垃圾焚烧发电过程污染物排放控制论文_马培松

垃圾焚烧发电过程污染物排放控制论文_马培松

(北京京城环保股份有限公司 北京 100027)

摘要:当前,生产力得到了很大的提高,同时也成为影响社会整体经济发展的关键性因素。但是,生产规模不断扩大的`同时,污染物没有得到有效的控制,导致环境生态问题较为严重。本文重点分析了垃圾焚烧发电过程中的污染物排放问题,并提出污染物排放的相应控制策略,以期促进经济与环境的可持续发展。

关键词:垃圾焚烧发电;污染物排放;控制

引言

近年来,随着我国垃圾焚烧发电行业优惠政策的密集出台、技术装备的日趋成熟,垃圾焚烧发电项目发展速度明显加快,其对于有效解决城市垃圾处理问题、促进垃圾综合利用、节约集约利用土地资源方面作用明显。但与此同时,由于存在选址不当、污染治理技术落后等问题,针对垃圾焚烧发电项目的群众投诉事件频发,一些地方还出现了抵制垃圾焚烧发电项目建设的群体性事件,垃圾焚烧发电项目成为公众关注的一个焦点。基于此,本文主要研究垃圾焚烧发电的污染产生环节,并提出污染治理措施,以期为垃圾焚烧发电项目在污染治理措施的选择提供参考。

1严格控制垃圾焚烧发电过程污染物排放的重要性

垃圾焚烧法虽然具有减量化显著,资源化利用程度高,无害化彻底的优点,但由于城市生活垃圾成分的多样性、复杂性和不均匀性,在垃圾焚烧的过程中会发生很多复杂的化学反应。这些化学反应会产生对人体和环境有危害的物质即焚烧气体污染物。根据污染物的不同性质,将其分为酸性气体、颗粒物、重金属和有机污染物等几类。垃圾焚烧厂在烧掉垃圾的同时应该高度重视垃圾焚烧二次污染物的防治问题,否则,二次污染给人类带来的危害比垃圾本身对人类的危害要大得多。尤其是在大气雾霾压力之下,将严格控制生活垃圾焚烧污染物的排放。此外,透彻了解和研究垃圾焚烧污染物的形成机制能够有效的掌握二次污染防治技术,并促进其技术的发展。

2垃圾焚烧发电过程污染物排放影响因素

第一,垃圾性质。生活垃圾中成分复杂,灰土含量高。垃圾热值较差。一般需要5-7天的发酵(北方寒冷地区需要延长发酵时间)。在生活垃圾处理中,含水率和灰分含量较高的垃圾难以进行完全燃烧,会产生一些不完全燃烧物质,进而经过进一步的化学反应形成二噁英。

第二,垃圾运动速度。垃圾在焚烧炉内的运动速度与焚烧效果有着很大的联系。各焚烧炉生产厂家大多有自己的控制系统,垃圾的运动速度不协调,可能会导致燃烧不充分,或者燃烧过度。

第三,垃圾焚烧处理量。在垃圾焚烧处理过程中,根据当地规划的人口数量,焚烧炉有着具体的额定焚烧量。常见单台炉焚烧量350吨/日--800吨/日。大型炉对于垃圾的焚烧处理效果比较好,也便于污染物的集中处理。因此,常规做法是对垃圾进行集中,采用大型焚烧炉进行处理,便于控制污染物的排放。

第四,炉膛温度。垃圾焚烧处理是一个热反应的过程,焚烧炉内的温度低于850℃,会使得垃圾入炉量减少,不仅难以对垃圾进行处理,还会影响有害物排放指标的控制。一般焚烧炉温控制在850摄氏度-1100摄氏度之间。超过温度上限会造成焚烧炉金属材料老化加速及炉内结焦,影响焚烧炉使用寿命。

