生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣污染治理技術(shù)

武鵬飛

摘 ?要：隨著社會的進(jìn)步和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們在日常生產(chǎn)及生活活動中產(chǎn)出的垃圾越來越多，促進(jìn)了垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。然而，在垃圾焚燒發(fā)電過程中，所產(chǎn)生煙氣包含多種有害物質(zhì)。文章主要分析了生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣污染的成分、特性及其治理技術(shù)。

關(guān)鍵詞：垃圾焚燒;發(fā)電廠;煙氣;污染治理

中圖分類號：X773 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）32-0138-02

Abstract： With the progress of society and the development of national economy， people produce more and more garbage in their daily production and living activities， which promotes the development of waste incineration and power generation industry. However， in the process of municipal solid waste incineration and power generation， the flue gas contains a variety of harmful substances. This paper mainly analyzes the composition， characteristics and treatment technology of flue gas pollution in municipal solid waste incineration power plant.

Keywords： municipal solid waste incineration; power plant; flue gas; pollution control

生活垃圾焚燒發(fā)電在實現(xiàn)垃圾資源化利用的同時，也產(chǎn)出了大量有害物質(zhì)，必須采取相應(yīng)措施對其進(jìn)行妥善處理，防止對自然環(huán)境和人體的危害。如何在生活垃圾焚燒發(fā)電過程中實現(xiàn)對煙氣污染的科學(xué)治理，減少經(jīng)濟(jì)投入的同時促進(jìn)治理效果的提升，值得我們深思。

1 氮氧化物處理技術(shù)

1.1 SNCR法

也叫做選擇性非催化還原法，在不應(yīng)用任何催化劑的前提下，將包含氨基的還原劑向爐膛噴射，繼而實現(xiàn)對NOx的還原，產(chǎn)出氮?dú)馀c水。目前最為常用的還原劑包括氨水和尿素。其中，利用氨水作為還原劑的化學(xué)反應(yīng)式為：

4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O

4NH3+2NO+2O2→3N2+6H2O

8NH3+6NO2→7N2+12H2O

利用尿素作為還原劑的化學(xué)反應(yīng)式為：

2（NH2）2CO+H2O→2NH3+CO2

4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O

1.2 SCR法

選擇性催化還原法指的是煙氣溫度介于200℃-400℃范圍時，加入適量催化劑與還原劑，使NOx被具有選擇性的還原為氮?dú)馀c水，同時不和氧之間發(fā)生反應(yīng)。同樣使用氨水或者尿素作為還原劑，并將TiO2或者V2O5作為催化劑。主要化學(xué)反應(yīng)式包括：

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O

6NO+4NH3→5N2+6H2O

6NO2+8NH3→7N2+12H2O

2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O

2 酸性氣體凈化技術(shù)

2.1 干法凈化

將粉狀藥劑（其主要成分是碳酸氫鈉粉末或者石灰粉）利用噴射裝置向降溫塔中噴射，繼而與煙氣當(dāng)中包含的酸性氣體形成中和反應(yīng)，產(chǎn)出相應(yīng)的固體化合物，和飛灰一同利用除塵器去除。其中，以碳酸氫鈉作為藥劑的化學(xué)反應(yīng)式為：

NaHCO3+HCl→NaCl+H2O+CO2

4NaHCO3+2SO2+O2→2NaSO4+2H2O+4CO2

NaHCO3+HF→NaF+H2O+CO2

而以石灰作為藥劑的化學(xué)反應(yīng)式為：

CaO+SO2→CaSO3

CaO+2HCl→CaCl2+H2

2.2 濕法凈化

濕法凈化主要是通過堿液（氫氧化鈉溶液或石灰溶液）與煙氣當(dāng)中酸性氣體反應(yīng)之后生成鈉鹽，以此除去煙氣當(dāng)中SOx、HF以及HCl等酸性污染物。其化學(xué)反應(yīng)式為：

SO3+2NaOH→Na2SO4+H2O

SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O

HCl+2NaOH→NaCl+H2O

在上述所獲得的鹽中，NaSO3會和塔中空氣發(fā)生氧化反應(yīng)：

2NaSO3+O2→2Na2SO4

2.3 半干法凈化

目前，國內(nèi)絕大多數(shù)垃圾焚燒廠采取半干法除酸工藝。通過噴霧干燥原理向旋轉(zhuǎn)霧化器中送入石灰溶液，使石灰乳液發(fā)生霧化，進(jìn)入塔中與焚燒煙氣中所包含的酸性氣體發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)出亞硫酸鈣、氯化鈣以及氧化物等，實現(xiàn)脫酸的效果。因為其使用霧化后的石灰溶液作為反應(yīng)劑，所以反應(yīng)效果與干法相比更好，其凈化效率可以達(dá)到95%以上，且具有較高的可靠性。其主要化學(xué)反應(yīng)式包括：

