垃圾焚燒發(fā)電廠廢氣治理研究探討

Study on Waste Gas Treatment of Waste Incineration Power Plant

GUO Ruo-jun

摘要：利用生活垃圾等進行焚燒發(fā)電，可以很好的利用浪費的資源，大大降低了用煤發(fā)電成本，垃圾焚燒發(fā)電目前在很多國家都在使用。但是垃圾焚燒發(fā)電廠在焚燒各類垃圾時會產(chǎn)生大量的有毒有害廢氣，嚴重影響我們國家相關(guān)地區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量。對垃圾進行有效分類進行焚燒能有效控制有毒有害氣體產(chǎn)生，此外，本文還對焚燒產(chǎn)生的廢氣處理方法進行了探討。

Abstract： Using domestic waste to incinerate power generation can make good use of wasted resources and greatly reduce the cost of coal-fired power generation. Waste incineration power generation is currently used in many countries. But waste incineration power plants will produce a lot of toxic and harmful waste gases when they incinerate all kinds of waste， which seriously affects the air quality in the relevant areas of China. The effective classification of garbage for incineration can effectively control the production of toxic and harmful gases. In addition， this paper also discusses the treatment methods of waste gases from incineration.

關(guān)鍵詞：焚燒發(fā)電;能源;廢氣;方法

Key words： incineration power generation;energy;exhaust gas;method

中圖分類號：X71/79? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）32-0025-02

0? 引言

生活垃圾焚燒發(fā)電符合目前我們國家環(huán)保相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，節(jié)約能源。垃圾焚燒發(fā)電在許多發(fā)達國家都已經(jīng)應(yīng)用了，在我們國家很多地區(qū)，比如常州、鎮(zhèn)江、蘇州等地都有垃圾焚燒發(fā)電廠，即為我們國家發(fā)電事業(yè)做出了巨大貢獻，有效的處理了生活垃圾，也節(jié)省了巨大的能源。但在垃圾焚燒發(fā)電中和焚燒發(fā)電后會產(chǎn)生大量有毒有害的廢氣，對我們國家環(huán)境造成嚴重污染。因此，減少垃圾焚燒發(fā)電廠的廢氣產(chǎn)生及對產(chǎn)生后的廢氣有效治理在垃圾焚燒發(fā)電過程中尤為重要。

1? 源頭控制廢氣的產(chǎn)生

在我們國家有些地區(qū)完全用垃圾焚燒進行發(fā)電燃燒條件不能完全滿足要求，需要在生活垃圾里面添加輔助原料。生活垃圾焚燒發(fā)電廠在使用生活垃圾進行焚燒發(fā)電時，原來都是按照一定的比例進行混合焚燒，最新調(diào)查研究結(jié)果表明，國家所建設(shè)的垃圾焚燒發(fā)電廠要求進入爐內(nèi)的焚燒垃圾平均低位熱值需要達到5000kJ/kg以上，才不需要添加輔助燃料，直接可以焚燒發(fā)電。目前我國東部地區(qū)城市垃圾平均低位熱值為6000kJ/kg左右，因此可以直接進入流化床爐進行燃燒發(fā)電，中部地區(qū)為4000kJ/kg，西部地區(qū)為3000kJ/kg。

最新的垃圾焚燒電廠不再添加任何輔助原料，直接燃燒垃圾進行發(fā)電，這就要求垃圾要有很好的燃燒熱值，才能保證發(fā)電。所以，對于城市的生活垃圾要進行有效的分類，各種不同的垃圾所含有的物質(zhì)不一樣，有的垃圾含水率高，有的垃圾含水率低，有的含有很高的熱值，有的就很難進行燃燒。

在城市垃圾清運過程中及垃圾焚燒電廠焚燒前，都要進行有效的分類。首先要明確垃圾組成特點。生活垃圾里面含有很多物質(zhì)，特別是如果不分類會對后續(xù)燃燒造成很大的影響，比如很多的陶瓷類產(chǎn)品，碗、砂鍋等，還有很多把廢舊電池直接扔掉的，混在生活垃圾里面，對燃燒有很大影響。有的還混入工業(yè)垃圾，建材、鋼筋等，所以一定要進行有效分類，保證分類處置，分類存放。有很多的居民生活垃圾，在露天的地方堆放時間很長，沒有有效的遮擋，受到雨水和地下水的侵蝕，其混合物的水分含量很大。同時，露天堆放的垃圾場垃圾其有機物的濃度會很高，有的可能超過植物垃圾的有機物含量，這種長時間露天堆放的垃圾COD值很大，具有很好的可生化性，其中垃圾滲透液的比值也很高，這使得垃圾中含有大量的不可降解有機物以及氨氮，燃燒會產(chǎn)生大量的廢氣，廢氣處理是垃圾焚燒的必然流程。

2? 嚴格控制燃燒溫度，控制二噁英產(chǎn)生

垃圾焚燒發(fā)電時，如果焚燒不充分，溫度不能夠很好的控制，就會在燃燒過程中產(chǎn)生致癌氣體二噁英，這種氣體對人體和環(huán)境危害很大，要盡量避免二噁英的產(chǎn)生。這就要求采用技術(shù)先進、控制系統(tǒng)完善的廢氣凈化系統(tǒng)，保證在燃燒過程中燃燒的溫度，確保燃燒充分避免二噁英類物質(zhì)的產(chǎn)生。控制系統(tǒng)嚴格控制燃燒溫度，保證廢氣在室內(nèi)燃燒溫度能夠達到900℃以上的區(qū)域停留時間超過2秒，含氧量大于6%，盡量保證二次燃燒的氣體形成旋流，這樣能夠保證廢氣燃燒更徹底、更充分，確保有毒有害氣體二惡英充分分解。當廢氣溫度降到300℃～500℃范圍時，少量已經(jīng)分解的二惡英有可能重新生成，因此，設(shè)計考慮盡量減小余熱鍋爐尾部的截面積，使煙氣流速提高，盡量減少廢氣從高溫到低溫過程的停留時間，以減少二惡英的再生成。此外，可以在廢氣處理工藝流程上加上活性炭吸附裝置，這樣對有的廢氣進行更好的吸收，確保無有毒有害氣體排入空氣。

