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鍋爐熱力焚燒技術(shù)在有機(jī)廢氣處理工程中的應(yīng)用

2017-03-15 11:14:29來源:環(huán)境工程 編輯:李成金 關(guān)鍵詞:有機(jī)廢氣廢氣治理鍋爐焚燒處理技術(shù)閱讀量:54040

導(dǎo)讀:隨著時代的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在生活中的各個方面,目前,針對有機(jī)廢氣,已經(jīng)開發(fā)出的一套技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)安全的有機(jī)廢氣鍋爐焚燒處理工藝,經(jīng)應(yīng)用,該系統(tǒng)具有燃燒效率高、安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)效益好的特點。
  【中國環(huán)保在線 應(yīng)用方案】隨著時代的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在生活中的各個方面,目前,針對有機(jī)廢氣,已經(jīng)開發(fā)出的一套技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)安全的有機(jī)廢氣鍋爐焚燒處理工藝,經(jīng)應(yīng)用,該系統(tǒng)具有燃燒效率高、安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)效益好的特點。
 
鍋爐熱力焚燒技術(shù)在有機(jī)廢氣處理工程中的應(yīng)用
 
  摘要:有機(jī)廢氣治理技術(shù)目前已經(jīng)多樣化,但每種治理方法都存在一定的適用性和局限性,對于企業(yè)來說,綜合選擇適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)廢氣治理方法至關(guān)重要。針對浙江某制藥公司污水處理廠產(chǎn)生的有機(jī)廢氣開發(fā)出的一套技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)安全的鍋爐焚燒處理技術(shù),經(jīng)應(yīng)用,該技術(shù)適用于有機(jī)廢氣的深度處理,有機(jī)污染物的總凈化效率不低于95%,投資及運行費用低,顯示出良好的經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益。
 
  引言
 
  有機(jī)廢氣會對環(huán)境和人類產(chǎn)生嚴(yán)重危害,已成為我國環(huán)境保護(hù)工作的重點之一。目前,國內(nèi)外治理有機(jī)廢氣比較普遍的方法有吸附法、吸收法、氧化法、生物處理法等,近年來又出現(xiàn)了一些新技術(shù),如膜分離法、光分解法和吸附催化氧化技術(shù)等綜合處理技術(shù)。雖然有機(jī)廢氣治理技術(shù)目前已經(jīng)多樣化,但每種治理方法都存在一定的適用性和局限性,而且不同排放源的廢氣組成也千差萬別。因此,對于企業(yè)來說,統(tǒng)籌考慮有機(jī)污染物的種類、性質(zhì)、濃度、凈化要求和經(jīng)濟(jì)性等因素,綜合選擇適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)廢氣治理方法顯得至關(guān)重要。
 
  針對某醫(yī)化企業(yè)工業(yè)廢水處理廠產(chǎn)生的有機(jī)廢氣無害化處理的項目,開發(fā)出的一套技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)安全的有機(jī)廢氣鍋爐焚燒處理工藝,經(jīng)應(yīng)用,該系統(tǒng)具有燃燒效率高、安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)效益好的特點。
 
  1鍋爐熱力焚燒處理技術(shù)
 
  鍋爐熱力燃燒技術(shù)指利用現(xiàn)有供電鍋爐、供熱鍋爐或其他非廢氣處理專用的焚燒爐,將產(chǎn)生的有機(jī)廢氣經(jīng)簡單預(yù)處理后直接引入到鍋爐燃燒室,在不增加設(shè)備或少增加設(shè)備的情況下,廢氣中的有機(jī)碳?xì)浠衔镉鰺岷笱趸氐追纸鉃槎趸己退?,達(dá)到凈化污染物的目的。
 
  鍋爐熱力燃燒技術(shù)具有簡單實用、投資省、運行費用低、凈化效率高的優(yōu)點,還能帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。蔡春雷等設(shè)計將聚醚生產(chǎn)過程中的有機(jī)廢氣送入鍋爐進(jìn)行焚燒,運行結(jié)果表明,鍋爐尾氣能達(dá)到國家的相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn),鍋爐熱力焚燒技術(shù)可用于有機(jī)廢氣處理。但有機(jī)氣體大都易燃易爆,對鍋爐存在腐蝕、爆炸等安全風(fēng)險,同時如果有機(jī)廢氣中含有除碳?xì)渫獾钠渌兀瑒t可能在燃燒后產(chǎn)生二次污染。因此,對于有機(jī)廢氣的處理,除凈化效率外還需要著重考慮處理系統(tǒng)的安全性。
 
  2鍋爐熱力焚燒技術(shù)工程應(yīng)用
 
  2.1項目概況
 
  浙江某醫(yī)化企業(yè)集中污水處理廠日常運行過程中,其調(diào)節(jié)池、水解池、厭氧池等有惡臭氣體產(chǎn)生。此前,企業(yè)針對部分有惡臭產(chǎn)生的水池已進(jìn)行加蓋并將廢氣送至“堿洗+活性炭吸附”的工藝設(shè)備處理后排放,但是由于堿洗對惡臭氣體中有機(jī)物的吸收能力較差,且活性炭在運行過程中很快吸附飽和后穿透,同時前道堿洗后廢氣將夾帶大量的水汽進(jìn)入活性炭,使得活性炭層受潮,影響其使用,尾氣無法穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。為了解決上述問題,企業(yè)決定對其進(jìn)行改造,利用企業(yè)熱電循環(huán)流化床鍋爐,采用鍋爐熱力焚燒有機(jī)廢氣的技術(shù)進(jìn)行治理。
 
