雜的石灰漿的制備與分配系統，設備的出故障率較低，維護方便。2、藥劑的使用量較大，運行的費用較高。3、脫酸效率相對濕法和半干法低些。二 半干法脫酸半干法脫酸時一般采用

25、氫氧化鈣(Ca(OH)2) 或氧化鈣(CaO)為藥劑，制備成Ca(OH)2漿液，在廢氣凈化的流程工藝中一般放在除塵設備的前面，因為注入的石灰漿會在反響塔里形成大量的顆粒物，必須用除塵器來去除。由噴嘴或旋轉噴霧器將Ca(OH)2漿液噴到反響器中，形成的粒徑非常小的液滴。又由于水分揮發后會使廢氣的溫度降低并提高廢氣的濕度，使酸性氣體與石灰漿中和反響為鹽顆粒，掉落到底部4。在半干法中沒有反響完全的石灰，會隨著煙氣進入下一階段的除塵器，假假設這個除塵設備是袋式除塵器，那么，沒有反響的局部石灰會附在濾袋上，并會與通過濾袋的酸性氣體發生進一步的反響，會提高脫酸效率，也會提高石灰漿的利用率。半干法脫酸的特點

26、：半干法反響塔的脫酸效率較高，HCI去除率可以超過90，此外，對一般的有機污染物與重金屬的去除率也很好，假設在后面的除塵器是袋式除塵器，那么重金屬的去除效率可以到達99以上。沒有廢水的排放，耗水量比濕式洗滌塔的少。工藝簡單，投資和運行的費用相比照擬低。石灰漿的制備系統比較復雜。三 濕法脫酸濕法脫酸選用的是與洗滌塔類似的形式，當廢氣進入洗滌塔后，會通過酸性氣體與堿性漿液的充分接觸，從而會得到很好的脫酸效果。洗滌塔應放在除塵器的前方，為了防止噴嘴被顆粒污染物堵塞而影響到正常的操作。與此同時，濕式洗滌塔一定不能放在袋式除塵器的前方，因為濕度比較高的煙氣會導致顆粒物堵塞到濾布，氣體最終不能通過濾布。而

27、濕式洗滌塔產生的廢水經過濃縮，污泥到達除塵器的前面時，會進入枯燥塔來進展枯燥，最終會以干態形式排出來。濕式洗滌塔一般使用NaOH堿漿，很少使用石灰Ca(OH)2漿液，為了防止結垢5。濕法脫酸的特點：工藝復雜，配套的設備比較多。凈化效率比較高，對HCl的脫除效率可以超過95，對SO2的脫除也可超過80。產生包含有高濃度的無機氯鹽和重金屬的廢水，需要經處理后才可以排放。處理完的廢氣因為溫度降低到露點以下，所有需要再加熱，為了防止煙囪在出口處形成白煙的現象，造成不良的景觀。二、 脫硝工藝的選擇一 SNCR工藝經過實驗我們可發現，選擇非催化復原法(SNCR)來去除氮氧化物的技術是在沒有催化劑的前提下，

28、把包含有NHx基的復原劑(如尿素、氨水或氨氣等)噴入溫度在8001100區域內的爐膛，此時，復原劑會迅速地熱分解為NH3及其它的副產物，緊接著，NH3會與煙氣中的氮氧化物發生反響，從而而生成氮氣和水。這個工藝的占地小，反響溫度高，催化劑價格適中，反響后的N2排如空氣，沒有第二次污染，脫硝的效率到達4080%左右。目前為止，我國數量不多的生活垃圾燃燒廠均采用SNCR技術來脫除煙氣中的氮氧化物6。二 SNR工藝選擇性催化復原法脫硝技術是在催化劑作用下，煙氣中噴入氨，將NOX復原成N2和H2O。煙氣脫硝效率80%，出口氨氣排放量3ppm，完全到達國家標準，SO2轉化為SO3的轉化率1%，建設費用相對