第五,碱性吸附剂

碱性吸附剂可以与酸性物质或气体进行中和反应。化学反应贯穿于垃圾焚烧与污染物排放的整个过程,可以对污染物进行催化或中和,实现对酸性污染物的有效处理。

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3垃圾焚烧发电过程污染物排放控制方法

3.1从源头控制

生活垃圾焚烧过程中会产生大量的二次污染,上面我们提到这些污染的种类有很多,可以是固体的(如:原生垃圾及飞灰等

),也可以是气体的(如:二氧化硫 氮氧化物等),所以在对污染物进行控制的时候首先要从源头进行分类,再处理掉垃圾中氯成分含量较高的物质以及重金属。其次,垃圾的运输和储存必须要进行密封处理,垃圾电厂多修建混凝土坡道,用于垃圾储坑进料。垃圾车卸载的时候需要在卸料大厅设置电动卷帘门,同时增设除臭装置。储坑位置设置焚烧炉空气进气口,采用风机抽取储坑气体送入锅炉中助燃这种方式使储坑附近形成负压控制有害气体。垃圾储坑内的垃圾渗沥液收集后,使用提升泵将渗沥液送入专门的处理车间进行处理。处理后的渗沥液可以达到排放要求。

3.2炉内控制

首先,炉膛结构的选择。国内采用的焚烧炉型有循环流化床炉、机械炉排炉、回转窑炉及气化热解炉,常用循环流化床和炉排炉。不同炉膛结构的焚烧炉,有不同的优势,当然也有相应的劣势,所以在进行垃圾焚烧发电时,一定要结合实际情况选择最合适的焚烧炉,以将污染物控制在最低;其次,炉内抑制剂的添加。在垃圾焚烧炉内,能抑制污染物的产生只要依靠SNCR脱硝工艺(附加炉外SCR脱硝工艺),控制烟气中的NOX指标。吸收剂常用含有氨基的尿素溶液或氨水。氮氧化物与喷入的尿素溶液在氧气的作用下发生化学反应生成N2,净化烟气达到排放要求。

3.3炉外净化

采用正确的尾部烟气净化技术,能够有效降低二次污染物的排放。垃圾焚烧炉排出的尾部烟气中主要含有SOX、HC1等酸性气体及飞灰和飞灰表面的污染物。因此,烟气净化分为两部分。

第一步:除去酸性气体,常用工艺为Ca(OH)2干法喷射结合脱酸塔Ca(OH)2浆液半干法雾化来控制烟气中硫及硫化物的排放。

(1)干法脱酸:利用压缩空气将碱性固体粉末(Ca(OH)2)喷入烟道或烟道上的反应器内,碱性粉末在气流的带动下与酸性气体充分接触,同时与酸性气体发生中和反应,去除酸性气体。

(2)半干法脱酸:粉状Ca(OH)2后与少量的水充分混合,然后将熟石灰浆液喷入塔内,烟气与石灰浆液充分接触并发生中和作用,能够有效中和酸性气体,还不产生废水。雾化浆液可以将烟气温度降至170-180℃之间,还能避免二噁英的再合成。

第二步:除尘,收集飞灰、重金属和有机物。现阶段垃圾焚烧发电污染物的净化装置常规采用袋式除尘器吸附烟气中的固体颗粒物,俗称飞灰。袋式除尘器不但可以收捕一般颗粒物和直径小于等于0.5μm的气溶胶,同时还能收捕吸附在其他污染物上的二噁英类污染物。含有二噁英及其他污染物的颗粒,进行专业的固化或转运危废机构处理。还有很重要的一个方式能帮助二噁英的处理,就是在烟气中喷射少量活性炭粉末,喷射位置在烟气将要进入布袋除尘器的入口处。活性炭能大量吸附二噁英类物质,能帮助之后的布袋吸附。处理后的烟气,二噁英含量可以降到小于0.1ng /Nm3。

结束语

总而言之,垃圾焚烧发电厂应针对影响垃圾焚烧处理效果的因素,有效运用污染物排放控制技术,从各个方面提升垃圾焚烧的处理水平。此外,化学反应贯穿于垃圾焚烧处理始末,人们可以利用化学反应特性对污染物进行处理,实现经济与环境的可持续发展。

参考文献

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[4]钟瑾,朱庚富.垃圾焚烧发电过程中的二次污染物控制处理技术[J].污染防治技术,2007(03):56-60.

论文作者:马培松

论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期

论文发表时间:2019/3/26

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