垃圾焚燒發(fā)電煙氣凈化技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

垃圾焚燒發(fā)電煙氣凈化技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)摘要：隨著我國環(huán)境愛護(hù)的要求越來越嚴(yán)格，垃圾焚燒發(fā)電已漸漸成為垃圾處理的主流技術(shù)。煙氣凈化作為垃圾焚燒發(fā)電廠的重要組成部分，打算著垃圾焚燒產(chǎn)生的二次污染物的排放水平。本文分析了垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣凈化工藝，并探討了其進(jìn)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：垃圾焚燒發(fā)電；煙氣凈化技術(shù)；進(jìn)展趨勢(shì)隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速進(jìn)展，城市化水平的提高和人民生活水平的不斷提高，產(chǎn)生的垃圾量日益增加，由此造成的環(huán)境污染問題特別嚴(yán)峻。很多城市的垃圾增長率超過了GDP增長率，面臨著垃圾圍困的逆境。垃圾焚燒可以實(shí)現(xiàn)能源和資源的利用，削減體積容量的效果明顯，處理速度快，不需要長期存放，節(jié)省了土地資源。它不僅可以充分利用垃圾的發(fā)熱量，而且可以通過煙氣處理系統(tǒng)對(duì)燃燒產(chǎn)生的有害成分進(jìn)行集中處理，以削減環(huán)境污染。垃圾焚燒發(fā)電已成為國際上處理垃圾的主流技術(shù)。一、垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣凈化工藝1.1酸性氣體脫除酸性氣體凈化過程根據(jù)有無廢水分為干處理，半干處理和濕處理，每個(gè)過程都有其組合形式，也有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。一是分析干處理，在進(jìn)行除酸的時(shí)候可以有兩種方法，一種是干燥反應(yīng)塔，將反應(yīng)塔中的干燥藥物和酸性氣體結(jié)合使其進(jìn)行反應(yīng)，然后將一部分反應(yīng)物與氣體一起加入沉淀器中，使其與酸反應(yīng)。還有一種是在注入干粉藥劑之前進(jìn)入除塵器，藥劑在灰塵和酸性氣體反應(yīng)中，選擇消石灰(Ca(OH)2)或碳酸氫鈉(NaHCO3)干粉，使干粉顆粒的表面直接與酸性氣體接觸，導(dǎo)致化學(xué)中和反應(yīng)發(fā)生，形成無害的中性鹽顆粒，在灰塵中反應(yīng)產(chǎn)物與捕獲煙道氣中的灰塵和不參加反應(yīng)的汲取劑，可以達(dá)到凈化酸性氣體的目的。二是采納半干式反應(yīng)塔汲取劑進(jìn)行，一般采納氧化鈣(CAO)原料，由氫氧化鈣(Ca(OH)2)溶液制成，在煙氣凈化過程中通常放置在除塵設(shè)備之前，注入石灰漿在反應(yīng)塔中，漿料形成大量顆粒后必需由除塵器收集。通過噴嘴或旋轉(zhuǎn)噴霧器將石灰漿溶液噴射到反應(yīng)器中，通常從反應(yīng)塔頂部注入以形成具有特別小粒徑的液滴。由于水的蒸發(fā)降低了廢氣的溫度并改善了其濕度，使得酸和石灰漿料反應(yīng)成鹽，落究竟部。半干式反應(yīng)塔石灰不完全反應(yīng)，煙氣進(jìn)入除塵器后，假如除塵設(shè)備使用袋式除塵器，部分未反應(yīng)物質(zhì)將附著在過濾袋上并通過過濾袋的酸性氣體反應(yīng)，脫酸效率進(jìn)一步提高，對(duì)于石灰漿的利用率也相應(yīng)提高。第三是以洗滌器的形式進(jìn)行濕式脫酸，煙氣在與堿性溶液充分接觸后進(jìn)入洗滌器，以獲得更好的脫酸效果。洗滌器設(shè)置在除塵器的下游，以防止顆粒污染物堵塞噴嘴并影響其正常操作。同時(shí)濕式洗滌器不能放置在袋式過濾器的上游，由于高濕度飽和煙氣會(huì)導(dǎo)致顆粒物質(zhì)堵塞濾布，使得氣體不能通過濾布。干處理工藝效率低，一般不能滿意排放目標(biāo)要求。假如垃圾中的Cl和S含量低，則半干處理理論上可以滿意項(xiàng)目排放指標(biāo)的要求，但半干處理難以保證廢物組成波動(dòng)較大時(shí)的效果。濕處理酸凈化過程中酸性氣體去除效率最高，工藝流程各種組合，但工藝過于簡單，配套設(shè)備較多，并對(duì)廢水處理問題進(jìn)行了后續(xù)跟蹤。1.2脫硝技術(shù)一是分析的是SNCR技術(shù)，這是選擇性非催化還原法進(jìn)行，在煙氣溫度為850~1100℃，在O2條件共存的狀況下，將氨或尿素等脫氮?jiǎng)┲苯铀偷綘t中，氮氧化物被還原成氮和水。由于該方法不需要催化劑的作用，因此可以避開催化劑堵塞或中毒的發(fā)生。