29、較高。三、 顆粒的去除袋式除塵器可去除二惡英、重金屬及粒狀等污染物的顆粒物。袋式除塵器一般包含幾組密閉的集塵單元，其中包含幾個經籠骨來支撐的濾袋。煙氣經過袋式除塵器的下半局部進入，再由下往上開場流動，當包含塵的煙氣經過濾袋時，顆粒狀的污染物會被濾布來過濾，并且濾布上附著。袋式除塵的除塵效率很高，一般情況下在99%之上，除塵器的出口氣體的含塵濃度一般在數十mg/m3之內，對亞微米粒徑的細塵有較高的分級效率。袋式除塵的處理風量范圍廣，小的僅是1min數萬m3，大的可以到達1min數萬m3，可以用在工業爐窯上的煙氣除塵，大氣污染物排放會降低。維護操作比較方便，構造也很簡單。在除塵效率一樣的前提下，袋

30、式除塵器的造價比電除塵器低。當采用P84、聚四氟乙烯及玻璃纖維等耐高溫的濾料時，可以高溫在200以上的情況下運行。對粉塵不敏感，不會受粉塵及其電阻的影響。GB 18485-2014?生活垃圾燃燒污染控制標準?中明確規定出生活垃圾燃燒廠除塵設備必須采用的是布袋除塵器7。四、 重金屬凈化生活垃圾燃燒產生的廢氣中具有揮發狀態的重金屬污染物，一局部會在溫度降低時可以凝結成顆粒狀、在飛灰的外表被吸附或凝結，就可以接著被布袋除塵器捕集去除。所以，生活垃圾燃燒廠的煙氣凈化工藝的溫度越低，那么重金屬的去除效率越高。一些沒有方法被吸附及其凝結的重金屬氯化物，可以利用它易溶于水的特性，可以經過濕式洗氣塔漿液把廢氣

31、中的重金屬吸收下來。五、 二惡英去除及控制一 二惡英的去除同時脫硫、脫硝、除二惡英。對于煙氣中二惡英的脫除 ,大局部會選用活性炭噴射+布袋除塵器的方法。該種方法又分為了兩種方式 ,一是活性炭噴射+布袋除塵 ,另一種那么是布袋除塵器+活性炭濾布的吸附法。聯合使用時，當活性炭的噴入量是100 mg/m3時 ,布袋的出口溫度越低 ,那么袋式除塵器的進口煙氣中包含的二惡英的濃度越低 ,當袋式除塵器的出口溫度是160 時 ,那么二惡英的濃度是0.5 ng - TEQ/ m3。根據研究可以指出 ,當活性炭的噴入量是 50100 mg/m3時 ,那么二惡英的去除效率就可以高達 99 %以上。在現實的運用中

32、,在袋式除塵器的前方噴入石灰石與活性炭等吸附劑8，會發現袋式除塵器的進口溫度較高時 ,二惡英在噴入活性炭后的去除效率到達90 %左右。在煙道里噴入活性炭可以有效地去除燒結的煙氣中的二惡英 ，這個方法所使用的吸附劑是95m 的褐煤活性焦 ,可以使煙氣中的二惡英濃度下降到0.30.4 ng I-TEQ/m3。這個方法的系統簡單而高效 ,但是吸附過后的活性炭是不能進展回收再生的 ,只能當做固體廢棄物或不安全廢物進展固化處理或填埋。為了控制二惡英的二次生成，進入除塵器入口的溫度應該低于200。對于二惡英、氮氧化物、一氧化碳等物質，能在垃圾燃燒中，有效地控制生成的量。所以我們需要對二惡英、氮氧化物、一氧

33、化碳的生成進展有效地控制，來降低之后的凈化廢氣設備的使用。 二 二惡英的控制二惡英有兩種形成方式: 一是在燃燒的過程中，由于局部的供氧缺乏容易產生二惡英，二是在燃燒以后，有金屬催化劑及一定的溫度( 300 500) 條件下，煙氣中可再次形成二噁英，煙氣中二噁英的最大產生濃度一般為1 4ng /Nm3。針對垃圾燃燒過程中二惡英類物質的產生原理，首先采取控制燃燒技術防止二惡英的產生，垃圾燃燒爐的燃燒技術要符合“三T( Time，Turbulence and Temperature) 的原那么，就是在垃圾燃燒的過程中，對垃圾要進展充分的混合和翻滾，確保燃燒均勻與完全; 燃燒爐爐溫控制在850 950

