垃圾焚烧发电中的排放气体控制技术.doc

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1、垃圾焚烧发电中的排放气体控制技术摘要：生活垃圾在焚烧发电过程当中，通常对其所产生的尾气会进行处理，将尾气排放量减少。但是尾气当中不但存在相应的固体颗粒物以及灰尘，还有相应的酸性气体，比如，NO2、SO2、HCl等，所存在的这些酸性气体对于人们的生活生产有着很大的影响，因此，生活垃圾焚烧发电厂就需要采用科学合理的措施，加强对酸性气体排放情况做好合理的控制。关键词：垃圾焚烧发电；排放气体；控制技术1.生活垃圾焚烧技术生活垃圾焚烧发电技术主要包含三个环节，垃圾收集环节、焚烧发电环节、尾气处理环节。其中，垃圾收集环节主要是从各个地区收集和转运市政垃圾；焚烧发电环节是对生活垃圾卸料并存储，之后经过合理发

2、酵技术除去渗滤液，保留可燃垃圾作为焚烧发电材料。同时在焚烧过程中会采取有效措施处理尾气。焚烧期间，锅炉尾气管道是尾气排放的主要途径，先将尾气排放到净化系统中，在尾气净化处理之后再排放到空气环境中，以减少尾气污染。所排放的尾气中不仅包含灰尘以及固体颗粒，还有多种酸性气体，如NO2、SO2、HCl等。我国在2023 年基本实现原生生活垃圾“零填埋”等政策约束下，焚烧方式将长期占主导地位，是破解垃圾围城的绝对主要手段，中国积极推进垃圾分类与焚烧相结合的主基调会持续几十年，不会有大调整，垃圾焚烧发电将成为未来主要的垃圾无害化处理方式。另一方面，最新公布的国家补贴退坡、垃圾分类等政策，将对垃圾焚烧发电行

3、业产生重要而深远的影响。新政策将倒逼市场在技术和管理等方面做出优化改革，通过技术进步、完善垃圾处理收费政策、提高企业运维水平等方式，提升垃圾发电企业盈利能力。2.生活垃圾焚烧发电厂酸性气体形成原因生化垃圾中包含大量有机垃圾，比如茶渣、瓜果皮核、蛋壳、固体食物等以及水产市场、果蔬市场所产生废弃水果、菜叶、鱼虾等，这些物质中含有蛋白质，所以会有氨基酸，即包含N元素，同时一些蛋白质中还含有S元素，在焚烧过程中，尾气中会包含NOx、SO2。另外，生活垃圾中的废塑料等焚烧过程中会产生HCl等气体。为有效控制酸性气体，需要首先了解酸性气体产生原因。（1）SO2产生原因。高温是产生SO2的重要条件，因为生活

4、垃圾中含有硫元素，其和氧气会发生化学反应，进而生成SO2。SO2会严重影响生态环境，其排放在环境中会使周边区域雨水呈现出酸性，也就是出现酸雨，严重损害周边植物生长以及房屋建筑等。与此同时，在特定条件下硫化氢会进行一系列氧化反应，进而生成SO2，如式（1）。2H2S+3O22SO2+2H2OS+O2+SO2CL2+H2O+SO2SO2+2HClCXHYOZ+O2CO2+H2O+SO2 （1）（2）HCl产生的原因。生活垃圾焚烧中，垃圾中所包含的有机物会含有氯元素，经过焚烧会形成HCl。其反应式是：CXHYClZ+O2CO2+H2O+HCl+不完全燃烧物。另外，生活垃圾当中含有无机物，其内部氯元素

5、会受到外部高温影响产生一系列化学反应，进而生成HCL，其反应式如式（2）。2NaCL+4SiO2+Al2O3+H2O2HCl+Na2(SiO2)4Al2O32NaCL+nSiO2+H2O2HCl+Na2(SiO2)n（n2或4）2NaCL+SiO2+0.05O2+H2ONa2SO4+2HCl（2）HCl会严重影响周边环境，因为该气体能够溶于水，造成水体酸化，同时还会刺激人体呼吸道，威胁人体健康。（3）NOx产生的原因。因为生活垃圾当中包含大量有机物，有机物内部有含有氮元素，在垃圾焚烧期间，氮元素会和氧元素发生化学反应，生成大量NOx。这些NOx不仅会形成酸雨，还会引起人体不适，威胁人体健康。N

