柴油發(fā)電機尾氣治理工程處理方案

1  適用范圍
本標準規(guī)定了柴油發(fā)電機尾氣處理工程的設計、施工、驗收以及運行管理的技術要求，可作為環(huán)境影響評價、可行性研究、設計施工、環(huán)境保護驗收及建成后運行與管理的技術依據(jù)。

2  規(guī)范性引用文件
(1)環(huán)境保護有關法律法規(guī) 
(2)大氣污染物綜合排放標準(GB16297-1996)  
(3)廣東省地方標準《大氣污染物排放限值》(DB44/27-2001)

3 總體設計
(1)  柴油發(fā)電機尾氣處理工程的設計建設，除應遵守本技術規(guī)范外，還應符合國家現(xiàn)行的相關強制性標準的規(guī)定。
(2)  應根據(jù)企業(yè)柴油發(fā)電機尾氣中氣體污染物種類、濃度及處理要求等條件確定柴油發(fā)電機尾氣處理工程的處理規(guī)模和處理工藝，做到保護環(huán)境、經(jīng)濟合理、技術可靠。
(3)  處理工程技術方案的選擇應符合環(huán)境影響評價報告書批復文件的要求，柴油發(fā)電機尾氣處理后應穩(wěn)定達到有關國家和地方排放標準的規(guī)定。

4  工藝技術要求
工廠應做好發(fā)電機日常維護保養(yǎng)，采取多種形式的節(jié)能減排措施，如使用燃油添加劑、潤滑油添加劑及安裝換熱器等。針對柴油發(fā)電機的尾氣，目前可以采用的技術主要有：低溫等離子體技術、三效催化劑閉環(huán)控制系統(tǒng)、堿法吸收處理。

4.1液體吸收-低溫等離子體催化組合柴油發(fā)電機尾氣凈化設備
該設備集中了液體吸收技術和低溫等離子體催化新技術的諸多優(yōu)點，處理效果良好(95％以上)，運行穩(wěn)定，維護簡單等。主要工藝流程如圖1所示：

柴油發(fā)電機尾氣經(jīng)過液體吸收單元、水霧過濾網(wǎng)、等離子體單元、催化單元等的處理后在油霧、炭黑等顆粒物和SO2、NOX、CO、CH等氣態(tài)污染物均可以很好地去除，技術先進可靠。該技術核心是低溫等離子體單元，技術關鍵是：
?  大功率高壓快速上升沿窄脈沖電源設計制造，本系統(tǒng)使用IGBT驅動的無感電源，具有上升沿速度快、拉弧保護、過載保護、等特點。單電源功率200W。
?  高壓電源與放電、捕集極板的匹配技術、絕緣技術、安全防護技術，保證電源工作在理想的負荷狀態(tài)。
?  催化劑極板的催化劑合成、擔載和制作技術，采用納米材料原位裝配技術、輔助燒結、表面活化處理技術，使催化劑極板具有耐轟擊、耐腐蝕、長壽命、可清洗等技術條件。
?  凈化過濾器的催化劑擔載技術，使用適當?shù)耐垦b技術，將臭氧凈化催化劑擔載于蜂窩孔狀材料上，制成過濾器。
?  模塊化機構設計，便于清潔維護，可以通過多級組合達到針對不同污染氣體的處理要求。
條件要求是：
?  入口空氣中非甲烷有機烴的含量小于400mg/m3。
? 入口氣體不得含有水霧。
? 入口氣體不得含有膠體顆粒物、易燃纖維。
?  入口氣體的固相顆粒物含量應小于10mg/m3。
?  220交流供電，功率容量1kW。