34、之內( PCDD/PCDF會在800以上就能完全的分解) ; 在爐膛的出口，氧氣量要控制在6 8%，煙氣在爐內停留時間2s 以上，保證二噁英的充分分解; 同時也要通過分級配風，來改善爐體內的流動構造，減少垃圾燃燒而產生的二惡英; 采用余熱鍋爐將煙氣由850迅速降至300以下，時間要控制在2s 之內，盡可能的縮短煙氣在溫度區為300 500的停留時間，來降低二惡英類的物質再生成9。六、 氮氧化物及一氧化碳的控制一 氮氧化物的控制控制氮氧化物的方法，就是要遵循3T + E燃燒控制的 基本原那么，運用低氮的燃燒法，包括合理的設計燃燒爐的幾何尺寸、有效控制供給一次空氣和優化二次的空氣、煙氣的停留時間要

35、保證、要保持煙氣中低氧的含量及煙氣要充分的混合等，通過這些方法，在降低NOx生成的同時，也可減少CO 的生成并破壞二惡英類等有機污染物的合成。通過這些方法，氮氧化物的生成濃度 基本可以控制在 300mg /Nm3之內。 二 一氧化碳的控制一氧化碳是因為燃料不完全燃燒而產生，它的產生量與一次空氣量、二次燃燒的空氣份額、二次燃燒的空氣噴入爐內方式與爐體內操作的溫度等相關。目前，對一氧化碳的脫除主要由控制燃燒的方式來控制，不再需要一氧化碳的去除設備。控制一氧化碳排放的主要措施有: 增強燃燒爐內的燃燒，保證燃燒爐內有一定的氧氣量，使它出現了復原性的氣氛，同時運用二次風段的燃燒方式與二次風的對沖方式，保

36、證燃燒爐內與空氣充分的混合，改善了爐內的燃燒狀況，同時，經過控制爐內的溫度來減少一氧化碳的排放溫度。第三節本設計工藝流程確實定概述生活垃圾燃燒廢氣治理的 基本原那么是：優先考慮凈化率高和技術優化的工藝，推廣排出清潔煙氣的工藝，不會造成周圍環境污染，盡量減少各處理工序的排廢能力，在同等的處理能力時，選擇投資及運行費用低的，符合我國經濟、技術條件10。二、 工藝流程確實定垃圾燃燒廠廢氣是一種排放量大、種類多、排放比較集中的廢氣。生活垃圾燃燒煙氣中含有顆粒物、酸性氣體、重金屬、二惡英等多種污染物。本設計的廢氣處理方法可分為3T + E燃燒工藝，SNCR脫硝，旋風除塵器，干法噴射，布袋除塵器，濕式脫酸

37、，活性炭吸附床，其主要特點如下11：3T + E燃燒工藝可以有效的減少氮氧化物，二惡英及一氧化碳的合成，致使一氧化碳的量生成時就已經到達國家標準，使去除氮氧化物及二惡英的工藝也簡單了很多。SNCR法脫硝，直接向燃燒爐內噴射尿素，不需要催化劑，而且不需要重新加熱，因此，工程上用SNCR脫硝比SCR脫硝應用的多些。干法脫酸+布袋除塵器+濕法脫酸不僅能提高脫酸效率，而且還能脫除干法噴射的顆粒物。活性炭吸附床能吸附未完全處理的廢氣，運行費用主要是活性炭的價格高，如果前面除去的干凈，運行費用會大大降低，此活性炭吸附床起到的是保險作用。三、 工藝流程說明根據以上生活垃圾燃燒廢氣的特點，結合國內外的先進生活

