[发明专利]减少垃圾焚烧排放的烟气中二恶英的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及垃圾焚烧烟气处理的技术领域，具体而言，涉及减少垃圾焚烧排放的烟气中二恶英的方法和设备。

背景技术

二恶英是一种含氯有机化合物，即多氯二苯并二恶英、多氯二苯并呋喃及其同系物的总称.其毒性是氰化钾的1000倍。国家标准《危险废物焚烧污染控制标准(GB18484-2001)》规定二恶英排放标准是0.5ng TEQ/Nm³(纳克毒性当量值每标准立方米)。垃圾在较高温度下充分燃烧能使二恶因分解，但有研究表明在燃烧尾部烟气中再合成在温度250℃～300℃范围中，二恶英前驱物质在飞灰的催化作用下会再合成二恶英。因此在烟气净化段采用急冷却办法避开二恶英再合成的温度250℃～300℃。

减少垃圾焚烧发电烟气中而恶因排放的技术措施主要有：

1、做好垃圾的分拣与发酵；

2、提高焚烧温度，加大烟气在焚烧炉内停留时间(大于2s)，焚烧时添加助剂；

3、烟气的高效除尘净化，降低飞灰的催化作用；

4、避开二恶因的再合成温度范围进行飞灰烟气处理。

传统垃圾焚烧烟气处理工艺流程为：首先使垃圾焚烧产生的烟气经余热锅炉余热回收使烟气温度降到450℃左右，再经急冷塔将烟气温度降到250℃以下，以避开二恶英再合成的温度范围，最后经布袋除尘器除尘净化后排放。

该工艺存在以下几个问题：

1、垃圾焚烧烟气中含有大量水蒸汽和二氧化硫，布袋除尘器运行温度通常低于200℃，运行温度低，酸结露现象严重，酸结露不仅造成设备腐蚀，而且滤袋易堵塞糊袋，运行阻力高，能耗高。

2、为避开二恶因再合成的温度范围，烟气温度需要降低到约200℃，烟气中大量的显热得不到合理利用而造成能源浪费。

发明内容

本发明的主要目的在于提供减少垃圾焚烧排放的烟气中二恶英的方法和设备，以解决现有技术中设备使用寿命短、能耗高和热量不能合理利用的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种减少垃圾焚烧排放的烟气中二恶英的方法。该减少垃圾焚烧排放的烟气中二恶英的方法包括以下步骤：

1)采用第一余热回收设备将烟气的温度降低至450℃～800℃，所述烟气经所述第一余热回收设备处理后得到第一烟气；所述烟气为垃圾在焚烧炉中焚烧所产生的气固混合物；

2)采用第一过滤设备对所述第一烟气进行过滤，过滤温度≥350℃，所述第一烟气穿过所述第一过滤设备的过滤材料得到第二烟气，所述第二烟气中的飞灰含量≤20mg/Nm3；

3)采用第二余热回收设备将所述第二烟气的温度降低至200℃以下，所述第二烟气经所述第二余热回收设备处理后得到可以直接排放的排放烟气；

其中，所述第一过滤设备的过滤材料是由固溶体合金、面心立方结构的金属单质或体心立方结构的金属单质为基体相的金属多孔材料所构成的薄片。

首先，本发明的第一过滤设备的与传统的布袋除尘器相比，具有很明显的优势；其一，由于第一过滤设备的过滤材料为上述材质，因此第一过滤设备具有很强的耐腐蚀性能，即使出现酸结露现象，也不会影响其使用寿命；其二，同样由于第一过滤设备的过滤材料为上述材质，使得第一过滤设备能够承受很高的温度，因此可以在在二恶因再合成的上限温度以上进行过滤，防止二恶英再合成，同时，在此过滤温度下，酸结露量很少；其三，第一过滤设备对第一烟气中的飞灰的拦截率在99.99％以上，所得第二烟气中的飞灰含量≤20mg/Nm3，因此，第二余热回收设备的运行温度范围虽在二恶因再合成温度范围内，但因无飞灰催化作用，所得排放烟气中的二恶英的含量将显著降低。此外，由于采用两步余热回收操作，因此能耗低且热量回收效率高，具有非常好的节能效果。经验证，与现有技术相比，本发明的排放烟气中的二恶英含量减少80％以上，且能够回收高于30％的热量。

进一步地，所述第一过滤设备的过滤材料的厚度为0.4～2mm、孔隙度为40～80％、平均孔径为0.05～30μm。具有上述参数的过滤材料将兼具较低的过滤压力、较高的气通量和较高的过滤精度。

进一步地，还包括在所述第一烟气或烟气中通入改性粉，所述改性粉为硅藻土、石灰、粉煤灰中的任意几种。这些改性粉可以吸收烟气中的水蒸汽和二氧化硫，减少酸结露含量，延长后续设备的使用寿命，并且排放烟气中不含有二氧化硫，可以进一步降低对环境的污染。优选往所述烟气中通入所述改性粉，这样可以延长第一余热回收设备的使用寿命。