垃圾焚燒發(fā)電廠廢氣凈化工藝及應用

        垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣凈化工藝及應用

        現如今我國國民經濟的迅速發(fā)展，使得我國的城市化水平也在不斷提升，人們的生活水平在這種背景之下居高不下，而所產生的垃圾也在日益增多。這樣由此帶來的環(huán)境污染問題日趨嚴重，垃圾的危害開始成為人們所關注的一個重要的話題，而垃圾的無害處理也開始成為生態(tài)環(huán)境領域當中較為**的一個話題。垃圾焚燒發(fā)電廠利用垃圾焚燒的熱量發(fā)電，使垃圾能夠變廢為寶，為人們提供相關的服務。但是在垃圾焚燒的過程當中會產生一些有害的氣體，如何對這些有害氣體進行處理?那么，分析這一研究具有十分重要的現實**。

        1.焚燒垃圾發(fā)電廠煙氣凈化工藝——酸性氣體脫除

        酸性氣體凈化過程按照有無廢水分為干處理，半干處理和濕處理，每個過程都有其組合形式，也有自己的優(yōu)點和缺點。

        首先分析干處理，在進行除酸的時候可以有兩種方法，一種是干燥反應塔，將反應塔中的干燥藥物和酸性氣體結合使其進行反應，然后將一部分反應物與氣體一起加入沉淀器中，使其與酸反應。還有一種是在注入干粉藥劑之前進入除塵器，藥劑在灰塵和酸性氣體反應中，選擇消石灰(Ca(OH)2)或碳酸氫鈉(NaHCO3)干粉，使干粉顆粒的表面直接與酸性氣體接觸，導致化學中和反應發(fā)生，形成無害的中性鹽顆粒，在灰塵中反應產物與捕獲煙道氣中的灰塵和不參與反應的吸收劑，可以達到凈化酸性氣體的目的。

       其次是采用半干式反應塔吸收劑進行，一般采用氧化鈣(CaO)原料，由氫氧化鈣(Ca(OH)2)溶液制成，在煙氣凈化過程中通常放置在除塵設備之前，注入石灰漿在反應塔中，漿料形成大量顆粒后必須由除塵器收集。通過噴嘴或旋轉噴霧器將石灰漿溶液噴射到反應器中，通常從反應塔**部注入以形成具有非常小粒徑的液滴。由于水的蒸發(fā)降低了廢氣的溫度并改善了其濕度，使得酸和石灰漿料反應成鹽，落到底部。半干式反應塔石灰不完全反應，煙氣進入除塵器后，如果除塵設備使用袋式除塵器，部分未反應物質將附著在過濾袋上并通過過濾袋的酸性氣體反應，脫酸效率進一步提高，對于石灰漿的利用率也相應提高。

       *三是以洗滌器的形式進行濕式脫酸，煙氣在與堿性溶液充分接觸后進入洗滌器，以獲得較好的脫酸效果。洗滌器設置在除塵器的下游，以防止顆粒污染物堵塞噴嘴并影響其正常操作。同時濕式洗滌器不能放置在袋式過濾器的上游，因為高濕度飽和煙氣會導致顆粒物質堵塞濾布，使得氣體不能通過濾布。

      干處理工藝效率低，一般不能滿足排放目標要求。如果垃圾中的Cl和S含量低，則半干處理理論上可以滿足項目排放指標的要求，但半干處理難以保證廢物組成波動較大時的效果。濕處理酸凈化過程中酸性氣體去除效率較高，工藝流程各種組合，但工藝過于復雜，配套設備較多，并對廢水處理問題進行了后續(xù)跟蹤?；谏鲜龇治觯话憷贌l(fā)電廠采用“半干+干式”處理組合工藝，可以確保順利排放。這種技術結合成熟，操作可靠，控制方便靈活。