38、垃圾燃燒廢氣處理技術，選用3T + E燃燒工藝+SNCR脫硝+干式脫酸+活性炭噴射+布袋除塵器+濕式脫酸+活性炭吸附床工藝處理生活垃圾燃燒廢氣。一工藝流程圖根據以上的分析與方案的比選，選定該工程的廢氣處理工藝為3T + E燃燒工藝+SNCR脫硝+干式脫酸+活性炭噴射+布袋除塵器+濕式脫酸+活性炭吸附床，圖2-1是通過細化的本設計的流程圖。3T + E燃燒工藝熱水或蒸汽排灰排灰布袋除塵器旋風除塵器余熱鍋爐燃燒爐消石灰儲倉消石灰儲倉噴尿素煙囪排放活性炭吸附床煙氣再加熱濕式洗滌塔說明氣線水線灰線堿溶槽圖2-1生活垃圾燃燒的廢氣處理流程五、 工藝流程特點本設計的工藝流程選用的是“3T + E燃燒工藝+

39、SNCR脫硝+干式脫酸+活性炭噴射+布袋除塵器+濕式脫酸+活性炭吸附床的工藝處理生活垃圾燃燒廢氣，有以下的特點：本工藝處理路線成熟，效果穩定而可靠。對酸性高，二惡英高的廢氣有特效。運行費用適當，且處理效率較好，廢氣經過處理后，除塵效率99.8%，脫氟效率90%，脫氯效率95%，脫硫效率85%，重金屬Hg、Cd、Pb 去除效率均90%。抗腐蝕能力強，運行較穩定。六、 主要構筑物介紹一 燃燒爐19世紀末的時候，開場出現了燃燒爐，并運用在了垃圾燃燒的處理方面。通過一個世紀多的實踐與研究，垃圾的燃燒技術開場有很大進步。垃圾是否在爐排爐上的垃圾充分燃燒的核心保證是要保證3T+E的原那么Temperatu

40、re爐膛內的燃燒溫度，Time廢氣在爐膛停留時間，Turbulence燃燒煙氣的湍流程度，Ex-cessoxygen空氣的過熱量。根據本市的垃圾特點及垃圾量，本設計的燃燒爐是日本的TAKUMA城市的SN型垃圾燃燒爐，配置的是SN型連續運轉式的機械爐排。燃燒爐的主要特性：多個風室提供空氣，根據垃圾的流向分成了7個局部，可以結合燃燒需要進展配風。爐條具有很高的通風能力，爐條內配有噴嘴，可以不受垃圾層厚度影響，均勻的提供氧氣。爐條與爐條之間的間隙很小，爐條間連接與爐條墊塊形成了無空隙構造。耐久性非常的高。鰭片配置在爐條的內側，導致冷卻率冷卻的面積/受熱的面積比較高，可以預防爐條燒損。爐條的材料使用特

41、殊耐熱的鑄鋼。具有很好的攪拌性能。爐排片最大的行程是250mm，垃圾的翻起、攪拌以及運送是爐排片來回的運動導致的。爐條的高度有150mm，爐條間的重疊導致落差增大，能有效的燃燒垃圾可燃燒的局部。爐條的拆裝方便。爐條拆裝構造使用了嵌入式，墊塊和爐排可以單獨的拆卸。枯燥段、燃燒段與燃盡段是爐排按燃燒過程分的幾個階段，調節速度和行程使用了四個驅動裝置。二 余熱鍋爐在生活垃圾燃燒中，燃燒的過程產生了大量的熱量，為了節省能源，充分的利用生產過程產生的余熱，余熱鍋爐是不可缺少的設備。利用在工業中生產的煙氣或余熱來產生蒸汽或熱水的裝置叫做余熱鍋爐。余熱鍋爐分為管殼式以及煙道式兩種。本工藝設計選用的是煙道式的

