摘要：人们在日常生活过程中，每天都会有大量生活垃圾产生，其组分复杂，危害巨大，严重影响了生态环境。垃圾焚烧以可以实现垃圾的减量化、资源化目标的优势已经逐渐取代垃圾填埋的传统方法在我国广泛地应用。垃圾焚烧烟气含有大量污染物，处理不当会产生严重的二次污染，因此烟气的净化至关重要。本文综述垃圾焚烧烟气脱硫脱硝除尘工艺，结合前沿最新技术，对垃圾焚烧烟气净化工艺进行分析。
关键词：生活垃圾焚烧厂；烟气净化；处理技术
引言
生活垃圾焚烧发电是解决生活垃圾减量化、资源化、无害化的重要途径。2000年，原国家环境保护总局、科学技术部、原建设部在联合发布的《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》中指出：垃圾焚烧应严格按照《生活垃圾焚烧污染控制标准》等有关标准要求，对烟气、污水、炉渣、飞灰、臭气和噪声等进行控制和处理，防止对环境的污染。应采用先进和可靠的技术及设备，严格控制垃圾焚烧的烟气排放。我国的生活垃圾以混合收集为主，垃圾含水量高，餐厨和餐饮等有机废物比重大，垃圾焚烧产生的烟气湿度大，有毒、有害成分复杂，存在二 英等有害物质，烟气需要进一步净化处理。本文以某生活垃圾焚烧发电厂为例，介绍了该厂采用的烟气净化治理工艺，为垃圾焚烧发电烟气净化提供参考。
1 脱酸处理
垃圾焚烧过程中产生的酸性气体主要有HCl、HF、SO x。烟气脱酸净化方法有干法、半干法、湿法三种。干法净化是指反应产物为固态，可直接进行最终处理的净化方法。烟气吸收剂主要使用Ca（OH）2 粉末，吸收剂通过管道喷射，省去了石灰浆制备工艺。干法净化可通过增加固态吸收剂在烟气中的停留时间，增大吸收剂的表面积，提高对污染物的去除效率。干法脱酸设备简单，投资较低，无需配套废水处理系统，但需配套飞灰处理系统，消石灰粉消耗高，运行费用高，脱酸效率相对较低。半干法是利用烟气中的热量蒸发石灰浆液中的水分，石灰与烟气中的SO x 反应，最终产物为干粉状。吸收剂采用CaO含量较高的石灰，脱硫效率可达90%。烟气中其他酸性气体的脱除率高达95%以上。烟气停留时间、反应塔出口的温度差、吸收剂的粒度、粒雾在塔内的分布效果等都会影响酸性气体的去除效率。半干法的脱酸效果优于干法，反应产物以干态固体排出，避免了湿式洗涤器净化过程中的污水处理问题。设备结构简单、维护方便，运转成本低廉，且无需对反应产物进行二次处理。湿法是利用碱性物质作为吸收剂，使酸性气态污染物高效净化。脱硫过程的反应温度低于露点，脱硫后的烟气需要再加热后才能排出。湿法具有反应速度快、效率高、脱硫剂利用率高等特点，常用于大型燃煤电厂的烟气脱硫。湿法脱硫需对液态反应产物做进一步处理，存在废水问题，设备占地面积大，初投资和运行费用较高。湿法脱硫国内外少有用于垃圾焚烧发电。
2 烟气脱硝工艺
垃圾焚烧烟气脱硝工艺主要包括选择性非催化还原工艺（SNCR）和选择性催化还原工艺（SCR），部分新建垃圾焚烧厂选择组合工艺，例如 SNCR 和 SCR 联合工艺。我国垃圾焚烧厂多采用 SNCR 工艺利用尿素进行脱硝处理，但值得一提的是，由于垃圾种类的不同，焚烧产生的有害物质也不大相同，因此低温SCR 技术也被广泛用于生活垃圾焚烧厂。（1）SNCR 工艺。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该技术在高温无外加催化剂的情况下，将含 NH 3 基的还原物质（氨水、尿素）喷入反应器中和垃圾烟气反应，在 850~1100℃的高温炉膛内 NO X 还原生成水和 N 2，主要反应为：SNCR 工艺造价低，脱硫效率较低，而且锅炉也会出现腐蚀和结垢的弊端。