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  系统介绍


等离子体多种污染物协同脱除系统以等离子电源控制装置为技术核心,针对烟气中的二氧化硫、氮氧化物、二噁英、重金属、恶臭和VOCS等污染物,通过低温等离子体多种污染物协同脱除装置耦合配套系统的作用,实现烟气多种污染物协同去除,提供高性价比的系统解决方案。


本公司低温等离子体多种污染物协同脱除装置主要由等离子电源控制装置、反应器本体系统和辅助系统组成,具体如下:


l 等离子电源控制装置:等离子电源控制装置是低温等离子多种污染协同脱除系统的核心,主要包括等离子电源、DSP控制系统、数据采集与监测系统。


l 反应器本体系统:反应器本体系统是低温等离子多种污染协同脱除系统的重要组成部分,主要包括反应器放电极系统、接地极系统、壳体、进出口烟道及烟气均布系统。


l 辅助系统:辅助系统是低温等离子多种污染协同脱除装置的重要辅助设施,主要包括吸收系统、电气系统和密封风机系统等。


  应用领域和功能特点


对于不同的烟气特点和环保要求,各类烟气处理工程以低温等离子体多种污染物协同脱除装置为核心,耦合不同的配套系统达到烟气净化的目的。具体的应用领域和相关功能特点如下。


(1)   危险废物焚烧烟气超低排放系统


针对危险废物焚烧烟气组分复杂、酸性气体浓度高、易积灰结渣、氮氧化物深度处理难等特点,采用传统工艺耦合等离子多种污染物协同脱除技术,实现烟气中烟尘、SO2、NOX的超低排放。传统工艺包括SNCR系统、急冷系统、干法脱酸系统和活性炭喷射系统等。具体应用流程如下:


回转窑→二燃室→SNCR→急冷塔→干法→活性炭喷射装置→布袋除尘器→低温等离子体多种污染物协同脱除装置→烟囱外排


回转窑燃烧危险废物产生的烟气中含有大量的污染物,主要包括NOX、SO2、HCl、HF、颗粒物、重金属和二噁英等。在炉膛内利用SNCR工艺初步脱硝,降低烟气中氮氧化物浓度。初步脱硝后的烟气先经急冷塔快速降温至200℃以内,避免二噁英的低温合成。再经干法初步脱酸后与喷入的活性炭一块进入布袋除尘器,烟气中的颗粒物,喷入的干粉和活性炭被布袋除尘器捕集下来。焚烧炉烟气经常规工艺处理后由引风机引入低温等离子体多种污染物协同脱除装置进行深度处理,等离子发生装置在脉冲电源的作用下进行放电反应,过程生成大量的高能电子,高能电子和烟气中的水分子氧气分子以及其余中性粒子相碰撞,产生大量活性物质,如O、OH、HO2自由基和O3等活性物质。最终将烟气中不易吸收的NO转化为易被碱性物质吸收的NO2、N2O5HNO3,部分的SO2也被转化为H2SO4及其它小分子酸,二噁英被转化成CO2、HCl等无毒小分子。经转化后的污染物最终被低温等离子体多种污染物协同脱除装置的吸收单元所吸收,干净烟气烟囱外排。


具有以下优势:


²  工艺流程较简单,后期运行费用和维护费用较低;


²  脱硝效率高、系统运行稳定;


²  可分室设计,适应烟气污染物的波动性,运行维护方便;


²  具有一定的二噁英脱除能力。


(2)   垃圾焚烧烟气超低排放系统


针对垃圾焚烧烟气组分较复杂、酸性气体浓度高、氮氧化物深度处理较复杂等特点。采用传统工艺耦合等离子多种污染物协同脱除技术,实现烟气中烟尘、SO2、NOX的超低排放。配套系统选择SNCR系统、半干法脱酸系统、活性炭喷射系统、布袋除尘系统和换热器系统等,可实现烟气中烟尘、SO2、NOX的超低排放。具体应用流程如下:


