某生活垃圾焚燒煙氣處理項(xiàng)目制漿系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及優(yōu)化

東 波，鄭鵬輝，譚光之，李智超

(西安西礦環(huán)?？萍加邢薰?，陜西 西安 710075)

城市生活垃圾，采用焚燒法，可使垃圾減容90%,減量 75%,產(chǎn)生的熱能可以回收利用,能夠最大限度地實(shí)現(xiàn)生活垃圾的減量化、無(wú)害化、資源化,而且占用土地資源最少[1]。但焚燒法會(huì)產(chǎn)生含有酸性氣體（酸性氣體主要為HCl、SO2、HF等）的煙氣，需經(jīng)脫酸處理達(dá)標(biāo)后，方可排放。目前，酸性煙氣處理常用SDA半干法進(jìn)行處理，制漿系統(tǒng)主要功能是為SDA半干法提供合格的吸收劑。本文以山東某2×300t垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目煙氣處理制漿系統(tǒng)為例，詳細(xì)介紹制漿系統(tǒng)的流程、設(shè)備參數(shù)及制漿的控制過(guò)程，同時(shí)對(duì)運(yùn)行狀況進(jìn)行了分析。

1 系統(tǒng)簡(jiǎn)述

本項(xiàng)目煙氣脫酸系統(tǒng)，脫酸吸收劑采用含量92%～95%、粒徑為200目（98%的過(guò)篩率）的Ca(OH)2（簡(jiǎn)稱消石灰）粉末。消石灰粉由輸粉罐車自帶的氣力輸送裝置通過(guò)管道輸送到消石灰倉(cāng)內(nèi)儲(chǔ)存。倉(cāng)頂設(shè)計(jì)有布袋除塵器，排出氣力輸送裝置所帶的氣體，并將消石灰粉截留下來(lái)。倉(cāng)頂設(shè)計(jì)有連續(xù)料位計(jì)，檢測(cè)倉(cāng)內(nèi)剩余消石灰粉量，倉(cāng)體下部錐段設(shè)有空氣流化系統(tǒng)（氣源采用儀用壓縮空氣），保證石灰粉處于疏松狀態(tài)，利于下料。消石灰粉經(jīng)給料機(jī)在制漿罐和水內(nèi)混合，配置成一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Ca(OH)2溶液，簡(jiǎn)稱漿液，然后在儲(chǔ)漿罐內(nèi)儲(chǔ)存起來(lái)。用漿液泵打到脫酸塔頂部霧化器，經(jīng)霧化器霧化后的霧滴和煙氣中的酸性成分（HCl、SO2、HF等） 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以達(dá)到脫除酸性物質(zhì)的目的，滿足國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)對(duì)煙氣中酸性成分的排放要求。制漿系統(tǒng)流程見(jiàn)圖1。

2 系統(tǒng)配置

制漿系統(tǒng)設(shè)消石灰倉(cāng)1座，倉(cāng)底部設(shè)計(jì)2套制漿系統(tǒng)，1用1備。由上往下主要設(shè)備依次為手動(dòng)插板閥（序號(hào)1）、變頻星型給料機(jī)（序號(hào)2）、軟連接（序號(hào)3）、螺旋輸送機(jī)（序號(hào)4）、制漿罐（制漿罐設(shè)計(jì)有稱重傳感器、攪拌器、液位計(jì)、閥門等），制漿罐與外部接口采用軟性連接，防止外力作用在罐上，影響稱重效果，且制漿罐內(nèi)部設(shè)計(jì)有防冒粉隔板，防止石灰粉由通氣孔散到空氣中或由制漿罐溢流口竄流至儲(chǔ)漿罐內(nèi)；儲(chǔ)漿罐（儲(chǔ)漿罐設(shè)計(jì)有攪拌器、液位計(jì)、閥門等）、漿液泵等。制漿系統(tǒng)的主要設(shè)備參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 制漿系統(tǒng)主要設(shè)備參數(shù)表