  該企業(yè)制藥過程中使用大量有機(jī)溶劑,部分溶劑在使用過程中進(jìn)入污水后到達(dá)污水處理廠。經(jīng)分析,污水處理廠廢氣主要成分為少量甲苯、二甲苯、乙苯、二氯甲烷等有機(jī)廢氣和H2S、氨等惡臭廢氣,通過預(yù)處理后,進(jìn)入鍋爐系統(tǒng)焚燒的有機(jī)污染物主要為甲苯、二甲苯、乙苯和二氯甲烷。
 
  2.2廢氣處理工藝介紹
 
  本項目設(shè)計將集中污水處理廠廢氣(廢氣量50000~60000m3/h)經(jīng)企業(yè)原有的堿洗+除霧等預(yù)處理系統(tǒng)處理,由引風(fēng)機(jī)經(jīng)長距離不銹鋼管道輸送,并再次除霧去除水汽后通過預(yù)熱器預(yù)熱,后送入鍋爐焚燒。該廢氣量分配至熱電廠90t/h循環(huán)流化床鍋爐,符合鍋爐一、二次補(bǔ)風(fēng)量要求,在進(jìn)焚燒爐前新增了除霧器,進(jìn)一步降低水汽含量。具體工藝流程見圖1。
 
2.3.1預(yù)處理系統(tǒng)
 
  分析產(chǎn)生的污染物組分和焚燒爐工藝,在廢氣送焚燒爐前后的熱電廠內(nèi)的管道、風(fēng)機(jī)或者預(yù)熱階段存在可能的腐蝕風(fēng)險,需要采取一定的防腐保護(hù)措施。本項目在廢氣送熱電廠前采用堿洗噴淋預(yù)處理,去除硫化氫等酸性氣體,并能夠降低廢氣溫度,起到一定的防燃、防爆及阻隔的作用。
 
  2.3.2除霧系統(tǒng)
 
  噴淋后的廢氣夾帶大量水汽,空氣中的水分含量影響鍋爐焚燒效率,本項目在增壓離心風(fēng)機(jī)前后設(shè)置了兩道除霧系統(tǒng),有效降低進(jìn)入鍋爐中的水汽含量,設(shè)備采用了絲網(wǎng)除霧器,對于3μm以上的霧滴,除霧效率達(dá)到98%以上。
 
  2.3.3輸送系統(tǒng)
 
  輸送系統(tǒng)采用不銹鋼304材質(zhì),以法蘭連接,在管路下方開設(shè)一排水口用于排放可能存在的積水,為防止輸送過程中產(chǎn)生靜電引發(fā)安全事故,沿程安裝接地,消除可能產(chǎn)生的靜電。同時,新增引風(fēng)機(jī)克服輸送阻力,并在風(fēng)機(jī)處安裝聲光報警器,以監(jiān)視風(fēng)機(jī)故障情況。
 
  2.3.4控制系統(tǒng)
 
  針對離心風(fēng)機(jī)運行、廢氣量分配、摻燒量分配及各個儀表的信號使用,設(shè)置了一套PLC自動控制系統(tǒng),所有控制都由PLC實現(xiàn)。PLC再將系統(tǒng)運行的信號輸送至熱電廠DCS系統(tǒng),以便熱電廠控制室可以對整個鍋爐熱力焚燒系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。
 
  考慮到電廠鍋爐停爐,廢氣從風(fēng)機(jī)后分成兩路,分別送至A、B兩臺循環(huán)流化床鍋爐的一、二次補(bǔ)風(fēng)進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)中,B號鍋爐作為備用系統(tǒng)使用,采用電動閥進(jìn)行控制,即當(dāng)A號鍋爐停爐時,開B路電動閥,同時關(guān)閉A路電動閥,廢氣進(jìn)入備用焚燒系統(tǒng)處理,反之亦然。為了提供合適的進(jìn)風(fēng)風(fēng)量,在廢氣管路末端設(shè)置壓力變送器在線測定壓力、風(fēng)量,信號輸出至PLC中,根據(jù)測定結(jié)果調(diào)節(jié)離心風(fēng)機(jī)的變頻器,同步控制旁路補(bǔ)風(fēng)量。
 
  2.3.5安全系統(tǒng)
 
  基于廢氣安全性評估,設(shè)置了可燃?xì)怏w報警系統(tǒng)和應(yīng)急排放系統(tǒng),主要由可燃?xì)怏w報警器、應(yīng)急排放系統(tǒng)管路、電動閥和煙囪組成。
 