垃圾焚烧烟气→SNCR→半干法脱酸塔→活性炭喷射装置→布袋除尘器→GGH→低温等离子体多种污染物协同脱除装置→GGH→烟囱外排


炉排炉燃烧生活垃圾产生的烟气中含有大量的污染物,主要包括NOX、SO2、HCl、HF、颗粒物、重金属和二噁英等。在炉排炉炉膛内利用SNCR工艺初步脱硝,降低烟气中氮氧化物浓度。初步脱硝后的烟气先经半干法喷浆初步脱酸后与喷入的活性炭一块进入布袋除尘器,烟气中的颗粒物,与酸性物质反应蒸干的干粉、未反应蒸干的干粉和吸附了污染物的活性炭被布袋除尘器捕集下来。生活垃圾焚烧炉烟气经常规工艺处理后由引风机引入换热器降温,烟气降温至100℃左右,进入低温等离子体多种污染物协同脱除装置进行深度处理,等离子发生装置在脉冲电源的作用下进行放电反应,过程生成大量的高能电子,高能电子和烟气中的水分子氧气分子以及其余中性粒子相碰撞,产生大量活性物质,如O、OH、HO2自由基和O3等活性物质。最终将烟气中不易吸收的NO转化为易被碱性物质吸收的NO2、N2O5HNO3,二噁英被转化成CO2、HCl等无毒小分子,元素汞被氧化成化合态汞。经转化后的污染物最终被低温等离子体多种污染物协同脱除装置的吸收单元所吸收,干净烟气经换热器换热升温后烟囱外排。


具有以下优势:


²  工艺流程简单,系统阻力较常规SCR低;


²  占地面积小,投资少,后期运行维护费用比常规SCR节省50%-60%;


²  更高的脱酸脱硝效率,SO2排放浓度低于15 mg/Nm3,NOX排放浓度低于50 mg/Nm3;


²  具有一定的二噁英脱除能力;


²  外排烟气无白烟;


²  运行稳定性好,检修次数少。


(3)   VOCs及恶臭治理系统


面对恶臭和较低浓度的VOCs气体,配套系统选择预处理装置,采用低温等离子体多种污染物协同脱除装置,实现废气中恶臭和VOCS等污染物的去除。具体应用流程如下:


恶臭和较低浓度的VOCs气体由废气收集系统收集,收集后的废气进入预处理系统,除去部分水和粉尘等,随后进入低温等离子体多种污染物协同脱除装置,等离子发生装置在脉冲电源的作用下进行放电反应,过程生成大量的高能电子,在高能电子的作用下,恶臭分子和VOCS分子受到激发,分子间的化学键或者带电粒子被打断,同时高能电子和废气中的水分子和氧气分子以及其余中性粒子相碰撞,产生大量活性粒子,如O、OH、HO2自由基和O3等强氧化性的活性粒子,这些强氧化性物质也会与恶臭分子和VOCS分子反应,使其分解,从而促进恶臭和VOCS的消除,净化后的气体经由引风机引入排气筒高空排放。


低温等离子体多种污染物协同脱除装置用于恶臭和较低浓度的VOCs气体的治理具有如下优势:


²  更高的电源效率,对恶臭处理效果好,去除率达80-90%,可满足日趋严格的国家新标准的要求;


²  运行成本较低,与常用的蓄热式燃烧炉RTO和蓄热式催化燃烧RCO相比,节约不少运行成本;


²  系统适应性强,可面对较大规模的烟气量和较复杂工况;


²  运行稳定、操作管理简便、即开即用等优点。





  技术成果





2018年12月23日,中国环境?;げ敌嵩诤贾葑橹倏宋夜旧昵氲?#8220;用于垃圾焚烧烟气超低排放的低温等离子体协同脱除多种污染物技术”鉴定会。中科院等离子体物理研究所、中国城市建设研究院有限公司、北京航空航天大学、浙江大学、大连理工大学、上??岛慊肪彻煞萦邢薰?、深圳市能源环保有限公司等单位的专家和代表组成了鉴定专家委员会。

本次鉴定的低温等离子体多种污染物协同脱除技术是一项专门针对垃圾焚烧锅炉烟气污染物超低排放治理的技术,该技术在原有垃圾焚烧锅炉烟气治理工艺的基础上,开发了与现有工艺配套的低温等离子体氧化+碱液吸收脱除多种污染物技术,实现烟气NOX的有效脱除,并对其它烟气污染物具有一定的脱除效果。该成果在光大能源环保(宁波)有限公司1#炉进行了处理烟气量为8000m3/h的中试侧线试验,经第三方检测表明,在入口烟气NOX浓度≤120mg/Nm3条件下,实现了NOX去除率≥60%。鉴定委员会认为,该技术成果填补了低温等离子体在垃圾焚烧烟气污染物处理领域的空白,达到国际领先水平,建议加快该成果的工程示范和在烟气超低排放净化领域的推广应用。