垃圾焚烧发电烟气排放标准及提高对策研究论文_郑本豪

垃圾焚烧发电烟气排放标准及提高对策研究论文_郑本豪

郑本豪

宁波明州环境能源有限公司 浙江宁波 315192

摘要:垃圾焚烧发电是指在垃圾焚烧厂利用高科技的垃圾焚烧设备进行发电的工作,但垃圾焚烧过程中会产生空气污染,对人体的伤害特别大,因此需对垃圾焚烧空气进行技术处理,特别是产生致癌物质二噁英,在空气处理的过程中带来很大的麻烦,也是全世界现在关注的话题之一,因此采取有效的方法来控制二噁英在空气中的散发,能够提高垃圾焚烧发电烟气处理的好坏程度,本文详细介绍了我国在垃圾焚烧发电烟气处理的现状,以及对现阶段垃圾焚烧发电烟气处理技术的对比,并根据处理效果给出一个最优的烟气处理方案。

关键词:垃圾焚烧发电;烟气排放标准;提高对策研究

引言

随着中国城镇化进程的加快,人口的增加,导致垃圾围城现象愈演愈烈。相对于卫生填埋技术,垃圾发电有着占地面积小、无害化彻底、减量程度高、资源可再生利用等优点。近年来,我国对垃圾发电产业的投入持续增加,焚烧发电设施数量也急剧增加。在2003年,我国有垃圾发电厂47座,日处理能力15000t,垃圾发电的处理量占总处理能力的4.9%;截止到2015年底,我国已运行的垃圾发电厂为246座,日处理能力为216000t,占垃圾处理能力的33.9%。根据《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》,到2020年底,全国城镇生活垃圾焚烧处理设施能力占无害化处理总能力的50%以上,其中东部地区达到60%以上。在垃圾发电产业高速发展的同时,垃圾焚烧所产生的烟气排放问题受到人们越来越高的重视。

1我国垃圾焚烧发电烟气处理的现状

由于我国人口基数大,在产生生活垃圾的程度上比其他国家要多得多,又因为我国是生产大国,其中也不能避免会制造出许许多多的垃圾,据统计,我国现在的大中型城市大约有650多个,城市消费水平相对农村普遍较高,2012年我国城市垃圾达到惊人的3亿吨,面临这么多垃圾我们该怎么处理,每天在清洁工人在城市垃圾清扫干净之后,由垃圾运输车到制定地点进行处理,其中有一半以上并没有进行处理,裸露在大气中,或者就地燃烧,在垃圾焚烧中由于充斥着各种物体,其中包括塑料,还有其他一些有害物质,在燃烧过程中会释放有害气体,给环境带来极大的污染,损害人类的健康,近年来一些欧美发达国家垃圾焚烧的一系列措施,来防止垃圾焚烧发电的烟气给环境带来致命的打击。垃圾焚烧发电主要产生二噁英,给人体带来危害,我国在垃圾焚烧发电烟气处理与其他国加相比仍然还存在着许许多多的不足,在二噁英排放的标准上也达不到要求。

2烟气净化处理技术

2.1脱硝工艺

根据NOx的生成原理,减少NOx的排放包括两方面:一是通过控制燃烧过程,减少NOx的生成;二是对已经生成的NOx通过物理或化学作用给予去除。在燃烧过程控制中,降低燃烧区域的温度,使其保持在1200℃以下,同时对助燃空气的布置进行调整,降低温度较高O2的浓度,在这种情况下,烟气中NOx排放浓度一般可控制在250~300mg/Nm3,但达不到欧盟的排放限值,因此必须增加专门的脱氮设施。在后处理过程中,可选用的方法有选择性非催化还原法(SNCR)和选择性催化还原法(SCR)。一般SNCR技术的NOx去除效率在60%以下,SCR技术的NOx去除效率在75%左右。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实际运行中,SNCR技术有造价低廉、运行成本低、对锅炉的热效率影响小的特点,因而被广泛使用。

2.2除尘工艺技术

除尘器在垃圾焚烧发电烟气处理中是非常重要的灰尘处理方式,很大程度上提高了空气的质量,现有的除尘技术主要有电除尘器和袋式除尘器。

2.2.1电除尘器

电除尘器的工作原理是在大气中产生强大的电场,利用磁场使气体产生电离,气体在发生电离反应时会分解成离子和自由电子,这些物质在电场的作用下会使垃圾焚烧发电产生的灰尘吸附在电场的极板上,最终通过灰尘排除系统进行排除。电除尘器在实际运用中有优点也有缺点,电除尘器的除尘效果普遍较高,而且在使用中操作起来很方便,对环境无污染,但其设备的造价比较昂贵,在实际处理灰尘中占地面积大,而且适用性不强。

2.2.2袋式除尘器

袋式除尘器在除尘的实际工作中被广泛中运用到,同时袋式除尘器因为不同的工作原理分为布袋除尘器和电袋除尘器两种类型。布袋除尘器是利用过滤原理,对垃圾焚烧产生的灰尘或者颗粒物进行过滤,再由排气系统将灰尘进行处理,此种除尘工艺技术相对于电除尘器优点是很明显的,布袋除尘器首先设备仪器占地面积小,而且环境对其影响不大,工作的效率也高。另外一种电袋除尘器集中了电除尘器和布袋除尘器的优点,利用电磁场和过滤原理对灰尘进行处理,达到除尘的效果。

2.3重金属及二噁英的去除

重金属是由于垃圾焚烧产生的,对于重金属的去除工艺,一般情况下,将垃圾焚烧发电产生的重金属进入到除尘器中,根据重金属的物理特性,将垃圾焚烧烟气净化系统的温度调到最低,此时重金属在除尘器中的进化效果将达到最高值。而对于二噁英的去除,由于二噁英是因为含氯元素的物质燃烧不充分而产生的物质,因此要控制二噁英的排放,就必须对含有氯元素的物质进行高温加热,使其能够充分燃烧。同时也可以利用活性炭的吸附作用对二噁英进行去除。总之,垃圾焚烧发电的烟气处理技术的好坏关系到我们人类生存环境的问题,对于垃圾焚烧烟气净化系统,我们要选择最佳的方案,既然对环境不造成二次污染,同时也要最大可能的去除垃圾焚烧给生活环境带来的危害。

结语:

我国垃圾焚烧发电厂产生的烟气中含有众多污染物,最新排放标准与欧盟仍有一定的差距。主要原因是由于现阶段我国垃圾分类不规范,焚烧炉适应性差,烟气净化工艺仍需改进,管理运营水平低等造成;通过实行静脉产业园体系,选用合适的焚烧炉类型,采用更先进的烟气净化工艺,提高管理运营水平等条件,来进一步降低污染物水平。烟气排放标准虽然只是简单的数值,但其背后隐含着标准制定者的通盘考虑,受国家技术经济的发展水平,以及行业和制造水平的高低的影响。需在经济发展和环境保护间找寻一个共赢平衡点,若一味地提高标准,会造成整个行业投资和运营水平的提高,影响到企业进入该领域的信心和热情,进而提高垃圾处理费和上网电价,使政府支出增加。随着中国经济和技术的发展,中国垃圾发电行业的排放标准肯定会达到或超过欧盟2000/76/EC,但现阶段中国的垃圾发电行业烟气排放标准应该根据中国现有的经济和技术水平,参照欧盟标准,在确保安全、环保的前提下进行合理地调整。

参考文献:

[1]梁丽丽.垃圾焚烧发电烟气中NOx污染控制技术综述[J].环境工程,2017,35(2):64-67.

论文作者:郑本豪

论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期

论文发表时间:2018/11/5

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