去除效率受到脫硝器和氮氧化物之間的接觸條件的影響很大。因此，噴嘴吹出口的位置必需依據(jù)爐子外形確定，要確定詳細(xì)的外形。SNCR技術(shù)一般使用氨或尿素作為還原劑，使用噴槍將還原劑注入焚燒爐高溫區(qū)，將NOX分解成N2和O2，達(dá)到NOX去除的目的。然而，在還原反應(yīng)的狀況下，氨作為還原劑，假如注入太多則不能準(zhǔn)時(shí)反應(yīng)，將導(dǎo)致一系列后續(xù)問題。如殘留在煙氣中，隨著煙氣中HCI的反應(yīng)導(dǎo)致氣態(tài)氯化氨產(chǎn)生，導(dǎo)致白煙。二是分析的是SCR選擇性催化還原反硝化技術(shù)，目前這是國際上最廣泛使用的煙氣脫氮技術(shù)，在催化劑作用下溫度約為280～420℃的煙氣，SCR技術(shù)受催化劑的作用，NH3以將煙道氣中的NOX還原成N2。反應(yīng)過程通常被認(rèn)為是與分子NO反應(yīng)的NH3分子，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)N2分子，同時(shí)催化劑被還原;O2的存在可使催化劑再氧化，從而完成整個(gè)催化循環(huán)。這也是為什么這個(gè)過程稱為選擇性催化還原的緣由。選擇性催化還原反硝化技術(shù)目前是日益廣泛應(yīng)用的煙氣脫氮技術(shù)，在日本、歐洲、美國等國家和地區(qū)的大多數(shù)發(fā)電廠基本上都是應(yīng)用這種技術(shù)，它沒有副產(chǎn)物，不形成二次污染，裝置結(jié)構(gòu)簡潔，除脫效率高(達(dá)90%以上)，運(yùn)行牢靠且修理便利等都是其優(yōu)點(diǎn)。第三就是SNCR+SCR組合脫氮技術(shù)。由于SCR和SNCR具有自己的優(yōu)勢(shì)，SNCR和SCR并不是兩個(gè)系統(tǒng)相互排斥的，相反當(dāng)兩種技術(shù)同時(shí)結(jié)合使用時(shí)，可以有效地中和兩種技術(shù)的缺點(diǎn)，保證投資成本和脫氮效率找到最佳平衡。所以假如我們想要節(jié)約投資和掌握運(yùn)營成本的時(shí)候，同時(shí)確保超過80%的脫氮效率，而且要保證低氨逸出率，可以實(shí)行SNCR和SCR兩種組合的方式，能夠理性對(duì)NOX安排，關(guān)閉除了滿意排放要求的負(fù)載外，還要盡可能降低成本。由于SCR中的大部分NOX已被SNCR除去，所以SCR所需的SCR和反應(yīng)堆將變小，投資成本將會(huì)降低許多。1.3重金屬排放掌握對(duì)于重金屬，在煙氣中不僅以固體狀態(tài)存在，同時(shí)還以氣體狀態(tài)存在。這是由于有些含有這種成分的化合物在燃燒過程中揮發(fā)所產(chǎn)生的。當(dāng)溫度降低時(shí)，重金屬混合物的揮發(fā)率將猛烈地降低，相應(yīng)的,其排放也將隨之削減。焚燒后產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，?jīng)余熱鍋爐冷卻后，再通過煙氣處理裝置，其出口溫度進(jìn)一步降低，加之在煙氣處理裝置中噴入的活性炭具有較大的比表面積，再配備高效的袋式除塵器就可以有效地清除煙氣中的重金屬。一般來說，此種方法對(duì)汞的去除率約90%，對(duì)鎘的去除率達(dá)95%。而煙氣中的鉛是以煙塵的狀態(tài)存在的。因而鉛主要由袋式除塵器來清除，也有少部分是在冷卻塔中被汲取而去除的。對(duì)鉛的清除率平均可達(dá)95%。二、煙氣凈化技術(shù)的進(jìn)展趨勢(shì)目前廢物焚燒廢氣凈化技術(shù)討論主要有兩個(gè)方面：污染物協(xié)同去除掌握技術(shù)，另一個(gè)是煙氣的掌握和在線檢測(cè)技術(shù)。基于越來越嚴(yán)格的環(huán)保要求，以及垃圾焚燒爐煙氣中簡單組成的煙氣凈化系統(tǒng)簡單，成本高，煙氣污染物協(xié)同去除掌握技術(shù)越來越受到重視。例如，利用臭氧等強(qiáng)氧化活性分子團(tuán)體實(shí)現(xiàn)煙氣中各種污染物協(xié)同去除技術(shù)，實(shí)現(xiàn)硫氧化物，氮氧化物，汞等污染物協(xié)同去除和煙道氣凈化;有機(jī)廢物結(jié)合各種現(xiàn)有技術(shù)，如酸性氣體去除技術(shù)，催化技術(shù)，袋式除塵技術(shù)，吸附技術(shù)等新型廢物焚燒煙氣凈化系統(tǒng)和設(shè)備，綜合掌握廢物焚燒煙氣排放;低溫等離子體耦合催化協(xié)同處理污染物掌握技術(shù)。二噁英也是垃圾焚燒的重點(diǎn)，越來越多的二噁英深度掌握討論，包括焚燒二噁英阻擋技術(shù)和焚燒煙氣二噁英終端掌握技術(shù)如二噁英特種改性活性炭，二噁英低溫催化降解技術(shù)。此外，垃圾焚燒爐二噁英排放在線檢測(cè)技術(shù)也是熱點(diǎn)之一。結(jié)語受土地短缺和圍困等因素的