4.2三效催化劑閉環(huán)控制系統(tǒng)
三效催化劑閉環(huán)控制系統(tǒng)是最常用的排氣凈化系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，柴油發(fā)電機排出的三種主要污染物CO、HC、NOX能同時被高效率的凈化。尾氣凈化器主要由載體、涂層、活性物、襯墊和殼體等組成。其核心部件是沉積由貴金屬鉑(Pt)、銠(Rh)和鈀(Pd))三種化合物作為活性材料的蜂窩狀陶瓷載體。柴油經(jīng)過燃燒后排出的廢氣中含有大量的一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)和氮氧化物(NOX)，這些物質的存在，會使我們看到發(fā)電機尾氣的煙色和嗅到發(fā)電機尾氣刺激性的氣味。當這些物質經(jīng)過沉積由貴金屬鉑、鈀、銠化合物作為活性物的蜂窩狀陶瓷載體時，在它們的作用下，以及在220℃以上高溫與煙氣中的氧繼續(xù)反應，最后生成CO2和H2O排入大氣中，同時(NOX)也生成了H2和H2O排入大氣中，CO和HC轉化率可以達到95%以上，NOX的轉化率也在40%以上。銠促進NOX還原成N2，鉑和鈀用來轉化CO和HC。Pt、Rh和Pd三種貴金屬催化劑可同時凈化一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化合物，故稱為三效催化劑。

4.3堿法吸收處理
堿法吸收處理就是通過堿液對SO2和NOX等的吸收而達到凈化尾氣的效果，其工藝流程示意如圖2。

目前采用較多的堿法吸收處理裝置是旋流板式噴淋塔和旋風噴淋塔。工藝流程示意如圖3。

旋風噴淋塔簡介：
1)工作原理：
旋風噴淋塔上部垂直布置有數(shù)個螺旋型噴嘴，含塵氣體經(jīng)旋風噴淋塔筒體上部入口切向進入噴淋塔內(nèi)并螺旋向下再向上運動，此時旋風噴淋塔頂部的螺旋型噴嘴將清水呈實心錐狀噴射到筒體內(nèi)壁形成水膜，煙塵廢中的煙塵粒子借助氣流旋轉運動所產(chǎn)生的離心力沖擊于除塵塔筒體內(nèi)壁的水霧和水膜上而被水滴、水膜黏附捕獲，并隨筒壁不斷更新的水膜向下排出除塵塔，從而使含塵廢氣得以凈化排放。

凈化器底部設有循環(huán)水箱，通過循環(huán)水泵不斷將水循環(huán)送入塔內(nèi)，根據(jù)水箱內(nèi)水質情況定期更換清水或補水。循環(huán)水中投加堿液可提高除硫和除氮氧化物的效果。
2)效果及可行性
這種旋風噴淋塔凈化效率一般在85％以上，如果管理得好，效率還可提高。它的阻力不大，一般為300～450Pa，不會影響發(fā)電機的正常工作。污水可以采用定期排放或連續(xù)排放。較適宜高溫、高比阻、含塵量不大的氣體處理。

 

圖4  旋風噴淋工藝治理發(fā)電機尾氣的裝置結構示意圖

旋風噴淋塔特點：
(1)氣相和液相接觸充分，污染因子去除效率高。
(2)因采用上進氣方式，避免液體沿煙管流入柴油發(fā)電機內(nèi)。
(3)具有消聲和除霧功能，單位壓降小。
(4)方便機房外墻懸掛安裝。
(5)吸收塔體與循環(huán)水箱分離安裝。

另外，也可以采用液體吸收與網(wǎng)濾法治理發(fā)電機尾氣，其結構如圖5所示。

1一進氣口;2一排氣口;3一環(huán)形噴頭;4一金屬濾網(wǎng);5一脫水板;6一檢查門;7一出液口;8一儲液池
圖5  液體吸收與網(wǎng)濾法治理發(fā)電機尾氣的裝置結構示意圖

其技術參數(shù)為：
(1)速度：為了盡量減少塵粒和油污在管道內(nèi)的粘結、積聚，風管內(nèi)的煙氣速度為12m/s以上;煙氣在凈化器內(nèi)的速度在2~6m/s左右，停留時間1~3秒。
(2)排煙管及塔體：火煙溫度較高，采用非燃材料制作，宜用316L，塔體壁厚大于2  mm，入口處適當加厚。
(3)噴頭：選用能環(huán)形出水的噴頭(如SiC噴頭)，其所形成的液體霧滴宜細，其相向布置距離為20-30cm,液氣比大于1.。
(4)濾網(wǎng)：采用金屬絲制成，其網(wǎng)目為0.8mm×0.8mm，每運行兩周應清洗一次，其阻力小于80Pa。
(5)脫水板：采用折疊隔板組成，其間距離為20mm，壓降小于40Pa。
(6)風量：每KW排風量定為15m3/h。