随着社会经济的不断发展,人们的生活水平不断提高,生活垃圾也随之增多。目前生活垃圾是一个非常严重的问题,如果不对其进行有效的处理,将对环境造成严重的污染。对于生活垃圾的处理通常采用焚烧的方式,通过生活垃圾的焚烧,又可以将其用来发电。现结合实例,主要分析垃圾电厂焚烧烟气净化系统脱酸反应塔的运行维护要点。
图1 垃圾焚烧工艺流程
烟气处理脱酸系统工艺流程从锅炉内出来的脱硝后的烟气开始进入脱酸反应塔系统,烟气首先进入脱酸塔的蜗壳分配器,经导流板后,烟气向四周均匀分布,并作下旋运动,紊流状态烟气与旋转方向相反的石灰浆液充分接触反应。
脱酸反应过程是酸性气体和碱性石灰浆液雾滴之间的气液反应,即离子反应。经过大约 18~20 s,石灰浆液滴蒸发,形成固态反应产物,较大颗粒落入底部锥体排口,占 5%~15%。其他随烟气进入布袋除尘器。
反应塔雾化器设备维护经验的探索烟气依次经过水冷壁、过热器、省煤器等换热面,在炉膛中经过脱硝处理后的烟气在锅炉尾部流出进入脱酸反应塔,通过雾化器喷水对烟气进行冷却。HCI、SO2、HF 等酸性物质与雾化器系统喷入的石灰浆发生中和反应。
雾化器是一种稳定并且精密的设备,可以在负荷很重(高速旋转和恶劣的环境)的情况下正常工作。雾化器的最高转速可达到12000 r/min,如此高转速下才能将石灰浆液雾化后与烟气进行充分混合。如何保证雾化器的运行稳定,是脱酸塔设备维护的核心。
1 雾化器油系统维护
每班次两次运行巡检,检查油位是否正常,是否有油泄漏,油位低于报警值,及时补油。
每班次检查一次空气过滤器是否正常,保证空气干净,空气压差大了要及时更换。
油箱必须一年清空一次,油箱清空后必须用面团粘干净,不能有杂质残留,换下的油禁止重复利用。
给油箱注入新油,新油按说明书规定的牌号进行。
可以采用滤油机对系统进行补油,既提高注油压力,又能保证油质清洁。
给油箱注油要达到上限位置。
2 雾化盘的手动清洗,每周一次
将雾化器支撑座放在雾化器顶部,顶部配置专用吊雾化器的电葫芦。
用吊装带将吊具挂在雾化器上,调整电葫芦位置,保证吊装垂直。
缓慢提升电葫芦,提升过程中要轻轻晃动吊具,避免有卡涩位置强行拉起吊具,磕碰雾化器
用呢绒棒或其他硬塑料材质类的东西制作清理工具,轻敲雾化盘上的结垢,用工具轻铲结垢,避免损坏雾化器,效果不佳的话,用清洁剂进行冲洗。
3 雾化盘的药剂清洗,每月一次
使用高浓度的磷酸和水进行配制 30%的磷酸溶液作为清洁剂。
视石灰质量而定,也可以使用别的化学试剂。
将雾化器吊出放在专用支架上。
将雾化盘吊到清洗水箱上方。将清洁剂至上而下注入清洗水箱,直到药剂顺着雾化盘流出。
药剂清洗要用循环流动的药剂,可以将清洗装置做成小型循环系统,以便于清洗雾化盘内的药剂能够随时将清洗下来的杂质带出。必要时需要辅助以毛刷等。
4 雾化盘的运行中反冲洗,每班一次
为防止雾化盘结垢迅速,每班次,由运行人员进行一次水洗,即停运石灰浆输送,雾化盘只喷清水运行 3~5 min,保持高速运行,这样利用清水达到清洗雾化盘的效果。然后再恢复石灰浆运行。雾化盘的定期离线动平衡,每月一次。每月一次将雾化盘取下,在线下做在线动平衡,以实现雾化盘的定期切换备用。
反应塔脱酸工艺控制要点和系统优化决定半干式烟气净化装置净化效率的两个关键参数是烟气停留时间和温差,前者决定了反应效果、水分的蒸发和烟气流速,后者决定了加入液体量和反应生成物的状态。根据国内外的经验,烟气停留时间应该保证在 8 s 以上,喷雾干燥反应塔进、出口温差应达到40 ℃。锅炉设计排烟温度为 190 ℃,由于运行中积灰或者管壁结焦等原因,实际运行锅炉的排烟温度达到了220 ℃左右。
脱酸反应的最佳温度为 140~160 ℃之间,经过运行期间的经验摸索,温度控制在 150 ℃时,烟气脱酸效果最佳,因此,运行中脱酸反应塔重点监控的指标就是温度场,基于此,运行的脱酸塔进行了升级,增加了温度控制喷水减温系统。通过反应塔内温度的变化,温度信号传给PLC 系统,经过系统分析运算,随时调整喷入的减温水的温度,采用闭环控制系统,实现烟汽温度控制。