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生活垃圾焚烧厂烟气脱硝脱酸案例分析

更新时间:2009-03-28

根据《中国城乡建设统计年鉴2016年》的数据,目前我国运行的生活垃圾焚烧厂已达249座,处理能力超过25万t/d,年处理量达到7378.44万t,焚烧占无害化处理总量已经上升到37.59%。随着容量的持续增长和市场的不断成熟,社会对焚烧厂整体运营水平也提出了更高的要求,其中垃圾燃烧后烟气脱硝与脱酸是生活垃圾焚烧厂运营最重要的环节之一,NOx、HCl与SO2这3个参数也是焚烧厂排放日常监测的重要数据。尤其2014年7月,生活垃圾焚烧迎来新国标《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB 18485-2014)发布实施,修订后的新标准对生活垃圾焚烧厂二氧化硫、氮氧化物、氯化氢等污染物排放限值大幅收紧。为了探究新标发布后焚烧厂烟气排放状况,对国内某新运营生活垃圾焚烧厂在调试和运营期间进行了跟踪检测,本文将主要对日常监测的NOx与HCl与SO2这3个重要气体污染物排放数据进行分析,评估排放效果与脱除效率。

无线通信网络中,移动站和移动站之间、移动站和网络控制中心之间的信息传递都是通过无线信道来进行的。但是无线信道的开放性使得用户身份信息完全曝光在信道中,攻击者可以通过信道获得合法用户的身份信息,然后假冒合法用户身份进入网络,并假冒合法身份进行网络资源访问、使用通信服务,或者假冒网络端基站欺骗其他移动用户。

1 材料与方法

1.1 焚烧厂基本情况介绍

本次测试的焚烧厂日处理规模2000t/d(500t/d×4),烟气净化工艺采用“SNCR+半干法(旋转喷雾反应塔)+干法(碳酸氢钠)+活性炭喷射+袋式除尘器+烟气再加热+ SCR”,但是在调试和运行初期阶段,SCR脱销工艺并未入投用。焚烧厂在1—5月期间主要处于调试运营阶段,5月下半月开始进入正式运营阶段,数据采集和监测截止8月。

1.2 检测方法

1.2.1 测试方案

国家政策与法律法规。企业战略管理研究中,对于国家政策与法律法规对于企业发展的影响,也是至关重要。当然,目前,本文也依旧要提出一切企业的发展都要在国家政策和法律法规允许的范围内进行,这是底线。另外,企业的战略性发展也要以国家政策为前提,是在符合国家政策的前提下,最大程度的发展。比如说,就最近几年国家政策所提出的绿色发展策略,相关企业可以以此为前提进行发展,具体而言,房地产企业可以此来建设绿色化住房构造,环保清新的住房必然会受到大众青睐。除此以外,相关企业也可就绿色发展的政策独出心裁地创新绿色出行方式。既符合国家政策,又对本企业的战略性发展有重要影响,何乐而不为呢?

SO2排放数据取值时间段也与NOx一样,在4月20—25日和8月7—11日2个时间段。SO2变化趋势如图3所示,SO2浓度最大值、平均值、最小值情况具体数据情况参照表3所示。在4月份时间段处于调试期,有极少数时刻瞬时排放值较大,但整体波动也不是很大,排放均值仅为6.94mg/m3,也远优于GB 18485-2014规定的80mg/m3日均限值,和远优于欧盟2000标准规定的50mg/m3日均限值。在8月份运营稳定阶段,烟囱出口SO2排放均值只有2.07mg/m3,经过“干法+半干法”工艺技术处理后完全优于欧盟2000标准,SO2处理也取得了非常好效果。

其一,采集烟气在线分析仪CEMS中记录下来的数据,选取合适的采集间隔时间,以保证合适的数据量又能反映实际运行情况。在工程运行日志的基础上,选取能反映烟气净化技术应用效果且运行稳定的时间区间。本部分数据是选取以5天为一个时段,数据间隔为15min。

其二,利用辅助测试烟气分析仪Testo 340采集布袋除尘器烟气出口及烟囱处的烟气数据,与在线分析仪数据作对比分析,结果显示基本一致。

其三,跟踪项目生产指标统计日报,表中有用于烟气净化的药剂(如消石灰、碳酸氢钠、氨水等)的日常使用量,判断运行工况的稳定性。

1.2.2 测试仪器

在比特币世界中每10 min会产生新增比特币奖励给成功建立新区块的矿工,每个区块的奖励在最初的4年中是50个比特币(4年大概产生21万个区块),之后的4年每个区块是25个比特币,依次类推下去,最终系统只能产生2 100万个比特币[20]。同时,新区块的建立者会获得每笔交易所产生的交易费用。

