垃圾焚燒發電廠廢氣處理凈化系統的設計探究

　　垃圾焚燒煙氣中污染物種類多種多樣，主要以塵、酸性氣體、重金屬、有機物類為主。這些污染物會對周圍環境生物的健康造成不利影響。本文經過工藝比選后，選定SNCR脫硝(脫銷)+半干法脫酸(脫硫)+布袋除塵器(煙氣凈化系統)工藝，對垃圾焚燒發電廠排放煙氣進行了污染防治的工藝設計。預使實際后工藝可以滿足《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB18485-2014)中規定的各項污染物的排放限值。zj0東莞伏嘉環境

　　關鍵詞：垃圾焚燒;煙氣凈化系統;污染防治zj0東莞伏嘉環境

　　固體廢棄物的減量化、資源化、無害化的三項技術政策，自從20世紀80年代提出后，就成為我國固體廢棄物處理的前進方向。減量化、無害化、資源化三條原則相輔相成，互為基礎，在未來的發展方向是將固體廢棄物從無害化和減量化轉變為資源[1]。根據國家環保部2021年環境狀況公報顯示，全國設市城市生活垃圾清運量為1.92億噸，城市生活垃圾無害化處理量1.80億噸。其中，衛生填埋處理量為1.15億噸，占63.9%;焚燒處理量為0.61億噸，占33.9%;其他處理方式占2.2%。無害化處理率達到93.7%，比上一年上升1.9個百分點。全國生活垃圾焚燒處理設施無害化處理能力為21.6萬噸/日，占總處理能力的32.3%[2]。總體來看，我國生活垃圾無害化處理程度高，但同時我們也應該看到衛生填埋仍然占據著無害化處理最大的比重。衛生填埋指的是為防止固體廢物對環境造成污染，采取一定防護措施，實現垃圾與環境的最大限度的隔絕。衛生填埋只是對垃圾的轉移，而垃圾焚燒則是從根本上解決固體廢物，同時垃圾焚燒還具有一定的經濟效益[3]。zj0東莞伏嘉環境

　　1.除塵工藝選擇zj0東莞伏嘉環境

　　生活垃圾焚燒處理工程技術規范(CJJ90-2009)中規定煙氣凈化系統必須設置袋式除塵器，故可供參考的有袋式除塵器、電袋復合除塵器和多管+袋式除塵器。zj0東莞伏嘉環境

　　袋式除塵器作為現階段國內除塵應用最多的工藝，它有著其他工藝所不具備的優點。袋式過濾式除塵器通過過濾材料將粉塵截留在濾料表面，進而捕集的裝置?？諝膺^濾器的濾料主要為濾紙和玻璃纖維風填充層，主要用于通風及空氣調節方面的空氣凈化。袋式除塵器的優缺點如下[4]：zj0東莞伏嘉環境

　　(1)性能穩定，對煙氣變化量的適應性強;zj0東莞伏嘉環境

　　(2)袋式除塵器除塵效率高，除塵效率一般在99%以上，最高可達99.9%以上;zj0東莞伏嘉環境

　　(3)對微塵等顆粒物粒徑小的顆粒物去除率高，同時還能補集高電阻顆粒物;zj0東莞伏嘉環境

　　(4)設備維修簡單，可以再不停機的狀況下更換布袋。zj0東莞伏嘉環境

　　(5)裝置運行費用低，無需泥漿處理工藝;zj0東莞伏嘉環境

　　(6)造價便宜，相比于其他工藝，袋式除塵器裝置不需要多余附屬裝置，投資少，技術要求低;zj0東莞伏嘉環境

　　(7)袋式除塵器對溫度比較敏感，無法處理高溫氣體;zj0東莞伏嘉環境

　　(8)袋式除塵器無法處理粘性較大、腐蝕性煙氣。zj0東莞伏嘉環境

　　另外電袋復合除塵系統和多管+袋式除塵系統也可達到技術要求。對于電袋復合系統和多管+袋式除塵器都在袋式除塵器的基礎上又添加了一套除塵工藝，其裝置造價和運營成本無疑會更好，在三種工藝都可以達到排放標準的時候，依據經濟性原則，首選袋式除塵器。zj0東莞伏嘉環境

　　2.脫酸工藝選擇zj0東莞伏嘉環境

　　(1)半干法脫硫zj0東莞伏嘉環境

　　半干法脫酸一般以石灰漿液(15%或20%)為吸收劑，由噴嘴中噴入脫酸塔，形成細小的石灰漿液滴與煙氣中酸性物質進行中和反應。半干法脫酸主要包括爐內噴鈣増濕活化法。zj0東莞伏嘉環境

