一种垃圾焚烧电站锅炉排放控制调试方法

技术领域：

本发明涉及一种工艺技术调试方法，特别是涉及一种垃圾焚烧电站锅炉排放控制调试方法，属于垃圾处理技术领域。

背景技术：

随着垃圾回收处理、运输综合利用等各环节技术的不断发展，垃圾焚烧工艺和机器设备国产化的逐步提升，国内以焚烧处理减容、降污为目地的中小型垃圾焚烧炉焚烧电站建设工作逐渐进入高潮阶段；其中生活垃圾的无害化、减量化、资源化处理是重点，尤其是焚烧生活垃圾产生的二噁英、NOx等大气污染物的无害化处理尤其值得重视。

垃圾焚烧会产生大量的酸性气体及二噁英，会严重影响到人们的生活环境，其中的二噁英污染物毒性更大，它是一级致癌物。目前垃圾焚烧烟气净化系统处理氯化物、硫化物等主要采用石灰与其反应生成固体盐类物质，来消除氯化物、硫化物等；处理二噁英基本都是采用活性碳粉剂对其吸附，脱除二噁英。两者混合后进入除尘器除尘，除尘后的烟气进行加热，然后进入SCR反应器，在SCR催化剂的作用下脱除烟气中的NOx。

由于活性碳粉剂是通过管道喷入含有大量烟尘的烟气中，活性碳粉剂与烟气混合均匀度，会直接影响二噁英的吸附率，而且在大量烟尘存在的情况下，活性碳粉剂吸附性能会大大下降。为提高二噁英脱除效率，过度喷入大量的活性碳粉剂，二噁英脱除效率也没有提升多少。喷入的活性碳粉剂与烟尘一起被除尘器除下来，活性碳粉剂与烟尘混合不能再利用，白白丢弃浪费可贵资源。吸附的二噁英并没有消失，处理不当会造成二次污染。另外，加热含NOX的烟气需要高温热源，且烟气流量比较大，能源消耗就非常大，系统运行费用相当高，推广应用非常困难，脱硝使用率比较低，严重影响NOX的减排。

近几年，随着我国垃圾焚烧厂大量建设以及公众环保意识、维权意识的不断提高和国家环境管理的日趋严格，垃圾焚烧烟气的污染问题日益受到全社会的关注，已经影响到垃圾焚烧行业的发展。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种垃圾焚烧电站锅炉排放控制调试方法，从垃圾焚烧炉二噁英产生的环境机理着手，破环了二噁英的产生环境，从根本上抑制了二噁英的大量生成，有效解决了垃圾电厂烟气排放二噁英超标的技术难题。

本发明为解决技术问题所采取的技术方案如下：

一种垃圾焚烧电站锅炉排放控制调试方法，具体步骤如下：

A、生活垃圾由专用车辆运进垃圾焚烧厂垃圾池后，堆放发酵，夏天3～5天，冬天5-7天，去除垃圾水分，提高热值；

B、利用垃圾电站启动点火助燃系统，使整个炉膛从冷态均匀加热至超过850℃，将发酵后的垃圾由垃圾抓斗送入给料斗，经给料小车推入焚烧炉炉排上，合理调整给料小车给料速度以及料层挡板，控制各炉排料层厚度，将料层挡板预调至水平位置，由推料小车的给料速度控制炉排料层厚度；

C、垃圾在炉排上按照2:4:1的分布比例依次经过干燥段、焚烧段、燃尽段一共停留2.5～3.0小时，控制炉排上火线位置，防止炉膛温度过高，负荷波动大，将上炉排循环次数控制在15～20次，通过上炉排循环次数控制火线位置在上炉排下半区域；

D、一次风风量调整，控制垃圾焚烧炉出口的烟气含氧量在3%～6%之间，使垃圾进行充分燃烧，炉膛负荷高时减少一次风风量，通过一次风风量微调炉膛负荷，使垃圾在焚烧炉内得到充分燃烧，将下炉排循环次数控制在10～12次，保障炉排上垃圾完全燃烧，燃烧后的炉渣热灼减率控制在5%以内；下炉排料层厚度不能堆料，避免出生料至除渣机；

E、二次风通过炉膛前后拱的喷嘴进入，使燃烧垃圾产生的烟气在燃烧室内维持850℃～1100℃的停留时间大于2秒，彻底分解有毒气体二噁英；燃烧产生的高温烟气通过余热锅炉的受热面进行热量交换，使烟气快速降低温度至195℃～210℃后排出锅炉进入烟气净化处理系统，减少烟气在250℃～500℃温度范围内的停留时间，控制二噁英的再次大量生成；

