（中电投电力工程有限公司 上海 20023）
摘要：垃圾焚烧发电是目前生活垃圾处理的主要方法之一，是实现生活垃圾焚烧处理的无害化、减量化、资源化有效途径。本文针对垃圾电站垃圾臭气扩散和烟气环保排放控制技术进行探讨，以工程实践具体案例为同行提供经验反馈和借鉴。
关键词：垃圾/发电；运输/储存；臭气/控制；焚烧/烟气；环保/排放
Engineering practice of stink gas diffusion and Environmental emissions from flue gas control of waste power station
LIAO Da-jie
CPI Power Engineering Co.，Ltd，Shanghai 200233，China
ABSTRACT：Waste incineration power generation is one of the main methods of waste disposal in life，and it is an effective way to realize the harm-reduction and reduction of waste incineration treatment.This paper discusses the technology of waste gas diffusion and flue gas emission control in waste power station，and provides experience feedback and reference for the specific cases of engineering practice.
KEYWORDS：Garbage/power，generation，transport/storage，odor/control，incineration/flue gas，environmental/emissions.
0 引言
生活垃圾焚烧发电技术是将生活垃圾作为燃料送入焚烧炉中，在高温氧化反应，释放出热量并产生蒸汽，推动汽轮发电机发电。目前垃圾发电的成本仍然比传统的火力发电高，垃圾处理费补贴和上网电价收入是其成本补偿和利润的主要来源，但是，最为社会重点关注的焦点依然是臭气扩散和烟气环保排放的控制问题。
1 垃圾焚烧发电流程
生活垃圾焚烧发电工艺系统包括：垃圾接收及储存系统、垃圾焚烧系统、余热锅炉系统、烟气净化系统、汽轮发电机组、化学水系统、电力系统等，其垃圾臭气扩散和烟气环保排放控制问题主要在垃圾储存、焚烧、烟气净化的三阶段，其工艺流程见下图。
图1：垃圾焚烧发电工艺流程图
Figure 1：Waste incineration power plant process flow chart
2 垃圾储存臭气控制
生活垃圾用垃圾车通过卸料门卸至垃圾仓，在达到发酵期后，用垃圾吊抓入给料斗进入锅炉进行燃烧。垃圾仓中渗沥液输送至渗沥液处理站进行处理。因生活垃圾储存过程中会发出扩散臭气，在工程案例上防止、控制臭气向外扩散有以下措施。
1）通过气密性好且能迅速开关的卸料门把平台与垃圾仓分开，防止垃圾仓内的粉尘臭气扩散。
2）垃圾仓具有密闭、防渗防腐功能并维持库内一定负压，在垃圾仓上方设置一次风机吸风口，抽吸垃圾仓内臭气进入焚烧炉燃烧，并使垃圾仓呈负压状态，防止臭味的积聚和溢出。另外，在垃圾仓加设通风除臭系统，保证停炉期间，抽吸臭气至除臭装置净化脱臭后排出。
3）垃圾吊操作室与垃圾仓之间设具有密封性观察窗，防止垃圾仓内部的气体异味进入操作室。
4）垃圾仓中渗沥液需要及时排出处理，对防止垃圾仓臭味扩散也是非常重要。
3 垃圾焚烧二噁英排放控制
生活垃圾焚烧是垃圾焚烧发电技术的最关键部分。以机械炉排焚烧为例，垃圾通过进料斗进入倾斜向下的三段式（干燥段、燃烧段、燃尽段）焚烧炉排，在以燃油为辅助燃料、大量氧气助燃的条件下，通过炉排的机械运动促进垃圾的搅动和混合，实现垃圾的干燥、燃烧和燃烬。焚烧阶段通过控制焚烧工艺条件能够降低各种污染物的原始排放浓度。垃圾焚烧过程中，影响烟气污染物的因素主要称为“3T”要素，即焚烧停留时间、温度和空气过量系数［1］。焚烧垃圾要求垃圾在焚烧炉内有适当的停留时间，以使其充分燃烧；燃烧温度过低，过使垃圾燃烧不完全，在低温燃烧时，会生成二噁英；当温度大于900℃，二噁英将基本消失；燃烧温度的下限不宜低于850℃；在850℃条件下，二噁英分解率达到99.9%的时间为1.7s［2］。一定的过量空气有利于燃烧的充分，焚烧炉出口的烟气含氧量应控制在 6% ~ 10%。