（2）SCR 工艺该技术在低温和外加催化剂的条件下，反应器内氨自由基不被 O 2 氧化，而是有选择性的与 NO X 反应生成水和 N 2，反应式为：SCR 工艺效率较高，但对催化剂的选取要求高，催化剂直接影响该技术的效率，而且垃圾焚烧烟气中包含一部分有害物质（重金属粉尘、二 英），可能会使催化剂降低活性，使脱硝效率大打折扣。《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020 年）》中明确“脱硝可采用低氮燃烧、高效率 SCR（选择性催化还原法）脱硝装置等技术”。
3颗粒物处理
垃圾焚烧烟气颗粒物净化处理常采用静电除尘和袋式除尘。静电除尘器分高压电晕放电、粉尘荷电、粉尘收集、清灰四步。静电除尘器适应高温、酸性环境，设备运行和维护费用较低，但对比电阻高的颗粒物和细微颗粒物的去除效率较差。活性炭喷射系统位于脱酸系统之后、除尘器之前，主要目的是吸附重金属及二恶英、呋喃等，保证重金属及二恶英达标排放。除尘器通过压缩空气脉冲清灰，附着在滤袋内壁表面上的粉尘在振动和反向气流的作用下，脱离滤袋落入灰斗，除尘器兼有二次酸气清除的功能，前端未反应的碱性物质附着在滤袋上，当烟气通过时再次与之反应。布袋除尘器滤料应选用具备良好的抗酸、抗破、抗氧化、耐疲劳、耐高温等材料一般采用玻璃纤维与 PTFE（聚四氟乙烯）混纺滤料。
4烟气二噁英控制方法
垃圾焚烧控制二噁英的技术措施主要有3 种。（1）燃烧控制 通过焚烧炉内合理地组织燃烧，维持炉内高温（Temperature）、延长气体在高温区的停留时间（Time）、加强炉内垃圾湍动，促进空气与烟气的扩散、混合（Turbulence）。要求炉内温度保持在850℃ ～950℃，烟气在超过 850℃温度下停留时间大于2 s，让垃圾充分燃烧。欧盟标准为原始排放浓度小于0．1 ng/Nm 3。使含二噁英类的未燃气体完全燃烧，从而把二噁英的生成抑制到最低水平。（2）除尘器 袋式除尘器对固体颗粒具有高效的拦截效果，可拦截烟气中固相的二噁英。（3）活性炭喷射吸附去除 通过燃烧管理和袋式除尘器的配合使用，能够使烟气中的二噁英含量降到≤0． 1 ng/Nm 3。这是因为通过焚烧炉和自动燃烧控制系统的配合实现了焚烧炉的完全燃烧，确保烟气在 850℃以上滞留 2s 以上。袋式除尘器可以拦截固相二噁英，去除率可达 90% 以上。最后，向袋式除尘器的前面烟气中喷射少量的活性炭能够高效率地吸附二噁英类物质。3 种方式相结合，可以有效控制二噁英的排放。
5重金属处理
垃圾焚烧烟气中的重金属主要以气态或吸附态形式存在。当烟气温度降低时，部分气化温度较低的重金属会凝结成小颗粒或金属氧化物或氯化物。剩余的气态重金属可通过喷入活性炭的方式吸附。重金属由气态全部转换为重金属颗粒，最终由除尘器将重金属去除。
结语
分析了垃圾焚烧烟气中污染物主要成分及排放标准，介绍了烟气净化中去除酸性气体、氮氧化物、颗粒物、二 英类、重金属的技术方法。某城市生活垃圾焚烧发电项目采用烟气净化炉内SNCR脱硝+半干式脱酸+干法脱酸+活性炭喷射装置+布袋除尘组合工艺，监测结果表明，垃圾焚烧烟气污染物满足排放标准，为生活垃圾焚烧发电烟气净化工艺设计提供了参考。
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论文作者:陈晓羽
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/28
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