F、在烟气净化处理系统中，控制除尘器入口处的烟气温度低于200℃，并在进入袋式除尘器的烟道上设置含有活性碳、干石灰粉等反应剂的喷射装置，进一步吸附二噁英；定时定量投放，杜绝排放参数超标；对在飞灰上被吸附或生成的二噁英，经飞灰吨袋收集螯合后作为有毒有害物质送至安全填埋场进行无害化处置，减少飞灰中二噁英的排放；

G、锅炉运行正常后，检查并确认SNCR喷射系统进口烟气温度在850℃～1050℃之间，并持续保持后，开启SNCR喷射系统；在此温度范围内将尿素溶液通过尿素喷射器喷入到焚烧炉中，能够有效的与NOX进行还原反应，提高脱硝效率；当反应温度过高时，由于氨的分解会使NOX还原率降低，另一方面，反应温度过低时，氨与NOX的反应速度会下降，造成氨逃逸增加，也会使NOX还原率降低；

H、SNCR喷射系统反应区脱硝效率在尿素溶液喷射初期随喷射量增加而增大，但不是线性关系，当氨氮物质的量之比大于1.15后，增长减缓，且氨逃逸量与增加的尿素溶液量也非线性关系，催化剂入口界面烟气速度标准偏差小于10％，浓度场偏差小于5％，在脱硝总效率70％条件下，氨氮物质的量之比控制在1.5以下；

I、SCR脱硝系统采用低温催化剂，催化剂工作温度在180℃±2℃，降低SCR脱硝系统入口烟气中SO

在步骤“G”中，所述SNCR喷射系统的操作方法如下：

⑴打开锅炉脱硝用压缩空气手动总门，调节压缩空气阀开度，维持压缩空气母管压力在0.55MPa以上，调节每只喷枪压缩空气阀门开度，使得每只喷枪压缩空气压力在0.6MPa左右；

⑵开启稀释水供静态混合器手动门，对稀释水泵进行排气，启动稀释水泵，让稀释水先从喷枪喷入锅炉；

⑶通尿素溶液时，开启稀释溶液供锅炉手动总门，开启尿素溶液输送泵出、入口门，开启泵体放空气门放净空气；

⑷启动尿素溶液输送泵，调节变频开度逐步增大转速，待泵启动后再逐步加大输送泵的调节阀，调节阀开度根据流量计进行调整，尿素溶液与稀释用凝结水混合之后正常运行开始；

⑸调整稀释用凝结水流量与尿素溶液流量比例，使稀释尿素溶液浓度为10%左右，待尿素溶液浓度稳定后，通过调节喷射区域尿素稀释溶液调节阀开度来达到NOx排放浓度达标的目的。

在步骤“I”中，所述SCR脱硝系统的操作方法如下：

⑴当SCR脱硝系统中低温催化剂达到工作温度后，将尿素溶液经由输送装置、计量分配装置喷入热解室内生成NH

⑵检查烟气温度满足在850℃～1050℃之间保持10分钟以上，反应器出口NOx分析仪、氨气分析仪、氧量分析仪工作正常、显示准确，手动开启氨气流量手动门，调整氨气流量调节门；

⑶根据SCR脱硝系统出口NOx的浓度及氨气浓度，逐渐开大喷氨手动门开度；在脱硝效率达到设计值后，停止继续增加喷氨流量，将氨气流量调节阀投入自动状态。

本发明中，通过采用SNCR+SCR的联合脱硝工艺和3T+E的调试试验方法，来提高炉膛温度、提高在高温区的停留时间、提高炉膛内混合强度和过量空气系数，使垃圾进行充分燃烧，彻底分解有毒气体二噁英，可有效提高垃圾渗滤液零排放的处理调试技术。同时，从二噁英控制工艺从垃圾焚烧炉二噁英其产生的环境机理着手，采取“3T+E”的工艺排放控制调试方法，破环了二噁英的产生环境，从根本上抑制了二噁英的大量生成，有效的解决了垃圾电厂烟气排放二噁英超标问题。脱硝系统采用SNCR+SCR的联合脱硝工艺，结合SNCR、SCR高效的共同特点提高脱硝效率，降低了对催化剂的依赖，有利于达标排放的分步实施，更精准的有效控制垃圾电站烟气排放中的NOx指标。

本发明中，二噁英的控制与处理采取“3T+E”的原则，其中温度、停留时间、紊流和过量空气量，提升炉膛温度至850℃以上避开低温燃烧导致二噁英生成的温度区间；加入二次风扰动使垃圾焚烧产生的烟气在高温区的停留时间超过2秒，与助燃空气进行充分混合保障垃圾燃烧排放气体的充分燃烧，彻底分解有毒气体二噁英。从二噁英的产生环境着手，在工艺原理上破坏其产生环境从而抑制二噁英的大量生成，有效控制垃圾电站二噁英的大量生成及排放。SNCR+SCR控制技术采用尿素溶液为脱硝还原剂，利用烟气高温和热解炉使尿素溶液受热产生的氨气NH3在高温条件下在不同的反应区分别与烟气中的NOx发生反应生成氮气N