  集中污水處理廠內(nèi)新增除霧器前設(shè)置了可燃?xì)怏w報警器,當(dāng)管路中廢氣超過爆炸極限的1/4時報警,打開電動閥讓廢氣應(yīng)急排放,通過就近設(shè)置的煙囪進(jìn)行排放,同時關(guān)閉輸送管路電動閥并切斷離心風(fēng)機(jī)電源;熱電廠A、B鍋爐進(jìn)風(fēng)口前的管路中設(shè)置了可燃?xì)怏w報警器,當(dāng)管路中廢氣超過爆炸極限的1/4時報警,打開超越管路電動閥,同時關(guān)閉輸送管路電動閥并調(diào)節(jié)旁路補(bǔ)風(fēng)量,讓廢氣通過熱電廠的鍋爐煙囪應(yīng)急排放。三套可燃?xì)怏w報警系統(tǒng)信號輸出至熱電廠DCS系統(tǒng)中以便熱電廠控制室對處理系統(tǒng)的運行狀況進(jìn)行監(jiān)控。
 
  3運行結(jié)果
 
  3.1污染物監(jiān)測數(shù)據(jù)
 
  項目正常運行后,由第三方浙江省環(huán)境保護(hù)科學(xué)設(shè)計研究院分析實驗室對“非甲烷總烴”指標(biāo)進(jìn)行了監(jiān)測,監(jiān)測方法參照《空氣與廢氣監(jiān)測分析方法》(第四版增補(bǔ)版),報告編號為W20130086,處理前后廢氣中非甲烷總烴的濃度見表1。
 
  由第三方寧波市華測檢測技術(shù)有限公司對“揮發(fā)性有機(jī)物”指標(biāo)進(jìn)行了監(jiān)測,監(jiān)測方法參照《空氣與廢氣監(jiān)測分析方法》(第四版增補(bǔ)版),報告編號為HLNBF00005883a,處理前后廢氣中主要揮發(fā)性有機(jī)物的濃度見表2。
 
  廢氣中含有二氯甲烷等鹵代烴,如燃燒條件控制不好易產(chǎn)生二次污染,本項目由第三方上海中科高等研究院分析測試中心對“二惡英”指標(biāo)進(jìn)行了監(jiān)測,監(jiān)測方法參照《空氣與廢氣監(jiān)測分析方法》(第四版增補(bǔ)版)國家環(huán)保總局(2007年),報告編號13040009,處理后廢氣中二惡英的濃度見表3。


   3.2處理效果及投資運行費用
 
  采用“鍋爐熱力焚燒技術(shù)”處理該項目廢氣,二氯甲烷、甲苯、二甲苯、乙苯凈化效率分別達(dá)到97%、85%、83%、94%以上,非甲烷總烴凈化效率>95%,二惡英排放達(dá)到GB18485—2001《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》要求,樣品均值低于歐盟2000/76/EC垃圾焚燒標(biāo)準(zhǔn)。
 
  項目投資主要為新增離心風(fēng)機(jī)、除霧器、輸送管道和安全控制系統(tǒng)的設(shè)備投資和安裝,該項目投資費用約為600萬元,其中輸送管道系統(tǒng)投資約為400萬元。
 
  系統(tǒng)運行主要是離心風(fēng)機(jī)送風(fēng)消耗的電力產(chǎn)生的費用,處理廢氣量50000m3/h,電耗2.64×10-3kW˙h/m3,電價按0.7元/(kW˙h),即處理1m3廢氣的費用僅為0.0018元。
 
  4結(jié)論
 
  經(jīng)本工程項目實施后,表明鍋爐熱力焚燒技術(shù)處理有機(jī)廢氣具有以下特點:
 
  1)在進(jìn)鍋爐焚燒之前,根據(jù)廢氣性質(zhì),選擇合適的預(yù)處理工藝,對廢氣中的顆粒物、雜質(zhì)、腐蝕性物質(zhì)和水汽進(jìn)行過濾、吸收或除霧處理,控制對送風(fēng)系統(tǒng)及鍋爐的腐蝕,保證了整套系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
 
  2)廢氣經(jīng)過鍋爐熱力焚燒處理的終產(chǎn)物主要為二氧化碳和水,基本不對外界環(huán)境產(chǎn)生二次污染。
 
  3)在保證鍋爐熱效率的前提下,有機(jī)污染物的總凈化效率不低于95%。
 
  4)基于安全性分析,根據(jù)管道材質(zhì)、廢氣成分、溫度、可燃?xì)怏w濃度和現(xiàn)有鍋爐運行參數(shù)等因素,建立了有機(jī)廢氣鍋爐熱力焚燒的安全控制系統(tǒng),效果通過了工程驗證。
 
  5)日常維護(hù)納入鍋爐運行系統(tǒng),運行費用低。
 
  6)該技術(shù)有利于有機(jī)廢氣的深度處理,對化工企業(yè)有機(jī)物總量減排,改善廠區(qū)整體環(huán)境具有積極有效的作用。
 
  原標(biāo)題:鍋爐熱力焚燒技術(shù)在有機(jī)廢氣處理工程中的應(yīng)用
 
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