该焚烧厂在省煤器出口和烟囱处均安装有烟气在线分析仪CEMS,可在线测量烟气温度、流量、HCl、SO2、NH3、NOx、烟尘量等,测量显示数据已按照标况下11%含氧量换算。但位于省煤器出口的CEMS由于处于原始烟气环境较为恶劣,除了调试初期数据显示正常,后期测试显示的SO2、NOx数据并不准确,HCl可以作为基本趋势参考可用。

涡流发生器的尾涡产生于侧缘, 叶片高度直接影响涡的位置: 高度过大, 不仅影响主气流的均匀性, 而且使涡远离壁面, 不利于附面层底层的气流混合; 高度过小, 叶片大部分面积处于附面层以内, 流速较低, 不利于提高尾涡强度, 且产生的尾涡离壁面太近, 作用无法充分发挥.

2 结果与分析

2.1 NOx

焚烧厂在炉内3T控制NOx产生的基础上,脱除NOx技术为SNCR(采用炉内喷氨水)+SCR,同时加上烟气再循环技术,但数据采集时间段内SCR技术还未投入使用。本次分析的数据时间段分别是相对稳定阶段的调试期4月份和运营期8月份。

在4月20—25日和8月7—11日2个时间段的NOx变化趋势如图1所示,NOx浓度最大值、平均值、最小值情况具体数据情况参照表1所示。在4月份时间段处于调试期,NOx整体波动较大,但整体均值为165.96 mg/m3,要优于GB 18485-2014规定的日均限值250mg/m3。在8月份运营阶段,烟囱出口NOx排放均值只有101.39mg/m3,经过“SNCR+烟气再循环”技术处理后甚至完全优于欧盟2000标准,能将NOx排放浓度控制在100mg/m3左右。

在上述两个数据时间段内,生活垃圾焚烧后NOx产生的原始浓度未能直接检测,但调试初期,SNCR、SCR、和烟气再循环系统都未投运情况下,CEMS从省煤器出口测试的NOx初始浓度的均值是289.52mg/m3。由于原始垃圾在短时间内成分不会有较大变动,因此计算 “SNCR+烟气再循环”脱销效率时候,这里预估原始浓度为289.52mg/m3。因此计算焚烧厂运营期间在未投入SCR情况下,NOx的脱除效率如下:

目前,垃圾焚烧厂落地难的“邻避”困境依然存在,因此运营焚烧厂的二次污染物高标准控制排放显得尤为重要。从本文跟踪的焚烧厂运营情况来看,主要的气体污染物NOx、HCl和SO2的排放浓度控制的效果非常好,不仅要远优于新标GB 18485-2014规定的排放限值,也要明显优于欧盟2000标准设定的排放限值。

 

表1 焚烧厂NOx排放数据统计

  

日期数据源(个)最大值(mg/m3)最小值(mg/m3)平均值(mg/m3)烟囱出口(4月20—25日)501444.3927.02165.96烟囱出口(8月7—12日)500214.9928.21101.39

  

图1 NOx排放变化情况

2.2 HCl

我就这样看着他们从我的身边仓皇地跑了过去。他们的嘴上都像衔了个羊水泡儿似的,还不住地嚷嚷,似乎在唱一首西洋歌曲:西、山、出、事、了……

HCl排放数值取值时间段与NOx一样,都是在4月20—25日和8月7—11日2个时间段。HCl变化趋势如图2所示,HCl浓度最大值、平均值、最小值情况具体数据情况见表2。在4月份时间段虽处于调试期,HCl排放值整体波动也不大,5天均值仅为6.06mg/m3,远优于GB 18485-2014规定的50mg/m3日均限值,也要优于欧盟2000标准规定的10 mg/m3日均限值。在8月份运营稳定阶段,烟囱出口HCl排放均值更是只有1.01mg/m3,经过“干法+半干法”工艺技术处理后也完全优于欧盟2000标准,处理效果非常好。

脱除率

第一,设计滑模。该项工作的开展要严格的依据设计图纸开展,在该过程中要完成对内模、外模、支撑、千斤顶等的各项内容的科学布局。再完成平台、模板等内容在墩台上的具体组装。该项内容要依据轴线放样实测结果完成,依据特定的比例对实际工作平台和模板尺寸进行还原。完成平台和模板安装后,要检查安装装备的性能。