3? 垃圾焚燒產(chǎn)生廢氣處理工藝

垃圾焚燒發(fā)電廠進行垃圾焚燒時不可避免產(chǎn)生大量的有毒有害氣體，對各種廢氣的合理處置是垃圾焚燒電廠有效運行的前提條件。盡可能對產(chǎn)生的廢氣進行先利用，看是否能夠?qū)U氣進行再利用，如果不行在運用最新的處理方法進行處理，避免排入空氣中對空氣造成污染。

首先要對產(chǎn)生的酸性氣體的進行處理，原來很多垃圾焚燒電廠采用濕法處理。濕式處理方法具有最高的除酸效率，可達到98%以上，處理的工藝較為成熟，缺點是投資很大、設(shè)備運行費用較高;濕法處理產(chǎn)生的廢水還需要進行相應(yīng)后續(xù)的處理才能夠達到排放標準進行排放，由于環(huán)保政策的要求，濕法處理越來越少;半干法脫酸工藝目前使用廣泛，把石灰漿霧化后利用噴射設(shè)備噴入反應(yīng)塔進行反應(yīng)，半干法脫酸設(shè)備效率可達到90%左右，運行費用也不是很高。但是半干法工藝也有缺點，主要是石灰漿液的制備以及噴霧系統(tǒng)處理較為復(fù)雜，此外操作系統(tǒng)較為復(fù)雜;最初的投資較大等。干法脫酸工藝為將石灰粉直接噴入反應(yīng)塔的處理工藝，除酸效率較低，大約為80%左右，但是干法處理工藝較為成熟，無后續(xù)廢水處理問題，最初投資較低、各種操作系統(tǒng)相對簡單、運行費用不高的優(yōu)勢也有較大的應(yīng)用市場。目前很多垃圾焚燒發(fā)電廠采用半干法+干法組合工藝，煙氣首先經(jīng)過脫酸反應(yīng)塔半干法工藝處理，噴入石灰漿與煙氣反應(yīng)，然后在進入布袋除塵器之前的煙氣管道中噴入消石灰粉與煙氣反應(yīng)，這種方法除酸效率較高，運行成本合理，初始投資也較低，設(shè)備相對簡單，無后續(xù)廢水處理要求。

上面對濕法、干法以及半干法及半干法+干法組合工藝進行初步介紹，進行廢氣凈化工藝系統(tǒng)設(shè)計時，需要將除酸效率以及運行成本進行充分考慮，選取性價比最高的廢氣凈化處理方案。

對與焚燒過程中產(chǎn)生的NOx，可以對焚燒所使用的爐子進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計和對焚燒工況進行合理控制來減少NOx的產(chǎn)生。目前去除NOx的方法很多，主要方法是干式法和濕式法。干式法又分為選擇性非催化還原法（SNCR）及選擇性催化還原法（SCR）兩種。針對SNCR法和SCR法兩者優(yōu)點和缺點，目前垃圾焚燒發(fā)電多采用兩者相結(jié)合工藝。濕式法因需氧化劑將NO氧化成NO2后，成本較貴，對后續(xù)液體處理較困難等原因，目前很少使用。

4? 結(jié)語

垃圾焚燒發(fā)電是利用廢物進行燃燒發(fā)電，符合國家環(huán)保政策，節(jié)約能源。文章對生活垃圾焚燒發(fā)電廢氣產(chǎn)生源頭進行了介紹，并提出源頭控制減少廢氣產(chǎn)生的方法，對燃燒溫度進行嚴格控制，避免二噁英氣體產(chǎn)生，提出酸性氣體、NOx等廢氣處理方法，用半干法及干法組合處理酸性氣體，干式法脫硝。排放凈化氣體需達到國家相應(yīng)的排放標準，為我國垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)惡臭廢氣的處理提供了一定理論依據(jù)和參考。

參考文獻：

[1]曹露，王磊，鄧強偉，李麗珍.生活垃圾焚燒發(fā)電項目環(huán)境影響評價要點探討[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2018（06）：42-43.

[2]郭若軍.半干法+干法脫酸工藝中消石灰噴射方式模擬優(yōu)化[J].環(huán)境工程，2014（32）：404-406.

[3]雷玄，劉兆明.垃圾焚燒發(fā)電的環(huán)境保護措施[J].環(huán)境與發(fā)展，2018：226-227.

[4]馮立斌，張衍國，吳占松，等.光催化氧化/吸收工藝處理垃圾焚燒發(fā)電廠惡臭廢氣[J].能源環(huán)境保護，2012（10）：40-42.

[5]馮立斌，張衍國，吳占松，等.城市生活垃圾焚燒中的氣體污染與防治[J].環(huán)境保護，1999（2）：16-18.

[6]饒國燃，蘇曄琳，羅綿輝.一種小型低污染垃圾焚燒爐方案研究[J].價值工程，2018，37（28）：186-188.

作者簡介：郭若軍（1976-），男，遼寧昌圖人，高級工程師，碩士學(xué)位，研究方向為電廠運營。