42、余熱鍋爐12。煙道式余熱鍋爐是一種受熱面的裝置，它主要布置成煙道形式的水管型，其構架和爐墻是單獨的，所以，它為一種較大型余熱鍋爐的裝置。它的高溫局部第一煙道是一種比較大輻射冷卻室，它的后部是對流受熱區的煙道。煙道式余熱鍋爐有直通式及多煙道式兩種裝置。前者是從前到后做水平直通的運動，而后者是做上下轉彎的流動。大型的煙道式余熱鍋爐主要有兩種形式，分別是非強制循環和強制循環。除此之外，較低壓余熱鍋爐通常會設置成上、下兩個汽包，中等壓強的余熱鍋爐會設置有上、下兩個汽包或只有一個上汽包，而高壓的余熱鍋爐通常只會設置一個上汽包。三 袋式除塵器過濾型除塵器的主要型式是袋式除塵器，袋式除塵器中的含塵氣體是經過

43、過濾材料的阻隔與粘附作用從而到達固氣別離的效果，是高效的除塵器中用途最廣的，脫除效率可以超過99.9。 1、袋式除塵器的分類按照濾袋的形狀分類，包含有圓袋式的除塵器，扁袋式的除塵器，還有其他袋式的除塵器。按照過濾的方式進展分類，包含有外濾式得袋式除塵器與內濾式的袋式除塵器。按照進風的方式進展分類，包含有上進氣式除塵器與下進氣式除塵器。按照風機位置進展分類，包含有吸入式的除塵器與壓入式的除塵器。按照除塵器清灰的方式進展分類，包含有機械振動類的清灰除塵器與脈沖清灰的袋式除塵器。 2、濾料的分類濾料的材質已經趨向使用的溫度高、耐腐蝕與吸濕率低這些方面開展了，濾料的織物從二維構造開展為三維交織隨機性的

44、排列針刺。濾料一般為天然的濾料、合成的纖維以及無機的纖維13。 3、袋式除塵器選型的原那么 1 必須要滿足排放 標準的要求。 2 考慮到粉塵顆粒物理性質對除塵設備的影響。 3 氣體的含塵濃度大小。 4 煙氣的溫度以及煙氣的其他物理化學性質對除塵設備的影響與要求。 5 對粉塵收集的問題。 6 設置除塵器的位置及可利用的空間等因素。4、確定除塵器形式本設計的除塵器為逆噴式 分室脈沖除塵器，它的主要優點是處理量很大，除塵效率很高。本設計的濾料采用的是厚的針刺氈。除塵效率可高達99.9%。四 旋風除塵器旋風除塵器一種除塵裝置。含塵氣流的旋轉運動是除沉機理，把降塵顆粒利用離心力從氣流中別離，并且在器壁上

45、收集，然后利用重力把降塵顆粒掉落在灰斗內。1885年，旋風除塵器開場投入使用，到現在已經開展到多種型號。依照流入方式，分為軸向進入式和切向進入式兩類。當壓力損失一樣時，前者的處理量大約是后者的3倍，并且氣流分布是均勻的14。1、旋風除塵器的特點旋風除塵器的內部沒有運動的部件，維護很方便；制作的管理非常方便； 在處理一樣風量的情況下，體積較小、構造簡單，價格又廉價； 當作為預處理器使用的時候。可采用立式安裝，使用很方便； 當處理很大的風量時，可以多臺并聯的使用，效率與阻力不受影響； 可以耐400攝氏度的高溫，如果采用的是特殊耐高溫的材料，也能耐更高的溫度； 除塵器的內部設有耐磨的內襯后，可以凈化

46、含有高磨蝕性的粉塵的煙氣。可以采用干法清灰，可以回收有利用價值的粉塵。 2、旋風除塵器的選型原那么151中選擇除塵器時，要考慮工況阻力損失情況與構造的形式，盡可能的使其減少動力消耗并且方便制造維護。2旋風除塵器能夠捕集到最小塵粒應該等于或者稍微小于被處理的氣體粉塵密度。3旋風除塵器的密封性要好，保證不漏風。特別是負壓的操作，更應注意到卸料的鎖風裝置。4易燃易爆的粉塵如煤粉等應該裝有防爆的裝置。防爆的裝置通常會在入口管道加上一個安全的防爆閥門。第三章設計計算書第一節燃燒爐一、 待處理生活垃圾的主要組成成分一 待處理的生活垃圾性質 1、待處理生活垃圾的主要組成見以下表格表3-1 待處理生活垃圾性質