4 垃圾焚烧烟气环保排放控制
4.1烟气污染物排放指标
生活垃圾焚烧烟气中污染物可分为颗粒物、酸性气体（HCl、HF、SOx、NOx 等）、重金属和二噁英）四大类。其中二噁英类是目前为止发现的毒性最强的物质，对人类和周围环境存在直接或间接的巨大危害。烟气净化是垃圾焚烧发电工程中必须具备的处置手段，烟气中所含有害气体必须经过净化处置后达到国家要求的排放限值才允许排放。烟气排放标准限值不超过《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2014）要求，推荐达到或超过《欧盟污染物控制标准》（2000/EC/76）的要求，以满足目前国家对环境保护的要求。
表1 烟气污染物排放指标
Table 1：Emission index of flue gas pollutants
4.2烟气污染物排放控制工艺
垃圾燃烧后控制烟气污染物工艺常用的有干法、湿法和半干法三种。其中半干法成为主要适用技术。半干法工艺设备有以下步骤：SNCR 炉内脱硝、半干法烟气反应塔脱酸、活性炭喷射吸附二噁英和重金属、布袋除尘器除尘、飞灰固化。
1）炉内脱硝（SNCR）
SNCR系统采用氨水作为还原剂，经稀释后用喷枪分层喷射到焚烧炉内，以除去焚烧炉内的氮氧化物。
2）半干法烟气脱酸反应塔
锅炉出口的烟气通过反应塔顶部均匀进入旋转反应塔；Ca（OH） 2制成石灰浆后输送至雾化器喷嘴，从顶部喷入反应塔，石灰浆液与烟气在反应塔中充分均匀混合。细小液滴与烟气中的SO2、HCl和HF等污染物起中和反应并对其进行吸收。脱酸的反应产物落入反应塔底部排出。当石灰浆喷射液不足以应对烟气的酸性气体处理时，将氢氧化钙干粉喷入除尘器前的烟道中，继续进行烟气脱酸处理。
3）活性炭喷射吸附系统
活性炭喷入脱酸反应塔后、布袋除尘器前烟道内，通过吸附作用去除烟气中的二噁英、重金属。
4）布袋除尘器
常用的高效烟气除尘设备有静电除尘器和布袋除尘器两种，静电除尘器因存在二噁英再合成现象等因素，在垃圾焚烧中很少被利用［2］。布袋除尘器可有效地去除焚烧过程中产生的粒状污染物及重金属。一方面布袋除尘器对从反应塔携带的未反应的碱性吸收剂可再利用，对酸性气体有二次脱除的效果，提高脱酸效率；另一方面焚烧烟气中的二噁英、重金属，它们以气溶胶和气体状态出现，大都吸附活性炭等固体粒子上散发到空气中；布袋除尘器对微小粒状物有良好的捕集效果，通过对固体粒子的清除，也清除了吸附在粒子上的二噁英和重金属。
5）烟气飞灰输送及稳固化
烟气飞灰因含有重金属等元素，按危险废物处理，系统包含飞灰输送及飞灰稳固化。飞灰输送机将反应塔和袋式除尘器的飞灰收集、采用水泥配以螯合剂的稳定化工艺，形成坚硬的水泥固化体，使重金属固定于水泥和飞灰固化体中，达到降低飞灰中重金属成分浸出的目的。稳定化处理之后用专用运输车运至填埋场填埋。
5 结语
随着城市规模逐步扩大、大气污染日益严重，国内环保政策日趋收紧，生活垃圾焚烧发电被提到了前所未有的高度，伴随着国家一系列环保利好政策的出台，垃圾焚烧发电进入了快速发展期。在此以从事的垃圾焚烧发电工程案例，探讨垃圾电站臭气扩散和烟气环保排放控制的经验，以期达到和同行分享和交流的目的。
参考文献：
[1]钱栋. 城市生活垃圾焚烧处理及其污染控制研究. 安徽农业科学，2015，43（9）：261～263.
Qian dong . Study on Incineration of Municipal Waste and the Pollution Control. Journal of Anhui Agri，2015，43（9）：261～263．
[2]黄爱军，田洪海. 城市生活垃圾焚烧处理初探. 环境科学研究，2000，3（13）：30～33.
Huang Ai-jun，Tian Hong-hai. Discussion on the Incineration of Municipal Garbage. Resear of Enviromental Sciences，2000，3（13）：30～33．
作者简介：
廖大杰（1978-），男，福建，本科，工程师，主要从事火电、垃圾发电、智慧能源工程技术管理工作。
论文作者:廖大杰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/17
标签：烟气论文; 垃圾论文; 臭气论文; 垃圾焚烧论文; 重金属论文; 污染物论文; 气体论文; 《电力设备》2017年第33期论文;