新型垃圾熱解氣化技術是以循環(huán)流化床氣化技術為核心,將流化床半焦氣化、氣流床熔渣氣化和提升管臨氫熱解三者耦合,配套高效臥式氣固分離器、返料系統(tǒng)、移動床燃氣凈化系統(tǒng)(除塵脫硫脫氯脫重金屬)、余熱回收系統(tǒng),通過垃圾加氫熱解、焦油臨氫裂解、半焦氣化逐級進行反應,生成富含甲烷的高熱值燃氣,從源頭上避免二噁英的生成,不產生焦油和廢水,整個過程無二次污染,實現(xiàn)了垃圾的高效清潔資源化利用,具有一次性投入較少,煙氣排放指標較好等特點,非常適合我國中小城市生活垃圾處理。
為此,某公司在充分利用生活垃圾裂解氣來發(fā)電的同時,找到河北漢藍為其發(fā)電機組配套設計相應的脫硝系統(tǒng)和氧化型催化設備,其中包括脫硝及控制系統(tǒng)的設計、設備制造、設備及材料供貨、運輸、設備技術指導、調試、技術服務、人員培訓、售后服務等,河北漢藍根據(jù)機組配置和現(xiàn)場工況給出了相應的機組尾氣凈化方案并實現(xiàn)在甲方機組滿足NOx原始排放值 (NOx)≤4000mg/Nm3的排放條件下,降至NOx≤75mg/Nm3,CO原始排放值≤1500mg/Nm3的排放條件下,降至CO≤80mg/Nm3的目標排放要求。
垃圾裂解氣發(fā)電機組尾氣中的NOX,同樣主要包括NO和NO,是造成大氣污染的主要污染源之一。本項目的SCR脫硝工藝是選用尿素溶液在排氣管道混合區(qū)遇高溫煙氣分解生成NH3為還原劑,然后利用其對NOX的高選擇還原性,在催化反應區(qū)生成無害的氮氣(N2)和水(H20)的過程,其反應機理如下:
尿素經熱解生成氨氣,為反應提供原料。尿素具體反應:
尿素熱解反應:CO (NH2)2→NH3+HNCO
脫硝原理反應:
除了NOX以外,垃圾裂解氣發(fā)電機組尾氣中的CO同樣需要進行處理,河北漢藍選用DOC加以凈化處理,DOC是以貴金屬作為催化劑的氧化催化型載體,它可以有效降低碳氫化合物(HC)、一氧化碳(CO)的排放及部分顆粒物(PM),同時對于目前法規(guī)還未限制的有害成分,如多環(huán)芳香烴和乙醛等也都能進行相應地凈化。
由于垃圾裂解氣成分較為復雜,例如熱解后的主要產物有可燃的低分子化合物,包括氣態(tài)的氫氣、甲烷、一氧化碳和液態(tài)的甲醇、丙酮、醋酸、乙醛等有機物以及焦油、溶劑油外加固態(tài)的焦炭和炭黑等,因此裂解氣在用于發(fā)電前必須做好預處理工作以防導致脫硝催化劑失效甚至對發(fā)電設備等相關設備設施造成損害,例如顆粒物過多、某些化合物超標等,這些均應引起使用方的高度重視,提前對氣源進行嚴格的把控。
目前垃圾處理工藝主要有機械爐排技術、循環(huán)流化床技術和熱解氣化技術,其中熱解氣化技術起步晚,隨著生態(tài)文明建設的快速推進,為滿足新型城鎮(zhèn)化建設過程中生活垃圾處理的需求,新型垃圾熱解氣化發(fā)電技術也將日益成為城鎮(zhèn)環(huán)境基礎設施建設的優(yōu)質,其經濟環(huán)保的特性也正在逐漸吸引市場,而當這些生活垃圾變廢為寶化身電能的同時,與之配套的發(fā)電機組尾氣凈化設備等環(huán)保設備設施自然也要能夠與之“配伍”,藥到病除。