摘要：生活垃圾焚烧烟气中的污染物成分复杂，国内垃圾焚烧厂常用的烟气处理组合工艺有“SNCR脱硝+半干法脱酸+布袋除尘器除尘”，能满足目前现行的污染物排放标准及规范要求。随着我国全面推广实施生活垃圾分类的规范化管理，人们对生态文明和环境保护的意识也在逐渐增强，在当前形势下，亟待提升生活垃圾焚烧烟气处理技术，积极推广成熟先进、安全可靠的技术路线，从而真正地减少生活垃圾焚烧造成的二次污染，为可持续发展和两型社会的建立创造良好的先决条件。
关键词：生活垃圾；焚烧；烟气处理
引言
在条件允许的情况下，可以通过袋式除尘器处理烟尘；活性炭、Remedia催化滤料、TiO2-V2O5-WO3催化剂处理二噁英；干法、湿法及半干法处理酸性气体；低燃烧技术及催化、非催化还原技术处理NOx；另外，加大末端烟气治理的力度同时，重点还应从源头控制烟气中污染物如二噁英的生成，如多级燃烧，再燃室焚烧温度、再燃室烟气停留时间、过剩空气量和炉膛负压控制以及在线监测等协同减排，才能真正有效控制烟气中污染物的生成。文章主要针对烟气处理技术在生活垃圾焚烧的应用方面进行分析，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。
1.生活垃圾焚烧中烟气的主要成分
生活垃圾焚烧产生的烟气成分较为复杂，其中主要包含了烟尘、酸性气体、重金属以及二噁英类物质等。烟尘主要是在燃烧过程中烟气携带的不可燃物质或者一些惰性无机物颗粒，如无机盐、重金属氧化物等；酸性气体以及氮氧化物的来源主要在于垃圾的特定燃烧中，而其中氯化氢浓度受到含氯有机物的影响较大；烟气中重金属成分主要源自于废旧电池，其中包括镉、铬、汞、铅、砷极其化合物。烟气的成分会受到垃圾成分的影响：当垃圾中有机氯化物含量较高时，焚烧垃圾的烟气中铬的成分较多；当垃圾中无机氯化物含量较高时，焚烧垃圾的烟气中铅的成分较多；垃圾焚烧过程中，温度在250～350℃时，最容易产生二噁英类的有机污染物质，如果垃圾中氯的含量超过2．2%，会加剧二噁英的生成[1]。
2.烟气处理技术在生活垃圾焚烧的应用
2.1烟尘、重金属及二噁英的处理
1）烟尘的处理。烟尘处理通常采取除尘器，垃圾焚烧场结合垃圾处理方式如下：用机械炉排炉处理垃圾的焚烧厂，大多通过袋式除尘器来处理垃圾焚烧的烟尘；而利用循环流化床处理焚烧垃圾的焚烧厂，由于生产的烟尘较多，因而采用旋风除尘器与袋式除尘器结合的形式，处理焚烧垃圾产生的烟气。其中袋式除尘器，主要通过向袋中添加预涂粉尘以及滤袋表面滤尘的方式，过滤烟气中的烟尘，并且能够有效处理烟气中的毒性气体。袋式除尘机具有以下优点：能够长期运行、除尘效率高、稳定性强等，能够适应焚烧的负荷变化，从而保证过滤后的烟尘排放量在50mg/m3以下；2）重金属及二噁英的处理。以往处理重金属及二噁英的方式主要通过活性炭喷射法与袋式除尘器组合使用，其中活性炭添加量为100mg/m3，这种方式的脱除效率能够达到95%以上。但是在实际应用过程中，这种方式存在二噁英脱除效率低的情况，为此，一些企业专门研制了针对二噁英的催化剂，如GORE企业研制出针对二噁英的Remedia催化滤料，从而达到脱除二噁英的目的，这种方式不会影响重金属的脱除；某研究人员通过选择性催化研究中，将TiO2-V2O5-WO3催化剂用于含有二噁英催化分解中，结果测定，该反应分解率达到90%。
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2.2酸性污染物的处理