圖1 制漿系統(tǒng)工藝流程圖

3 系統(tǒng)運(yùn)行及控制

本系統(tǒng)主要通過(guò)進(jìn)水氣動(dòng)閥、進(jìn)粉螺旋給料機(jī)、星型給料機(jī)與稱重傳感器顯示重量進(jìn)行聯(lián)鎖，可在控制室dcs畫(huà)面上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)制漿。在開(kāi)始制漿前，首先對(duì)制備漿罐本身重量進(jìn)行標(biāo)零，以制備質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%、重量為8t的漿液為例，則進(jìn)水的重量為1.2t，石灰粉的重量為6.8t。點(diǎn)擊制漿按鈕，工藝水進(jìn)水氣動(dòng)閥（編號(hào)6）自動(dòng)打開(kāi)，待重量達(dá)到1.2t，進(jìn)水氣動(dòng)閥自動(dòng)關(guān)閉，停止進(jìn)水，自動(dòng)啟動(dòng)螺旋給料機(jī)，延時(shí)30s啟動(dòng)星型給料機(jī)，待重量達(dá)到8t時(shí)，星型給料機(jī)關(guān)閉，延時(shí)2min，螺旋給料機(jī)關(guān)閉，即完成一個(gè)制漿過(guò)程。

當(dāng)儲(chǔ)漿罐液位達(dá)到低液位時(shí)，制漿罐排空口氣動(dòng)閥自動(dòng)打開(kāi)，漿液由制漿罐排至儲(chǔ)漿罐儲(chǔ)存起來(lái)，供漿液泵使用，此時(shí)，儲(chǔ)漿罐重量隨著排漿，重量持續(xù)下降，待重量不變時(shí)，即認(rèn)為制漿罐的漿液被排空，制漿罐排空口氣動(dòng)閥自動(dòng)關(guān)閉，開(kāi)始下一輪制漿過(guò)程。

4 系統(tǒng)優(yōu)化

在制漿系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行中，發(fā)現(xiàn)了以下問(wèn)題，并采取了一定的改進(jìn)措施，保證系統(tǒng)運(yùn)行更穩(wěn)定，操作更簡(jiǎn)單，運(yùn)維人員工作量大大減小。

1）原設(shè)計(jì)制漿罐頂部設(shè)有洗滌器，主要采用噴水方式，減少下料過(guò)程中，石灰粉飄散到環(huán)境中。經(jīng)運(yùn)行試驗(yàn)，洗滌器噴水無(wú)法徹底消除石灰粉塵，且石灰粉會(huì)從通氣孔飄至環(huán)境中，影響環(huán)境衛(wèi)生、浪費(fèi)資源；同時(shí)從溢流口竄至儲(chǔ)漿罐內(nèi)，影響儲(chǔ)漿罐漿液濃度。且下粉同時(shí)噴水，無(wú)法精確配置漿液濃度。

改進(jìn)措施：取消洗滌器，在制漿罐頂部往下加設(shè)一道隔板，保證進(jìn)水口、溢流口、通氣孔與下料口位于隔板兩側(cè)。通過(guò)改造，制漿時(shí)加水淹沒(méi)隔板，隔板形成水封，有效阻止石灰粉到處亂竄，保證了制漿間環(huán)境衛(wèi)生、干凈，節(jié)約資源，使制漿工程更加容易控制和管理。

2）原制漿過(guò)程采用人工記錄加水及加石灰粉重量，然后經(jīng)計(jì)算換成為漿液濃度或質(zhì)量分?jǐn)?shù)，過(guò)程繁瑣，容易出錯(cuò)。

改進(jìn)措施：通過(guò)程序控制，將進(jìn)水氣動(dòng)閥、石灰下料星型給料閥、螺旋給料機(jī)與制漿罐稱重傳感器聯(lián)鎖，通過(guò)dcs做成濃度換算公式，只需給定漿液濃度，即可精確制備所需濃度的漿液，操作簡(jiǎn)單，配置精度高。

5 結(jié)論

制漿系統(tǒng)作為煙氣處理系統(tǒng)的子系統(tǒng)，簡(jiǎn)單、高效地制備出合格的漿液，是煙氣處理系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行、環(huán)保數(shù)據(jù)達(dá)標(biāo)的保障。盡管半干法制漿系統(tǒng)復(fù)雜、控制水平要求高[2]。本設(shè)計(jì)通過(guò)程序設(shè)定可實(shí)現(xiàn)制漿的自動(dòng)化控制，節(jié)省人力成本，不需要人工計(jì)算，制備的漿液精度高；且通過(guò)對(duì)制漿罐加設(shè)隔板，有效改善了以往制漿間環(huán)境差、粉塵四溢的現(xiàn)象，從外觀到內(nèi)在提高了整套煙氣處理系統(tǒng)的品質(zhì)。