所谓的“3T+E”，焚烧温度、搅拌混合程度、气体停留时间及过剩空气率合称为焚烧四大控制参数（一般称为3T＋E）。3T是Temperature，Time和Turbulence的英文缩写，具体指高温(850～1000℃)焚烧，二燃室停留时间超过2.0s，以及较大的湍流程度，可防止大量生成二噁英。确切的说，是3T+E技术，E指Ex-cessoxygen(过量空气量)。

本发明的积极有益效果如下：

1、本发明通过对电站垃圾焚烧炉工艺排放控制试验技术调试方法，从二噁英控制工艺从垃圾焚烧炉二噁英其产生的环境机理着手，采取“3T+E”的原则，破环了二噁英的产生环境，从根本上抑制了二噁英的大量生成，有效的解决了垃圾电厂烟气排放二噁英超标问题。

2、本发明的脱硝系统采用SNCR+SCR的联合脱硝工艺，结合SNCR投资省、SCR高效的共同特点提高了脱硝效率，降低了对催化剂的依赖，有利于达标排放的分步实施，更精准的有效控制烟气排放中的NOx指标控制。

3、本发明采用SNCR+SCR联合脱硝技术，能够节省催化剂的使用量，降低一定的装置成本和占地空间及所消耗的时间和人力，非常适合现场使用。

4、本发明通过垃圾无害化处理工艺排放控制试验技术，美化了居民生活环境，提高了居民生活质量，从而大大减少了疾病发生的机会，有利于居民的身心健康发展，且在调试技术运营过程中使用净化装置，使排出来的气体和污染物对环境的污染降至最低，促进了垃圾的无害化和资源化的发展。

5、本发明的调试方法适用于中小型垃圾焚烧炉、生物质焚烧炉等二噁英及NOx排放量较大的垃圾焚烧电站及生物质电站控制烟气排放达调试方法。

具体实施方式：

下面结合具体实施例对本发明做进一步的解释和说明：

实施例：一种垃圾焚烧电站锅炉排放控制调试方法，具体步骤如下：

A、生活垃圾由专用车辆运进垃圾焚烧厂垃圾池后，堆放发酵，夏天3～5天，冬天5-7天，去除垃圾水分，提高热值；

B、利用垃圾电站启动点火助燃系统，使整个炉膛从冷态均匀加热至超过850℃，将发酵后的垃圾由垃圾抓斗送入给料斗，经给料小车推入焚烧炉炉排上，合理调整给料小车给料速度以及料层挡板，控制各炉排料层厚度，将料层挡板预调至水平位置，由推料小车的给料速度控制炉排料层厚度；

C、垃圾在炉排上按照2:4:1的分布比例依次经过干燥段、焚烧段、燃尽段一共停留2.5～3.0小时，控制炉排上火线位置，防止炉膛温度过高，负荷波动大，将上炉排循环次数控制在15～20次，通过上炉排循环次数控制火线位置在上炉排下半区域；

D、一次风风量调整，控制垃圾焚烧炉出口的烟气含氧量在3%～6%之间，使垃圾进行充分燃烧，炉膛负荷高时减少一次风风量，通过一次风风量微调炉膛负荷，使垃圾在焚烧炉内得到充分燃烧，将下炉排循环次数控制在10～12次，保障炉排上垃圾完全燃烧，燃烧后的炉渣热灼减率控制在5%以内；下炉排料层厚度不能堆料，避免出生料至除渣机；

E、二次风通过炉膛前后拱的喷嘴进入，使燃烧垃圾产生的烟气在燃烧室内维持850℃～1100℃的停留时间大于2秒，彻底分解有毒气体二噁英；燃烧产生的高温烟气通过余热锅炉的受热面进行热量交换，使烟气快速降低温度至195℃～210℃后排出锅炉进入烟气净化处理系统，减少烟气在250℃～500℃温度范围内的停留时间，控制二噁英的再次大量生成；

F、在烟气净化处理系统中，控制除尘器入口处的烟气温度低于200℃，并在进入袋式除尘器的烟道上设置含有活性碳、干石灰粉等反应剂的喷射装置，进一步吸附二噁英；定时定量投放，杜绝排放参数超标；对在飞灰上被吸附或生成的二噁英，经飞灰吨袋收集螯合后作为有毒有害物质送至安全填埋场进行无害化处置，减少飞灰中二噁英的排放；

G、锅炉运行正常后，检查并确认SNCR喷射系统进口烟气温度在850℃～1050℃之间，并持续保持后，开启SNCR喷射系统；在此温度范围内将尿素溶液通过尿素喷射器喷入到焚烧炉中，能够有效的与NOX进行还原反应，提高脱硝效率；当反应温度过高时，由于氨的分解会使NOX还原率降低，另一方面，反应温度过低时，氨与NOX的反应速度会下降，造成氨逃逸增加，也会使NOX还原率降低；