6、Ox生成反应是式（3）。CxHyNz+O2CO2+H2O+NOx （3）3.酸性气体控制措施3.1湿法除酸技术运用湿法除酸技术，一般是通过布袋除尘器将尾气中颗粒物全面清除，之后再输送到湿式洗烟塔中。首先，是在尾气进入塔中之后，通过喷洒液体使尾气温度逐渐下降，当达到饱和温度之后，再使其和下方填料空隙分布的碱性吸收液发生化学反应，使其吸收酸性气体。3.2干法除除酸技术运用干法除酸技术，通常是在吸收塔当中喷洒生石灰粉末，使生石灰粉末可以和酸性气体大面积接触，从而吸收酸性气体，获得良好的除酸效果。不过此方法往往除酸效率偏低，应用中HCL去除率约为60%，并且SO2去除率只有约30%。为有效提升除酸效率

7、，在应用中需要适度调高吸收剂使用量。3.3半干法除酸技术运用半干法除酸技术，主要是在高效雾化器应用下，在吸收塔当中喷入熟石灰浆，喷入方向可从塔顶向下喷，也可从塔底向上喷，以促使所喷入熟石灰浆可以和尾气大面积接触，并高效吸收尾气当中的固体颗粒以及酸性气体。半干法除酸技术在应用中具有良好的雾化效果，并且尾气能够和吸收液相对充分的接触，不仅有助于使尾气温度降低，还可有效对其中的酸性气体加以吸收，将其中分布的固体颗粒去除。而在熟石灰浆喷入之后，其中所包含水分会被蒸发，以减少废水产生量。在半干法除酸技术应用中，涉及的装置相对简单，所产生的废水量比较少，运行费用不高，可获得良好的除酸效果。半干法除酸技术具

8、有较高的酸性气体去除率，在配合使用布袋情况下，氯化氢去除率可超过9 0 % 。3.4低氮燃烧技术目前，国外低氮燃烧技术比较成熟，尤其空气分级燃烧技术效用较高，很多发达国家也相继研发出低NOx燃烧器，我国在此方面比较看重应用投资小且加装改造便捷的控制措施，近年来研发出多种低氮燃烧器等，如清华径向浓氮低NOx燃烧器、哈工大径向浓氮低NOx燃烧器等，应用中效果显著。处于应用阶段的低NOx燃烧器有低NOx预燃室燃烧器、混合促进型燃烧器、分隔火焰型燃烧器、自身再循环燃烧器等。空气分级燃烧技术主要是分为一级乃至多级加入空气，在燃烧区加入部分空气，使过量空气系数a1，打造富燃料区，同步制造还原性气氛，以此抑

9、制生成NOx，同步对已产生NOx加以还原。之后在后段燃烧区添加足量空气，使a1，打造贫燃料区，以提升燃烧效率。3.5烟气脱硝技术目前在垃圾焚烧发电过程中，因为应用低氮燃烧技术及“3T”技术，有效控制了焚烧处理中的二次污染物，同时应用SNCR技术可将氨水当作反应还原剂，在焚烧炉当中建立高效、全自动的炉内脱硝系统，可再次降低NOx的排放量，使最终排放情况符合有关标准。烟气脱硝技术除了SNCR以外，常规的还有SCR等，同时各行业还研发出一些新型烟气脱硝技术，如活性炭吸附法、液体吸收法、微生物法、电子束法等，虽然目前相关技术尚不成熟，但技术应用前景依旧良好。3.6新型除酸工艺除上述技术以外，还可应用N

10、HD脱除工艺、低温甲醇洗工艺等新型除酸工艺。其中NHD脱除工艺属于一种低能耗、新型净化工艺，所用主要成分是由聚乙二醇二甲醚混合制成的，具有较小的挥发性和较低的蒸气压，且溶剂不需要洗涤回收，本质是以物理方法对酸性气体进行吸收；低温甲醇洗工艺是一种物理吸收法，在操作压力持续增加过程中不断降低循环量，能够去除HCl、SO2、NO等多种酸性气体。生活垃圾焚烧厂的烟气处理系统就是联合使用多种技术。经实践研究，发现联合使用干法和半干法脱酸技术，SO2去除率超过90%，HCl去除率高达99%。结语为更充分的利用生活垃圾，垃圾焚烧发电厂需高度关注采取有效技术措施处理酸性气体，减少相关气体排放量，缓解城市面临的巨大生活垃圾压力，推进环保事业发展。4