胡少龍，黃培培，楊吉濤，蘇新星，易允燕

（安徽盛運環(huán)保工程有限公司，合肥 230041）

目前，垃圾的處理方法以垃圾焚燒的方式分類，可分為全量燃燒（即垃圾直接焚燒）和“燃料制備”后燃燒兩種。采用全量燃燒方法時，只要垃圾的熱值達到許可值以上，無須先將垃圾分揀。此法工藝成熟、運行可靠、爐溫較高、操作較簡易、燃燒較充分，爐渣的含碳量可達到小于3%，與燃煤鍋爐無異，且減容量可達80%～90%，是垃圾減容和資源回收的常用方法。目前西歐及美國、日本的大部分垃圾焚燒廠都采用此技術(shù)，但投資較高。另一種是對垃圾中的可燃組分焚燒處理，焚燒前需要進行“燃料制備”制成為二次燃料。其熱值高，一般要超過1萬kJ/kg，可替代部分常規(guī)燃料。因此，垃圾進爐前需要經(jīng)過分揀，將不燃物或低熱值組分除去，有的還要求將垃圾破碎，使進爐垃圾的粒徑大致均勻。

為了解決生活垃圾對環(huán)境的影響，目前可行性方案中，垃圾焚燒是安全、環(huán)保且高效的解決方案。但是在無害化、減量化和資源化處理垃圾的同時，必須嚴(yán)格控制好各種有害氣體的排放?？紤]到經(jīng)濟效益，在控制有害物質(zhì)排放的同時，系統(tǒng)也要便于操作及維護。本文就煙氣凈化處理系統(tǒng)中的重要設(shè)備“急冷塔”在實際運行中出現(xiàn)的問題進行具體分析并提出改進辦法，以達到環(huán)保和經(jīng)濟雙贏的目的。

1 垃圾焚燒半干法急冷塔的應(yīng)用及問題

按照國家有關(guān)垃圾焚燒排放標(biāo)準(zhǔn)的要求以及從垃圾焚燒發(fā)電廠的整體考慮，有效達到垃圾焚燒有害物的排放值是必須執(zhí)行的。在某項目的一期設(shè)計中，針對性地采用了干法工藝處理煙氣，確保煙氣排放達到《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T18485-2014）。具體處理前后的對比見表1、表2。

表1 處理前的鍋爐出口煙氣參數(shù)

表2 處理后的污染物排放限值

該項目一期運行雖排放達標(biāo)，但急冷塔出現(xiàn)了濕灰、濕壁、濕底及堵灰現(xiàn)象，影響項目正常運行及現(xiàn)場衛(wèi)生。為解決項目中的問題并避免二期工程出現(xiàn)類似情況，對問題進行了分析及設(shè)計優(yōu)化。

2 急冷塔濕灰、濕壁、濕底及堵灰的原因分析

該項目是以城市生活垃圾為燃料，通過采用垃圾焚燒技術(shù)及設(shè)備處理垃圾，實現(xiàn)城市生活垃圾的“無害化、減量化和資源化”。總規(guī)模500t/d，年處理垃圾18.25萬t，工程建設(shè)二條250t/d的垃圾焚燒線。1#線為一期工程，已配置一套煙氣凈化系統(tǒng)及其輔助公用設(shè)施。2016年初，該項目2#線正式啟動，設(shè)計充分吸收了一期項目出現(xiàn)的問題，做出相應(yīng)的更改，其中優(yōu)化最多的是極冷塔。

單條生產(chǎn)線煙氣處理量為5萬Nm3/h，省煤器出口煙氣溫度為190℃～220℃。煙氣從省煤器出來，經(jīng)過塔體脫酸去除二英，同時將溫度降至150℃～160℃，再進入高效除塵器后二次脫酸并收塵，最終由風(fēng)機抽送至煙囪排出。在這個過程中，極冷塔起到了降溫、脫酸、避免二英形成等重要作用。