47、生活垃圾含水率%含灰率%可燃物%密度t/m3LHV低位熱值kJ/kg設計值47.421.7730.930.355800適用范圍30-604186-6700表3-2處理前生活垃圾可燃燒物的元素分析應用基%工程CH O NSCl合計含量20.60.98.530.10.120.6830.93表3-3 規定設計的主要參數工程處理垃圾的量t/d垃圾存放時的間 d一年正常工作的時間 h煙氣停留的時間 s在燃燒室出口的溫度參數1500 5-78000 2850-10002、 根據垃圾元素成分計算垃圾低位熱值：3、根據垃圾元素成分計算垃圾高位熱值：二 處理垃圾的能力及其規模 共3臺燃燒爐：每臺燃燒爐每天處理的

48、垃圾量為400t；處理垃圾量：爐系數：實際每小時的處理生產能力： ；全年的處理量： 故：一臺燃燒爐一小時處理的垃圾量為：三 設計的參數計算：1、垃圾倉的設計與布置設本設計的燃燒爐的長度L=75.5m，寬D=18.5m，本設計取垃圾倉內壁與鍋爐長度對齊，本設計的垃圾堆積密度取0.35t/m3， 求垃圾的容積，VV= 3-1式中： V 垃圾倉的容積,m3； a容量系數，一般取1.21.5，本設計為1.2； T 存放的時間，d；依照經歷，可以得到適當的存放的天數，它隨著季節和地區變化稍有變化； V=1.251000/0.35=17142.86m3 。 故：本設計垃圾倉的容積取18000m3 。 垃圾

49、倉深度為Hm， 。 3-2故，垃圾池是全封閉的構造，長75.5m，寬18.5m，總深度以6m的卸料平臺為基準負13米。二 、 燃燒爐選擇和計算1、燃燒爐加料漏斗 料斗的容積3-3式中： 料斗的容積每臺燃燒爐日處理的垃圾量，可靠系數，考慮到吊車在運垃圾的速度及其他因素，通常取1.5；垃圾的容量，一般為0.3-0.6 t/m3，本設計計算取0.4；2、燃燒空氣量及一次、二次助燃空氣量的計算以單位重量燃燒所需空氣量以容積計算 理論空氣量由公式： 3-4a.把表2未處理的垃圾各元素含量值代入上式中 ：b.實際空氣需要量:3-5式中： N 空氣的過剩系數，確保燃燒垃圾是有足夠的空氣，通常燃燒過程空氣的過

50、剩系數范圍為1.5-1.9，本設計計算取1.7；以單位重量燃燒所需空氣量以重量計算 理論空氣量由公式：3-6把表2未處理的垃圾各元素含量值代入上式中 ：b.實際空氣需要量:3-7式中： N 空氣的過剩系數，確保燃燒垃圾有足夠的空氣，通常燃燒過程空氣的過剩系數范圍為1.5-1.9，本設計計算取1.7；C、所設計的燃燒爐每小時燃燒垃圾所需空氣總重量3-8本設計計算的燃燒爐一小時燃燒垃圾所需空氣量是3-9式中: 每臺爐的日處理垃圾量，； 實際空氣所需量，故：本設計計算的燃燒爐一小時燃燒垃圾所需空氣量是53550。本設計計算的二次風流量占整個助燃空氣量的22左右，本設計取24，求得二次風助燃空氣量為

51、3-10 3-11故：設計一次風助燃空氣量為40698，二次風助燃空氣量為12853。3、燃燒產物煙氣量 以單位重量燃燒產生的總煙氣量以容積計算垃圾燃燒爐產物的成分和生成量由燃燒反響物質的平衡計算，求1kg的生活垃圾徹底燃燒后產生的煙氣量，取m=1.63-12a.空氣中含水量實際空氣量空氣中水分含量，將空氣中的水分含量為0.015，代入式子，3-13b.燃燒干煙氣量=總煙氣量-空氣中含水量-垃圾中含水量-氫燃燒產生水量 3-14以單位重量燃燒產生的總煙氣量以重量計算3-154、生活垃圾燃燒每小時的排渣量及飛灰量排渣量是未燃可燃物量與生活垃圾的灰渣量的和，灰渣熱灼減率是5%，那么一小時的排渣量3

