[发明专利]垃圾焚烧烟气高温脱除SO2

说明书

本发明主要关于垃圾焚烧烟气高温脱除SOsubgt;2/subgt;协同催化脱除NOsubgt;x/subgt;方法，具体是将含有钙、锰元素的脱硫脱硝药剂喷射到垃圾焚烧锅炉的炉膛顶部或高温烟气区域并可在后续烟气全降温过程中实现协同脱硫脱硝。以垃圾焚烧炉炉膛顶部或高温烟气区域作为高温脱硫的起点，可在烟气1000～150℃全降温过程发生脱硫反应，参与脱硫反应的脱硫剂脱硫效率显著提升，大幅降低垃圾焚烧企业脱硫剂消耗和脱硫成本，在保障不影响锅炉热效、发电量的基础上实现焚烧烟气SOsubgt;2/subgt;和NOsubgt;x/subgt;的超低排放。

技术领域

本发明属于垃圾焚烧行业烟气治理技术领域，主要是关于垃圾焚烧烟气脱硫脱硝技术领域，特别是关于垃圾焚烧烟气高温脱除SO₂协同催化脱除NO_x方法。

背景技术

焚烧发电已成为我国城市生活垃圾处理的主要方式。城市生活垃圾中普遍含有硫元素，可分为无机硫和有机硫。我国城市生活垃圾中硫含量通常为0.1～0.6％(湿基)，硫主要来源于橡胶、塑料、餐厨垃圾和纸类。在燃烧过程中，受热分解，高温氧化后生成SO₂、SO₃、H₂S、SO等含硫小分子气体，其中SO₂占95％以上。SO₂为有刺激性剧毒气体，释放到大气环境中可通过光化学反应生成硫酸和含硫酸盐气溶胶，导致酸雨和雾霾。同时，垃圾焚烧发电过程也会释放大量的氮氧化物(NO_x)，主要包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO₂)，是大气主要污染物，可通过大气光化学反应导致臭氧浓度增加和雾霾。SO₂和NO_x是垃圾焚烧发电厂首要控制污染物，垃圾焚烧发电厂必须安装脱硫脱硝设施，以保障烟气SO₂和NO_x大气排放的稳定达标。

在焚烧烟气脱除SO₂方面，生活垃圾焚烧发电厂普遍采用“半干法+干法”组合工艺脱硫技术(标配)，为末端治理技术。半干法首先将石灰浆或氢氧化钠碱液形成粒径极细的液滴，导流装置强化烟气与雾滴的混合和接触，使高温烟气和石灰浆或碱液雾滴之间进行热交换及反应，首先是烟气中的SO₂向石灰浆液雾化小液滴中分配，然后烟气中SO₂与碱直接发生反应或与蒸干后的石灰颗粒发生气固反应，接下来在后端的布袋除尘器内继续进行脱硫反应，反应产物进入到布袋除尘器灰中。由于半干法脱硫技术装备无法充分保障垃圾焚烧烟气的SO₂充分达标排放，生活垃圾焚烧厂普遍同时使用“干法”进一步脱除烟气中的SO₂。干法脱硫是在袋式除尘器前烟道上设置喷射点，喷入中和剂(消石灰或碳酸氢钠)，主要反应在滤袋表面完成，作为半干法脱硫的辅助手段。

我国现行国家标准《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)规定SO₂排放限值为100mg/Nm³(小时均值)。为控制SO₂排放增长，经济发达地区普遍制定了更为严格的SO₂排放标准。上海市地方标准《生活垃圾焚烧大气污染物排放标准》(DB31/768-2013)规定的SO₂排放限值为50mg/Nm³(小时均值)。深圳、海南、河北以及天津对新建项目的SO₂日均排放限值提出更为严格的要求：低于燃煤电厂的超低排放限值(SO₂浓度≤35mg/Nm³，GB13223-2011)。