設(shè)計之前，客戶對急冷塔提出如下技術(shù)要求：1）規(guī)格適當(dāng)，與燃燒圖和煙氣成分變動的操作范圍相匹配；2）通過煙氣有足夠的滯留時間；3）噴霧裝置應(yīng)磨損低，噴霧裝置的更換、拆卸及易損件的更換應(yīng)便捷；4）噴霧時能量消耗最小；5）煙氣的壓降最??；6）足夠的抗腐蝕能力；7）灰渣排放順暢，無堵料的危險；8）在整個煙氣流量范圍，應(yīng)滿足煙氣冷卻和固體物的排放和清除要求；9）與其他設(shè)施的精密配合運作；10）固體從減溫塔中的高分離度，減少下游設(shè)備的負(fù)荷；11）平臺和樓梯設(shè)計合理，應(yīng)有系統(tǒng)安全疏散用和公用平臺及樓梯；12）足夠數(shù)量的檢查口和清掃口，并有平臺和樓梯等通道；13）錐體部分（灰斗）應(yīng)有足夠的傾角（≥60°）以求得較好的流動性，設(shè)置人孔和料位控制。為了防止灰結(jié)塊，灰斗設(shè)置電伴熱，伴熱設(shè)施應(yīng)能使錐體壁板溫度不低于135℃?；叶窇?yīng)有溫度檢測裝置并能將信號輸出。殼體、灰斗、進出口處都采用不小于6mm剛性氣密鋼板制作，應(yīng)考慮因溫度和真空引起的變形。

根據(jù)要求，首先對一期急冷塔進行分析。通過現(xiàn)場實際運行發(fā)現(xiàn)，急冷塔在運行中會出現(xiàn)濕灰、濕壁、濕底及堵灰的情況，主要原因有：1）煙氣在塔內(nèi)停留時間較短，與水霧無法充分混合蒸發(fā)，這樣就會出現(xiàn)噴入的水量蒸發(fā)不全，形成水滴甚至水流；2）煙氣均布格柵與噴槍的噴頭位置距離設(shè)計不合理，噴頭噴出的水霧直接和格柵接觸，形成水滴；3）噴槍選型與布置沒有結(jié)合設(shè)備進行選型和分配。以上原因嚴(yán)重影響了整個項目的排放結(jié)果。

3 問題處理方案

（1）將直筒體直徑由Φ3800mm加大到Φ4400mm，使塔體風(fēng)速由2.17m/s降至1.62m/s，從而增加了煙氣的停留時間，煙氣降溫更加均勻，這樣就不會出現(xiàn)濕灰、濕底的現(xiàn)象。

（2）塔頂增加變徑板，使噴槍布置在變徑板上，使相對不斷改變的風(fēng)速與水霧充分混合，同時傾斜的噴槍增加了噴槍托架的抗磨能力，提高了水霧的降溫能力并增加了噴槍托架的使用壽命。

（3）格柵位置放在煙氣出口管道下，位置保持不變，這樣煙氣分流均勻。同時，格柵位置在噴槍之上，避免了以前噴槍與格柵位置太近，導(dǎo)致外格柵聚水，被飛灰堵住，出現(xiàn)底部濕灰等現(xiàn)象。

優(yōu)化后的設(shè)備在2017年4月通過系統(tǒng)調(diào)試后，煙氣排放達到《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 18485-2014），沒有發(fā)生一期運行時出現(xiàn)的類似狀況。右圖是該項目實際運行的檢測數(shù)據(jù)。

項目運行檢測數(shù)據(jù)圖

4 結(jié)語

通過對該廠2#線急冷塔的改進，此項目垃圾焚燒干法用急冷塔的濕壁、濕灰及濕底問題得到了有效解決，并解決了堵灰事故頻繁發(fā)生的情況。在該電廠的運營中，減少了檢修及清灰的人力，為電廠節(jié)約了成本，也為垃圾焚燒長期穩(wěn)定運行奠定基礎(chǔ)。電廠將選擇合適時間對1#線進行改造，徹底解決濕灰、堵灰現(xiàn)象。這一改進，也為同行業(yè)類似問題的處理提供了借鑒。