52、-16式中 ： 每小時燃燒的垃圾量，17.5t/h； A垃圾中渣的含量，取20.5%；故：設計出渣量的能力為3.8t/h。爐渣貯坑：一般渣庫貯坑按3天的容量設計，3-17故:設計渣貯坑容量為3天貯渣830噸。飛灰含量為處理垃圾量的0.55%，按5%的量取，故：設計每臺爐飛灰的含量為0.88t/h。每小時燃燒產物的煙氣量為：3-18故：一小時燃燒產物生成的煙氣量是82.475t/h 標準狀態下。5、垃圾燃燒爐的能量平衡根據垃圾燃燒爐系統平衡條件與力學的第一定律，能量守恒定律得： 3-19式中： 生活垃圾的顯熱量，Kcal/kg； 預熱空氣帶入的熱量，Kcal /kg； 外部熱源輸入的熱量，Kca

53、l/kg； 單位垃圾完全燃燒時所放出的熱量，Kcal/kg； 煙道氣熱損失，KJ/h； 噴入爐內水蒸氣所造成熱損失，Kcal/ kg； 6不完全燃燒氣體所造成熱損失，Kcal/ kg； 燃燒爐渣及飛灰帶走的物理損失，Kcal/kg； 輻射的熱損失，Kcal/kg； 不完全燃燒熱損失，Kcal/kg；輸入熱量計算1進入燃燒爐內的垃圾完全燃燒時所輸入的熱量進入燃燒爐燃燒的垃圾總熱量是顯熱量及完全燃燒熱量的和；=單位垃圾量垃圾比熱值垃圾進料溫度cal/kg3-202)預熱空氣帶入的熱量=(實際所需空氣量)垃圾比熱值垃圾進料溫度Kcal/kg3-213無外部熱源輸入的熱量 4單位垃圾完全燃燒時所放出的

54、熱量鍋爐輸入總熱量故：輸入熱量 輸出熱量計算1煙道的氣熱損失煙道氣熱損失=燃燒干煙氣量煙氣平均比熱爐排煙氣出口溫度-基準溫度(Kcal/Kg)； 3-22故：排煙道氣熱損失2噴入爐內水蒸氣所造成熱損失無噴入爐內水蒸氣；3不完全燃燒氣體所造成熱損失Q3出=1-燃燒效率垃圾含碳量-爐灰含碳量碳不完全燃燒的損失(Kcal/Kg)； 3-234燃燒爐渣及飛灰帶走的物理損失爐灰殘留熱量=灰分含量灰分比熱灰分溫度-基準溫度(Kcal/Kg)； 3-245輻射的熱損失 一般設計生活垃圾燃燒爐中一般按供入熱量的2%考慮；3-256)不完全燃燒熱損失垃圾內碳完全燃燒發熱量爐灰含碳量垃圾含碳量(Kcal/Kg)；

55、3-26合計：故：總損失熱能量為356.45 (Kcal/Kg)。Q總熱量的凈值=鍋爐輸入的總熱量-總損失的熱能量(Kcal/Kg)；6、鍋爐熱效率：3-277、蒸汽產氣量計算：過熱器的出口壓力為4Mpa，溫度為420，焓值為789.6Kcal/Kg，集汽聯箱入口的給水溫度為150，焓值為150Kcal/Kg,；一小時的垃圾燃燒量是17500Kg/h，垃圾在單位重量的能量凈值為1252.23cal/Kg，求一小時的蒸汽產汽量S (Kg/h)。S=(垃圾單位的重量能量凈值一小時垃圾的燃燒量)/焓的降差值- 3-28故：鍋爐額定連續蒸汽蒸發量按35 t/h設計。8、爐排機械負荷爐排機械負荷指的是單