Ca（OH）2+SO2→CaSO3+H2O

Ca（OH）2+SO3→CaSO4+H2O

Ca（OH）2+2HCl→CaCl2+2H2O

Ca（OH）2+2HF→CaF2+2H2O

3 煙氣除塵技術(shù)

為了將煙氣當(dāng)中所包含的顆粒物分離出來，需要讓顆粒物具備與煙氣流動方向垂直的相對速度，或讓顆粒偏離于煙氣運(yùn)動方向進(jìn)行運(yùn)動，或讓顆粒阻滯于捕集物料之上，亦或是讓顆粒聚集于靜電除塵極之上。基于此，除塵裝置可以利用慣性、重力、離心力以及電力等作為除塵過程的作用力，所使用除塵設(shè)備性質(zhì)各有不同，目前較為常用的包括靜電除塵器和袋式除塵器。

4 惡臭控制技術(shù)

該處理技術(shù)可以具體分成兩個階段，第一階段的主要作用在于避免惡臭逸散，同時收集臭氣，第二階段則是針對惡臭作凈化處理。通常情況下，惡臭治理可以采取焚燒、吸收、吸附、生物處理以及化學(xué)氧化等方式。

5 飛灰處理技術(shù)

5.1 固化和穩(wěn)定化法

通過化學(xué)藥劑跟飛灰相互混合或者反應(yīng)，對有害物質(zhì)形成固定效果的處理方式。目前較為成熟的處理技術(shù)是將水泥或者液體螯合劑加入到飛灰當(dāng)中，與重金屬之間螯合，其處理效率能夠達(dá)到97%以上，優(yōu)點在于穩(wěn)定性強(qiáng)、減容率高。

5.2 濕式化學(xué)處理法

向煙氣中混入硫酸或者鹽酸，并溶于水溶液，使重金屬類物質(zhì)朝著溶液方向析出，隨后加入藥劑生成不溶物質(zhì)（硫化物或者氫氧化物）。此應(yīng)用技術(shù)的裝置復(fù)雜程度較高，可以用于重金屬回收，同時有鹽類析出。而其缺點在于要對所產(chǎn)生廢水、廢氣以及污泥另作處理，所以其實踐案例相對較少。

5.3 高溫處理法

（1）燒結(jié)法。對飛灰與細(xì)小玻璃粉之間進(jìn)行混合處理，隨后造粒，最終在高溫條件下（1000℃-1400℃）燒結(jié)成固體，保證固化體能夠長期保持穩(wěn)定;（2）熔融法。向焚燒爐中送入飛灰，并加熱至140℃，使飛灰當(dāng)中高含量無機(jī)物在高溫作用下變?yōu)槿墼?，達(dá)成飛灰減量化、資源化以及無害化處理效果。

高溫處理法有著兼容率較高的特點，減容可達(dá)到33%-50%。而缺點在于需要配置煙氣處理裝置，而且工藝技術(shù)較為復(fù)雜，實際占地面積較大，處理所需成本投入較高。

6 二噁英控制技術(shù)

（1）將垃圾在爐中作完全燃燒，所生成煙氣處于燃燒室中停留約2s，保持爐內(nèi)溫度不小于850℃，對二噁英的分解率可以達(dá)到99%以上;（2）將煙氣含氧量控制于6%-12%，能夠?qū)Χf英生成形成抑制作用。通常情況下，需要將煙氣中CO濃度控制于100mg/Nm3以下（最好低于62.5mg/Nm3），讓垃圾能夠充分燃燒;（3）活性炭能夠起到吸附和去除煙氣當(dāng)中PCDD/F的效果，繼而提升二噁英去除率;（4）采取急冷措施縮減燃燒煙氣溫度處在200℃-400℃之間的時間。此外，還要將除塵器入口位置煙氣溫度控制在220℃以下。經(jīng)實踐表明，上述措施可以有效防止?fàn)t外低溫區(qū)域二噁英再次生成;（5）可以采取更具可靠性和完善性的自動控制系統(tǒng)，以優(yōu)化焚燒參數(shù)，確保焚燒與煙氣凈化技術(shù)獲得良好的預(yù)期應(yīng)用效果。

7 結(jié)束語

總而言之，生活垃圾焚燒發(fā)電已經(jīng)成為現(xiàn)代社會垃圾處理的重要發(fā)展方向，必須對其工藝技術(shù)加以進(jìn)一步完善，提高煙氣污染治理效果，在產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)電能的同時有效控制其對自然環(huán)境的影響，為社會發(fā)展注入新的活力。

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