垃圾發(fā)電廠煙氣凈化工藝

垃圾發(fā)電廠煙氣凈化工藝摘要：隨著社會的發(fā)展，人們對于生活環(huán)境的要求逐漸提高，這就要求生活垃圾焚燒發(fā)電廠不僅要在燃燒中控制污染物的產(chǎn)生，更要在燃燒后選擇合適的煙氣凈化處理工藝以確保污染物的去除。生活垃圾的組成較為復(fù)雜，在焚燒過程中會產(chǎn)生煙氣污染物，因此應(yīng)當針對不同污染物成分采取相應(yīng)的凈化方法，降低生活垃圾焚燒煙氣的污染影響。關(guān)鍵詞：生活垃圾焚燒；煙氣凈化；處理技術(shù)引言隨著國民生活水平日益提升，人民日益增長的美好生活需要，對生活環(huán)境的要求越來越高。目前，我國仍是以煤炭為主的能源大國，煤炭資源豐富而石油和天然氣短缺。煤是一種低位品的化石能源，煤炭中含有一定比例的硫份，不同產(chǎn)地的煤中硫份含量不同，而煤炭燃燒后，產(chǎn)生的煙氣中含SOx，煙氣排放到大氣中造成嚴重的環(huán)境污染。1焚燒垃圾的成分在日常產(chǎn)生的生活垃圾中，有著各種各樣的物質(zhì)，如果不進行分類就焚燒會對焚燒排放的廢氣產(chǎn)生比較大的影響，常見造成影響較大的生活垃圾包括電池、燈管燈泡、玻璃制品及陶瓷類產(chǎn)品等。另外還有一部分的垃圾來自于工業(yè)垃圾，包括油漆桶、廢建材等，這都會對焚燒產(chǎn)生不良影響。在同等的煙氣處理工藝技術(shù)下，經(jīng)過垃圾分類的垃圾遠比沒有分類過得垃圾焚燒排放指標低、穩(wěn)定。而當垃圾在垃圾場中堆放時間較長，會受到雨水的侵蝕，垃圾中的水分會逐漸增大，其中的有機物含量也會隨之增高，這些有機物在焚燒過程中難以降解，會產(chǎn)生大量的廢氣從而讓排放指標不受控制［1］。2不同種類煙氣污染物的控制與凈化工藝2.1半干法脫酸系統(tǒng)吸收塔采用半干法吸收塔技術(shù)，吸收塔保證有足夠的脫酸反應(yīng)時間。吸收塔包括吸收塔殼體、霧化器及所有內(nèi)部構(gòu)件、塔體防磨及保溫等。從余熱鍋爐出口來的溫度約為190°C（最大210°C）的煙氣，首先從塔頂部進入并向下運動，在蝸形入口通道及導(dǎo)流板的作用下，煙氣在流經(jīng)反應(yīng)塔的過程中，得到了均勻的分配。在半干式脫酸系統(tǒng)中，首先利用水的吸熱蒸發(fā)，根據(jù)煙氣溫度控制噴入冷卻水水量，控制煙氣在最有效反應(yīng)溫度區(qū)間，為酸堿中和反應(yīng)創(chuàng)造最佳溫度條件。其次，煙氣在整個脫酸反應(yīng)塔內(nèi)得到均勻的分配，與高度均勻霧化的Ca（OH）2溶液進行充分混合，在充足的停留時間內(nèi)，高效去除酸性污染物。煙氣經(jīng)過半干式脫酸反應(yīng)塔后，煙氣中的酸性氣體HCl、HF、SOx等得到去除。脫酸反應(yīng)塔筒體直徑與高度按滿足堿液霧化、酸堿中和反應(yīng)以及反應(yīng)產(chǎn)物干燥所需時間等進行設(shè)計（高度不宜太高），既要防止煙氣短路又要避免漿液粘壁，還要求適應(yīng)焚燒線熱負荷在60%?120%范圍內(nèi)波動。經(jīng)脫酸反應(yīng)塔脫酸和降溫后，煙氣從塔底部離開并進入后續(xù)的煙氣處理系統(tǒng)。同時，煙氣中部分的粉塵反應(yīng)生成固體顆粒落入塔底的灰斗中】2］。2.2酸性氣體凈化生活垃圾焚燒廠的煙氣脫酸技術(shù)主要為干法、半干法和濕法三種。（1）干法:干法凈化采用堿性的固態(tài)吸收劑與煙氣相交融，維持一定湍流度，進而中和煙氣中的酸性氣體。這種凈化技術(shù)具有操作簡單、維護簡便、設(shè)備成本低、運行費用低和反應(yīng)產(chǎn)物易清理等優(yōu)點。但是該技術(shù)消耗藥劑量大、反應(yīng)速度慢、脫酸效率比濕法及半干法低很多，故在現(xiàn)有的生活垃圾焚燒廠很少單獨使用，基本將其布置在半干法工藝后面作為補充，對于提高酸性污染物的去除效率具有重要作用。（2）半干法：半干法是干法與濕法優(yōu)勢結(jié)合的產(chǎn)物，吸收劑在液態(tài)與酸性氣體反應(yīng)，在干狀態(tài)下處理反應(yīng)產(chǎn)物，具有凈化率高、操作簡便的優(yōu)勢，但該方法對于技術(shù)操作要求較高。半干法通過延長煙氣停留時間，充分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，提高清污效率，且產(chǎn)物為固態(tài)，易清理。