H、SNCR喷射系统反应区脱硝效率在尿素溶液喷射初期随喷射量增加而增大，但不是线性关系，当氨氮物质的量之比大于1.15后，增长减缓，且氨逃逸量与增加的尿素溶液量也非线性关系，催化剂入口界面烟气速度标准偏差小于10％，浓度场偏差小于5％，在脱硝总效率70％条件下，氨氮物质的量之比控制在1.5以下；

I、SCR脱硝系统采用低温催化剂，催化剂工作温度在180℃±2℃，降低SCR脱硝系统入口烟气中SO

在步骤“G”中，所述SNCR喷射系统的操作方法如下：

⑴打开锅炉脱硝用压缩空气手动总门，调节压缩空气阀开度，维持压缩空气母管压力在0.55MPa以上，调节每只喷枪压缩空气阀门开度，使得每只喷枪压缩空气压力在0.6MPa左右；

⑵开启稀释水供静态混合器手动门，对稀释水泵进行排气，启动稀释水泵，让稀释水先从喷枪喷入锅炉；

⑶通尿素溶液时，开启稀释溶液供锅炉手动总门，开启尿素溶液输送泵出、入口门，开启泵体放空气门放净空气；

⑷启动尿素溶液输送泵，调节变频开度逐步增大转速，待泵启动后再逐步加大输送泵的调节阀，调节阀开度根据流量计进行调整，尿素溶液与稀释用凝结水混合之后正常运行开始；

⑸调整稀释用凝结水流量与尿素溶液流量比例，使稀释尿素溶液浓度为10%左右，待尿素溶液浓度稳定后，通过调节喷射区域尿素稀释溶液调节阀开度来达到NOx排放浓度达标的目的。

在步骤“I”中，所述SCR脱硝系统的操作方法如下：

⑴当SCR脱硝系统中低温催化剂达到工作温度后，将尿素溶液经由输送装置、计量分配装置喷入热解室内生成NH

⑵检查烟气温度满足在850℃～1050℃之间保持10分钟以上，反应器出口NOx分析仪、氨气分析仪、氧量分析仪工作正常、显示准确，手动开启氨气流量手动门，调整氨气流量调节门；

⑶根据SCR脱硝系统出口NOx的浓度及氨气浓度，逐渐开大喷氨手动门开度；在脱硝效率达到设计值后，停止继续增加喷氨流量，将氨气流量调节阀投入自动状态。

在本发明中，通过采用SNCR+SCR的联合脱硝工艺和3T+E的调试试验方法，来提高炉膛温度、提高在高温区的停留时间、提高炉膛内混合强度和过量空气系数，使垃圾进行充分燃烧，彻底分解有毒气体二噁英，可有效提高垃圾渗滤液零排放的处理调试技术。同时，从二噁英控制工艺从垃圾焚烧炉二噁英其产生的环境机理着手，采取“3T+E”的工艺排放控制调试方法，破环了二噁英的产生环境，从根本上抑制了二噁英的大量生成，有效的解决了垃圾电厂烟气排放二噁英超标问题。脱硝系统采用SNCR+SCR的联合脱硝工艺，结合SNCR、SCR高效的共同特点提高脱硝效率，降低了对催化剂的依赖，有利于达标排放的分步实施，更精准的有效控制垃圾电站烟气排放中的NOx指标。

本发明通过对电站垃圾焚烧炉工艺排放控制试验技术调试方法，从二噁英控制工艺从垃圾焚烧炉二噁英其产生的环境机理着手，采取“3T+E”的原则，破环了二噁英的产生环境，从根本上抑制了二噁英的大量生成，有效的解决了垃圾电厂烟气排放二噁英超标问题。

本发明的脱硝系统采用SNCR+SCR的联合脱硝工艺，结合SNCR投资省、SCR高效的共同特点提高了脱硝效率，降低了对催化剂的依赖，有利于达标排放的分步实施，更精准的有效控制烟气排放中的NOx指标控制。

本发明采用SNCR+SCR联合脱硝技术，能够节省催化剂的使用量，降低一定的装置成本和占地空间及所消耗的时间和人力，非常适合现场使用。

本发明通过垃圾无害化处理工艺排放控制试验技术，美化了居民生活环境，提高了居民生活质量，从而大大减少了疾病发生的机会，有利于居民的身心健康发展，且在调试技术运营过程中使用净化装置，使排出来的气体和污染物对环境的污染降至最低，促进了垃圾的无害化和资源化的发展。

本发明的调试方法适用于中小型垃圾焚烧炉、生物质焚烧炉等二噁英及NOx排放量较大的垃圾焚烧电站及生物质电站控制烟气排放达调试方法。