酸性污染物处理主要通过干法、湿法以及半干法三种方式：1）干法。干法处理酸性污染物原理主要是通过碱性物质直接喷涂在烟道内，这种方式操作简便，此外，该技术使用过程中不会产生废水。但是这种方式碱性物质消耗量大，而且会产生额外烟尘，从而提高烟尘处理的工作压力。如NSK工艺，从焚烧炉中生产的烟气，经过双流雾化器水雾处理，温度降到160℃后，能够与NSK处理烟道中的活性炭、消石灰进行混合，从而降低烟气的酸性指标。2）湿法。湿法脱酸主要是通过烟气与吸收塔内的氢氧化钠溶液进行充分反应，以吸收烟气中氯化氢以及二氧化硫等酸性气体的方式，从而达到降低烟气酸性指标的目的。这种方式去除烟气酸性的效率非常高，对氯化氢消除率能够达到99%，而二氧化硫的消除率也能够达到95%以上。但是这种方式后续处理工作较多，其中包括废水处理以及烟气升温处理等。3）半干法。半干法是介于干法与湿法之间的除酸处理工艺，主要包含固定嘴、雾化器以及循环流化床等方式[2]。其中固定喷嘴、雾化器主要通过双流体喷嘴将除酸剂进行雾化从而达到有效除酸的目的；循环流化床则是通过流化床的方式，结合消石灰粉，从而达到消除烟气酸性的目的。这三种处理方式具有效率高的优点，但是雾化器、固定喷嘴存在堵塞、磨损等问题，而且设备需要经常维护、清理，无疑加大了使用的成本。
2.3NOx的处理
就目前而言，垃圾焚烧烟气中NOx含量较高，因而在进行焚烧烟气处理过程中，需要通过控制NOx含量从而达到提高烟气质量的目的。我国对烟气NOx处理技术主要包括低NOx燃烧控制技术、选择性催化还原技术以及非催化还原技术。NOx焚烧烟气标准指标要求为400mg/m3，在NOx控制技术中，主要通过低NOx燃烧控制技术。该技术原理在于，通过控制外界指标的方式，从而保证NOx排放量符合国家标准，控制手段主要包括调整一次风布、控制空气系数以及分级燃烧等；选择性催化还原技术主要通过化学的还原反应将NOx中N元素还原成为氮气。在这个过程中，如果将温度控制在230℃，结合TiO2-V2O5-WO3催化剂，能够同时实现还原氮及消除二噁英的目的；非催化还原技术主要在不利用催化剂的条件下，加设高温并通过还原剂的方式从而达到还原氮的效果，据实验表明，这种方式具有一定效果，但是并不如选择性催化还原技术效果好。
结论：
简而言之，关键词：生活垃圾；焚烧；烟气处理我国生活垃圾以每年15%的速度增长，目前“垃圾围城”、“垃圾围村”现象严重，城乡历年累积未处理的生活垃圾约70亿吨，占地面积8亿多平方米，全国每年因生活垃圾造成的损失达300亿元，而综合利用可以创造2500亿元的直接经济效益。因此，生活垃圾资源化、能源化、产业化利用，已成为实现绿色发展、循环经济发展的必然选择。但是，在生活垃圾焚烧发电处理过程中，已突显出一系列的问题。一是总投资和运行费用高。例如，每天处理1000吨生活垃圾的焚烧发电厂项目总投资大约4~6亿元，年运行费用超过160元/吨。二是过度依赖于电价补贴政策。按照国家规定，燃煤发电机组上网电价每千瓦时约0.4元，而生活垃圾发电标杆电价每千瓦时0.65元，某些企业为追逐发电效益加煤提高发电量。三是焚烧产生的烟气未作妥善处理。烟气处理已经成为生活垃圾焚烧全过程污染控制和风险管理中最为薄弱的环节。“十三五”期间，国家将加快推进垃圾焚烧发电厂的建设步伐，生活垃圾焚烧量将继续增长，在环保政策逐步趋严的大背景下，国内垃圾焚烧发电厂烟气处理标准也将越来越严格。为此，文章主要针对烟气处理技术在生活垃圾焚烧的应用措施进行了详细的分析。
参考文献：
[1]廖红星．螯合剂稳定技术在生活垃圾焚烧厂飞灰固化处理中的应用［J］．广东化工，2016，43（01）：107-109+130．
[2]杨天松．烟气处理技术在垃圾焚烧发电过程中的应用分析［J］．低碳世界，2018（11）：78-79．
论文作者:徐旺
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/8
标签：烟气论文; 烟尘论文; 方式论文; 垃圾焚烧论文; 技术论文; 酸性论文; 垃圾论文; 《电力设备》2019年第4期论文;