（3）濕法：濕法技術(shù)需在吸收塔內(nèi)加入堿性吸附劑，使之與煙氣內(nèi)的酸性污染物發(fā)生反應(yīng)，降低氣體的污染程度。濕法脫酸技術(shù)成熟、運行可靠、凈化效率高，但會產(chǎn)生大量的洗滌污水，且處理后煙氣溫度偏低，需要增加污水處理系統(tǒng)和煙氣再加熱系統(tǒng)，導(dǎo)致工藝流程復(fù)雜化、投資及運行維護費用高。因此，這一技術(shù)在現(xiàn)有的生活垃圾焚燒廠應(yīng)用廣泛性不高，但隨著環(huán)保標準的提升以及SCR系統(tǒng)的使用，濕法工藝的重要性將更加凸顯。2.3海水脫硫法海水含有氯化鈉、硫酸鹽及可溶性碳酸鹽，呈堿性具有很強的酸堿緩沖能力和吸收SO2的能力。海水脫硫技術(shù)是利用海水的天然堿性吸收煙氣中SO2的一種新型脫硫工藝。第一步將煙氣中SO溶解于海水中，生成亞硫酸鹽。2SO+HO=2H++SO2-海水中的溶解氧和補充的氧氣，將亞硫酸鹽氧化成硫酸鹽。TOC\o"1-5"\h\z2 2 32SO2-+O=2SO2-而海水中的離子CO2-和HCO一，又中和了海水吸收SO時產(chǎn)生的3 2 4 3 3 2H+，使海水恢復(fù)堿性，再循環(huán)進行脫硫】3］。CO2-+H+=HCO-HCO-+H+=HO+CO(g)海水脫硫技術(shù)原理是氣液逆流吸收原理，3 3 3 2 2冷卻后的煙氣進入吸收塔底部向上流動，海水則由塔頂進入向下流動，海水與煙氣在吸收塔板上呈逆流接觸，海水中堿性物質(zhì)吸收煙氣中的SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，達到煙氣脫硫目的，凈化后的煙氣經(jīng)除霧后經(jīng)煙囪排至大氣。吸收了SO2的海水在曝氣池曝氣處理使水質(zhì)恢復(fù)堿性后，送回大海。海水脫硫工藝有如下優(yōu)點:設(shè)備較簡單、操作費用低;不需添加其他化學(xué)藥劑，不會產(chǎn)生固廢。缺點是處理后的尾氣因溫度低而不能達到煙氣排放要求，需加熱后排放，并且該技術(shù)只適用于沿海地區(qū)。2.4煙氣脫硝工藝垃圾焚燒煙氣脫硝工藝主要包括選擇性非催化還原工藝(SNCR)和選擇性催化還原工藝(SCR)。選擇性非催化還原(SelectiveNon-CatalyticReduction，簡稱為SNCR)技術(shù)，SNCR技術(shù)主要在850?1050°C下，用噴槍將含氮的還原劑噴入鍋爐中，與NO發(fā)生還原反應(yīng)，生成氮氣和水。SNCR短期示范期間能達到75%的脫硝率，長期現(xiàn)場應(yīng)用一般能達到30%?70%的NO脫除率，主要與反應(yīng)溫度、煙氣停留時間等有關(guān)。該工藝是一項清潔的脫硝技術(shù)，沒有任何固體或液體的污染物或副產(chǎn)物生成，且系統(tǒng)簡單、施工時間短，后期的運行維護也比較簡單，但其脫硝效率并不是很高。選擇性催化還原(SelectiveCatalyticReduction，簡稱為SCR)技術(shù)，是利用還原劑(NH，尿素)在金屬催化劑作用下，選擇性地與NO反應(yīng)生成N和HO,而不是被O氧化，故稱為“選擇性”，反應(yīng)溫度區(qū)間為TOC\o"1-5"\h\zx 2 2 2300?420°C。反應(yīng)式為：4NH+4NO+O=4N+6HO3 2224NH+2NO+O=6N+6HO3 222SCR工藝脫硝效率較高，但對催化劑的選取要求高，而垃圾焚燒產(chǎn)生的二嗯英和重金屬粉塵都會直接影響催化劑，降低其活性。目前許多垃圾焚燒電廠采用SNCR和SCR耦合工藝，選取適當?shù)臏囟葏^(qū)間采用噴槍噴入過量的還原劑，還原劑的用量考慮到SNCR系統(tǒng)和后續(xù)SCR系統(tǒng)】4］。3結(jié)束語綜上所述，在生活垃圾焚燒煙氣處理過程中，相關(guān)技術(shù)人員不僅需掌握優(yōu)秀的傳統(tǒng)技術(shù)，還應(yīng)積極提煉、改進傳統(tǒng)技術(shù)，根據(jù)煙氣處理實際效果不斷優(yōu)化技術(shù)方案，提高煙氣凈化水平，確保所煙氣排放滿足現(xiàn)代化環(huán)境需求，為我國的綠色環(huán)保事業(yè)貢獻力量。參考文獻［1］ 中華人民共和國國家統(tǒng)計局.中國統(tǒng)計年鑒［M］.北京：中國統(tǒng)計出版