　　爐內噴鈣増濕活化法工藝主要包括三步：①向高溫爐膛內噴射石灰石粉;②爐后活化器中用水或者灰漿增濕活化：③灰漿或者干灰再循環。爐內噴鈣增濕活化法脫硫效率可達70-75%[5]。zj0東莞伏嘉環境

　　(2)濕法脫硫zj0東莞伏嘉環境

　　濕式脫硫工藝包括石灰石石膏法、海水脫硫技術、氧化鎂法、雙堿法。zj0東莞伏嘉環境

　　石灰石石膏法是以石灰或者石灰石漿液為中和劑與煙氣中的SO2發生反應。海水脫硫技術是指利用海水自身的弱堿性來緩沖煙氣中的酸度，從而削減煙氣中SO2。氧化鎂是指利用氧化鎂的漿液Mg(OH)2作為中和劑吸收煙氣中的SO2。雙堿法堿金屬或者堿性溶液吸收SO2，然后用石灰乳或石灰再生吸收液。zj0東莞伏嘉環境

　　(3)干法脫酸zj0東莞伏嘉環境

　　干法脫酸是在除塵器的煙道前噴入堿性物質，是堿性物質在煙道和除塵器中與酸性氣體發生反應。采用干法工藝時，中和劑宜采用氫氧化鈣，且中和劑噴入口的上游，應該設置煙氣降溫設施。干法脫硫主要包括高能電子活化氧化法、喝點干粉噴射脫硫法、爐內噴鈣脫硫。zj0東莞伏嘉環境

　　綜合分析，在采用爐內噴鈣的前提下，能滿足排放要求的有旋轉噴霧干燥法和石灰石-石膏法。石灰石-石膏法在運行中會產生二次污染，運行成本較高，故本項目擬采用旋轉噴霧干燥法。zj0東莞伏嘉環境

　　3.脫硝工藝比選zj0東莞伏嘉環境

　　(1)低氮燃燒技術zj0東莞伏嘉環境

　　低氮燃燒技術是指鍋爐采用低空氣過剩系數運行技術，即鍋爐在爐內空氣量較低的情況下運行。低氮燃燒技術包括低氧燃燒技術、煙氣再循環燃燒、分段燃燒技術、濃淡燃燒技術。zj0東莞伏嘉環境

　　(2)選擇性催化還原法zj0東莞伏嘉環境

　　選擇性催化還原法(Selective Catalytic Reduction,SCRzj0東莞伏嘉環境

　　)是指在催化劑的作用下，利用還原劑(如NH3、液氮、尿素)來有選擇的與煙氣中氮氧化物反應并生成無害無污染的氮氣和二氧化氮。SCR技術對鍋爐煙氣中氮氧化物控制效果十分顯著，目前已成為世界上應用最所、最有成效的一種煙氣脫硝技術。合理的布置及溫度范圍下，可達到80-90%的脫除率[6]。zj0東莞伏嘉環境

　　(3)選擇性非催化還原法zj0東莞伏嘉環境

　　選擇性非催化還原法(SNCR)是把含有NHx基的還原劑噴入爐膛溫度為850℃-1100℃的區域后，迅速熱分解成NH3和其他副產物，隨后NH3余煙氣中的NOx進行反應生成N2。在垃圾焚燒鍋爐煙氣處理中宜設置選擇性非催化還原法(SNCR)脫出氮氧化物。zj0東莞伏嘉環境

　　由上分析，SCR相比于SNCR其去除效率更高，同時SCR的建設和運行費用較高。國內垃圾焚燒發電廠采用的多是低氮燃燒技術+SNCR，出于經濟性考慮，在SNCR能滿足使用要求時，首選造價和運行成本都較為低廉的SNCR技術。故本工程擬選用低氮燃燒技術+SNCR工藝。zj0東莞伏嘉環境

　　4結論zj0東莞伏嘉環境

　　通過對工藝的設計比較，真對垃圾焚燒發電廠排放煙氣的污染特點，確立了SNCR脫硝+半干法脫酸+布袋除塵器的廢棄處理工藝，預使實際后工藝可以滿足《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB18485-2014)中規定的各項污染物的排放限值。為后續工程設計和實際建設提供技術參考。zj0東莞伏嘉環境

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