56、位的爐排面積垃圾燃燒的速度指標，就是單位的爐排面積，單位的時間內燃燒的垃圾量，3-29式中： 爐排機械負荷，； G 垃圾燃燒量kg/d； t 運行時間，h/d；A爐排面積，。：燃燒爐處理能力為，運行的時間t=24小時，一臺燃燒爐機械負荷=150-350 ，本設計取300，求：一臺燃燒爐排的面積:A故：燃燒爐爐排的面積依照50平方米設計的，那么爐排總寬度取5米，爐排總長度是10米。9、燃燒室熱負荷qv 燃燒室熱負荷是用來權衡單位的時間，單位容積要承受的熱量指標，燃燒的容積是一、二次燃燒室的和。連續運行燃燒爐熱負荷值一般在)范圍，取3-30式中： m 單位時間的垃圾燃燒量，kg/d； 垃圾的平均低

57、位熱值，KJ/kg； 空氣平均定壓比熱容，一般取1.30； 單位質量垃圾獲取平均燃燒的空氣量，標態； 預熱空氣溫度，一般取220；環境溫度，； V 燃燒容量積，； ：單臺燃燒爐的處理能力為m=17.5t/h=, =5800KJ/kg, =25, ta=220, =3.16 , =1.30, ,求燃燒室容積: V 故：燃燒爐燃燒容積按255立方米設計。第二節余熱鍋爐一、 煙氣量和焓的計算一 煙氣量 1、進入余熱鍋爐的煙氣量3-31式中： 進入余熱鍋爐的煙氣量，kg/h； B 燃燒消耗量，kg/h； V 實際煙氣量，；： B=1500 kg/h，=0，實際煙氣量在第一節計算已得出，V=3.06。

58、=4590 2、總煙氣量Vy3-32式中： Vy 總煙氣量， 余熱鍋爐漏風的系數，按JB/T7603標準，可以知道=0； 吹灰介質容積，連續吹灰=0； 輔助燃燒煙氣量，無輔助燃燒，=0；Vy=4590+0+0+0=4590 。取整數5000因為本設計有三套燃燒爐，所以總煙氣流量為根據本設計的流量大小，本設計選用Q8/1100-2.5-0.6型號的余熱鍋爐，余熱鍋爐外形尺寸是 31002300 3250。第三節旋風除塵器一、 旋風除塵器各局部尺寸確實定一 形式的選擇依據國家規定的經濟合理性、制造條件、粉塵性質、允許阻力及粉塵排放標等，本設計選擇了通用型的旋風除塵器。二 確定進口風速根據推薦取三

59、確定旋風除塵器的尺寸取，那么1、進氣口面積確實定進氣口的截面通常是長方形，大小是a與b，依據處理的氣量Q和進氣的速度可知3-33=0.23取，那么2、筒體尺寸確實定通常情況下，筒體的直徑不應該小于5075mm。旋風除塵器的筒體直徑D通常情況下取整數。取,那么，現在取。 筒體的長度 3-343、旋風除塵器高度確實定旋風除塵器的自然長度l就是從排氣管的下端到旋風除塵器的自然旋轉頂端距離。 3-35=1.3m在本設計計算中，旋風除塵器高度h應該保證都有足夠自然的長度，通常取圓筒局部的高度h=1.5-2D 取h =1.5D 3-36=1.51800=2700mm旋風除塵器圓錐體的高度與半椎體角及下端的

60、排灰口直徑D2相關。一般情況規定30，或下雨時90去掉粉塵內摩擦角，設計計算時一般取=13-15所以本設計取=13旋風除塵器氣流中的自由旋流軸線是偏的，偏心度約是de4，那么，為了預防錐壁和核心旋流接觸時，把別離出來的粉塵再一次卷到核心的旋流，導致再次夾帶，規定排灰口的直徑不能小于4。圓錐的高度H-h=2-2.5D=0.50.4 3-37=0.2m圓錐高度 3-38=21800 =3600mm二、 旋風除塵器強度的校核一 筒體和錐體壁厚s和氣壓試驗強度校核1、材料的選擇由旋風除塵器的工作壓力和工作溫度選用Q235-B2、確定參數=1000，=1800mm，由?化工設備機械根基?查表得=113M