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垃圾熱解化電能 尾氣排放需達標 ——萬純熱解氣機組尾氣凈化系統在某公司成功通過驗收

發表時間:2023-08-02

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萬純熱解氣發電機組尾氣凈化系統


新型垃圾熱解氣化技術是以循環流化床氣化技術為核心,將流化床半焦氣化、氣流床熔渣氣化和提升管臨氫熱解三者耦合,配套高效臥式氣固分離器、返料系統、移動床燃氣凈化系統(除塵脫硫脫氯脫重金屬)、余熱回收系統,通過垃圾加氫熱解、焦油臨氫裂解、半焦氣化逐級進行反應,生成富含甲烷的高熱值燃氣,從源頭上避免二噁英的生成,不產生焦油和廢水,整個過程無二次污染,實現了垃圾的高效清潔資源化利用,具有一次性投入較少,煙氣排放指標較好等特點,非常適合我國中小城市生活垃圾處理。


為此,某公司在充分利用生活垃圾裂解氣來發電的同時,找到河北漢藍為其發電機組配套設計相應的脫硝系統和氧化型催化設備,其中包括脫硝及控制系統的設計、設備制造、設備及材料供貨、運輸、設備技術指導、調試、技術服務、人員培訓、售后服務等,河北漢藍根據機組配置和現場工況給出了相應的機組尾氣凈化方案并實現在甲方機組滿足NOx原始排放值 (NOx)≤4000mg/Nm3的排放條件下,降至NOx≤75mg/Nm3,CO原始排放值≤1500mg/Nm3的排放條件下,降至CO≤80mg/Nm3的目標排放要求。


垃圾裂解氣發電機組尾氣中的NOX,同樣主要包括NO和NO,是造成大氣污染的主要污染源之一。本項目的SCR脫硝工藝是選用尿素溶液在排氣管道混合區遇高溫煙氣分解生成NH3為還原劑,然后利用其對NOX的高選擇還原性,在催化反應區生成無害的氮氣(N2)和水(H20)的過程,其反應機理如下:
尿素經熱解生成氨氣,為反應提供原料。尿素具體反應:

尿素熱解反應:CO (NH2)2→NH3+HNCO

脫硝原理反應:

標準SCR反應:4NH3+4NO+02→4N2+6H20 
快速SCR反應:4NH3+2NO2+02→3N2+6H20
慢速SCR反應:8NH3+6NO2 →7N2+12H20 



萬純熱解氣發電機組尾氣凈化工程


除了NOX以外,垃圾裂解氣發電機組尾氣中的CO同樣需要進行處理,河北漢藍選用DOC加以凈化處理,DOC是以貴金屬作為催化劑的氧化催化型載體,它可以有效降低碳氫化合物(HC)、一氧化碳(CO)的排放及部分顆粒物(PM),同時對于目前法規還未限制的有害成分,如多環芳香烴和乙醛等也都能進行相應地凈化。
由于垃圾裂解氣成分較為復雜,例如熱解后的主要產物有可燃的低分子化合物,包括氣態的氫氣、甲烷、一氧化碳和液態的甲醇、丙酮、醋酸、乙醛等有機物以及焦油、溶劑油外加固態的焦炭和炭黑等,因此裂解氣在用于發電前必須做好預處理工作以防導致脫硝催化劑失效甚至對發電設備等相關設備設施造成損害,例如顆粒物過多、某些化合物超標等,這些均應引起使用方的高度重視,提前對氣源進行嚴格的把控。


目前垃圾處理工藝主要有機械爐排技術、循環流化床技術和熱解氣化技術,其中熱解氣化技術起步晚,隨著生態文明建設的快速推進,為滿足新型城鎮化建設過程中生活垃圾處理的需求,新型垃圾熱解氣化發電技術也將日益成為城鎮環境基礎設施建設的優質,其經濟環保的特性也正在逐漸吸引市場,而當這些生活垃圾變廢為寶化身電能的同時,與之配套的發電機組尾氣凈化設備等環保設備設施自然也要能夠與之“配伍”,藥到病除。


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