       2.焚燒垃圾發(fā)電廠煙氣凈化工藝——脫硝技術

       首先分析的是SNCR技術，這是選擇性非催化還原法(Selective Non-Catalytic Reduction，選擇性非催化還原法)進行，在煙氣溫度為850~1100℃，在O2條件共存的情況下，將氨或尿素等脫氮劑直接送到爐中，氮氧化物被還原成氮和水。由于該方法不需要催化劑的作用，因此可以避免催化劑堵塞或中毒的發(fā)生。去除效率受到脫硝器和氮氧化物之間的接觸條件(例如，爐溫受垃圾特性變化和反應時間的影響)的影響很大。因此，噴嘴吹出口的位置必須根據爐子形狀確定，要確定具體的形狀。SNCR技術一般使用氨或尿素作為還原劑，使用噴槍將還原劑注入焚燒爐高溫區(qū)，將NOx分解成N2和O2，達到NOx去除的目的。然而，在還原反應的情況下，氨作為還原劑，如果注入太多則不能及時反應，將導致一系列后續(xù)問題。如殘留在煙氣中，隨著煙氣中HCl的反應導致氣態(tài)氯化氨產生，導致白煙。部分氨鹽沉積在鍋爐壁和背面再加上除塵器，導致腐蝕發(fā)生，同時導致其他污染物的增加，一些研究表明，NOx去除率較好限制在50%左右。

       其次分析的是SCR選擇性催化還原反硝化技術，目前這是**上較廣泛使用的煙氣脫氮技術，在催化劑作用下溫度約為280～420℃的煙氣，SCR技術受催化劑的作用，NH3以將煙道氣中的NOx還原成N2。反應過程通常被認為是與分子NO反應的NH3分子，會產生一個N2分子，同時催化劑被還原;O2的存在可使催化劑再氧化，從而完成整個催化循環(huán)。這也是為什么這個過程稱為選擇性催化還原的原因。選擇性催化還原反硝化技術目前是日益廣泛應用的煙氣脫氮技術，在日本、歐洲、美國等國家和地區(qū)的大多數發(fā)電廠基本上都是應用這種技術，它沒有副產物，不形成二次污染，裝置結構簡單，除脫效率高(達90%以上)，運行可靠且維修方便等都是其優(yōu)點。

        *三就是SNCR+SCR組合脫氮技術。由于SCR和SNCR具有自己的優(yōu)勢，SNCR和SCR并不是兩個系統(tǒng)相互排斥的，相反當兩種技術同時結合使用時，可以有效地中和兩種技術的缺點，保證投資成本和脫氮效率找到較佳平衡。所以如果我們想要節(jié)省投資和控制運營成本的時候，同時確保**過80%的脫氮效率，而且要保證低氨逸出率，可以采取SNCR和SCR兩種組合的方式，能夠理性對NOx分配，關閉除了滿足排放要求的負載外，還要盡可能降低成本。由于SCR中的大部分NOx已被SNCR除去，所以SCR所需的SCR和反應堆將變小，投資成本將會降低很多。值得注意的是，垃圾焚燒發(fā)電項目采用SNCR+SCR組合脫氮技術，為了降低能源投入，降低運行成本，必須盡量減少袋式除塵器出口煙氣(150-190℃)所需的溫升，應使用有效溫度盡可能靠近除塵器出口溫度催化劑。

        3.焚燒垃圾發(fā)電廠煙氣凈化工藝——煙氣凈化技術的發(fā)展趨勢

       目前廢物焚燒廢氣凈化技術研究主要有兩個方面：污染物協(xié)同去除控制技術，另一個是煙氣的控制和在線檢測技術?；谠絹碓絿栏竦沫h(huán)保要求，以及垃圾焚燒爐煙氣中復雜組成的煙氣凈化系統(tǒng)復雜，成本高，煙氣污染物協(xié)同去除控制技術越來越受到重視。例如，利用臭氧等強氧化活性分子團體實現煙氣中各種污染物協(xié)同去除技術，實現硫氧化物，氮氧化物，汞等污染物協(xié)同去除和煙道氣凈化;**廢物結合各種現有技術，如酸性氣體去除技術，催化技術，袋式除塵技術，吸附技術等新型廢物焚燒煙氣凈化系統(tǒng)和設備，綜合控制廢物焚燒煙氣排放;低溫等離子體耦合催化協(xié)同處理污染物控制技術。

       二惡英也是垃圾焚燒的重點，越來越多的二惡英深度控制研究，包括焚燒二惡英阻擋技術和焚燒煙氣二惡英終端控制技術如二惡英特種改性活性炭，二惡英低溫催化降解技術。此外，垃圾焚燒爐二惡英排放在線檢測技術也是熱點之一。

        4.結語

        綜上所述，本研究主要簡單分析垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣凈化工藝的相關應用情況。筆者針對于此簡單地提到了酸性氣體脫除和脫硝技術，同時筆者在文中也分析了煙氣凈化技術未來的發(fā)展趨勢。筆者認為，環(huán)境問題是亟待解決的一個重要的問題，做好焚燒垃圾發(fā)電廠的煙氣凈化工作能有效地保證人們生活的健康發(fā)展。