在上述两个数据时间段内,位于省煤器出口CEMS测试数据显示原始浓度均值分别是379.52mg/m3和345.26mg/m3,现场运行人员告知这部分检测数据不是很准确,总体偏低。在调试初期,省煤器出口CEMS正常时候测试的HCl初始浓度均值是670.78mg/m3,和设计值也较为接近。因此在原始垃圾短时间内成分不会有较大变动基础上,计算 “半干法+干法”去除HCl效率时,这里预估原始浓度为670.78mg/m3。HCl在正常运营阶段的脱除效率如下:

 

表2 焚烧厂HCl排放数据统计

  

焚烧厂数据源(个)最大值(mg/m3)最小值(mg/m3)平均值(mg/m3)烟囱出口(4月20—25日)50159.780.356.06烟囱出口(8月7—12日)50132.510.351.01

  

图2 HCl排放变化情况

2.3 SO2

作为垃圾焚烧后产生的另一主要酸性气体,焚烧厂脱除SO2的工艺与HCl一样,主要依靠“半干法(喷石灰浆)+干法(喷NaHCO3)” 。按照欧盟2000标准,当SO2浓度超过50mg/m3,增加脱酸药剂投入量,且优先加投石灰浆溶液。

为了测试各不同技术对烟气中的酸性气体及氮氧化物的单独脱除效果,理论上应控制其他参数不变,通过测试其中一个参数的变化来寻找其独立效果。但在实际工程运行中,该项工作无法单独进行,因此本次测试通过以下方式来实施:

烟气分析仪Testo 340属于便携式检测仪,它有一个可伸缩、最长可达1m的金属细杆,杆头部装有探头。它标配O2传感器,并配有 CO、NO以及SO2传感器,该仪器为辅助测试仪器。

此外,Cu-Ni-Si材料的常用热处理工艺为固溶处理与时效处理,而在Cu-Ni-Si材料相关构件的制造过程中,由于制造工艺的需要,部分构件,如接触网用定位线夹会在时效处理前的制造工艺中引入预冷变形,而这些预冷变形将会对材料的疲劳性能产生影响,有关该方面的研究尚未见报道。

 

表3 焚烧厂SO2排放数据统计

  

焚烧厂数据源(个)最大值(mg/m3)最小值(mg/m3)平均值(mg/m3)烟囱出口(4月20—25日)501153.390.56.94烟囱出口(8月7—12日)50112.460.632.07

  

图3 SO2排放变化情况

在上述两个数据时间段内,位于省煤器出口CEMS测试数据显示原始浓度均值分别是48.63mg/m3和36.88mg/m3,和HCl测试值一样,相比实际值也是偏低。在调试初期,省煤器出口CEMS正常时候测试的SO2初始浓度均值是115.7mg/m3。因此在原始垃圾短时间内成分不会有较大变动基础上,计算 “半干法+干法”去除SO2效率时,这里预估原始浓度为115.7mg/m3。SO2在正常运营阶段的脱除效率如下:

脱除率

焚烧厂脱除HCl主要工艺是“半干法(喷石灰浆)+干法(喷NaHCO3)”,烟气排放设计标准遵循欧盟2000,当HCl浓度超过10mg/m3,增加脱酸药剂投入量,且优先加投石灰浆溶液。

3 研究结论

脱除率

(1)基于“SNCR+烟气再循环”工艺,将NOx的排放值控制在100mg/m3左右,平均去除效率可达64.98%,能将NOx污染物的排放控制在一个比较高的水平。

(2)利用“半干法(喷石灰浆)+干法(喷NaHCO3)”脱酸工艺,HCl和SO2排放的平均浓度控制在1.01mg/m3和2.07mg/m3,去除效率分别达到了99.85%和98.26%,取得了非常好的控制效果。

参考文献

[1]中国城乡建设统计年鉴[M].北京:中国统计出版社,2016.

[2]GB 18485-2014,生活垃圾焚烧污染控制标准[S].

实验法。实验于2018~2019学年第一学期在篮球选项课中进行,共8周。实验班采用拓展训练教学法如图1所示;对照班使用传统教学法(讲解-示范-练习-个别指导和纠正错误-练习)。

[3]蒲敏,张骏,赵由才.生活垃圾焚烧厂飞灰高压压制对重金属浸出毒性的影响研究[J].环境与可持续发展,2017,42(4):61-64.

[4]刘辉.关于生活垃圾焚烧发电厂污染物排放标准分析[J].环境与可持续发展,2015,40(4):73-74.

 
欧阳创
《环境与可持续发展》2018年第02期文献

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