生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣處理工藝

1、生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣處理工藝1 前言目前國內(nèi)已建成運營的生活垃圾焚燒廠煙氣排放均執(zhí)行生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)（GB18485-2001）或歐盟1992標(biāo)準(zhǔn)。隨著環(huán)保要求的日益嚴格及國家有關(guān)節(jié)能減排政策的實施，國內(nèi)已有部分籌建的生活垃圾焚燒廠煙氣排放執(zhí)行EU2000/76/EC（歐盟2000）標(biāo)準(zhǔn)。垃圾焚燒廠煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)GB18485-2001、歐盟1992標(biāo)準(zhǔn)、EU2000/76/EC見表1。 注：1）本表規(guī)定的各項標(biāo)準(zhǔn)限值，均以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下含11%O2的干煙氣為參考值換算。2）煙氣最高黑度時間，在任何1h內(nèi)累計不得超過5min。3）GB18485-2001中HCl、HF、SOX、NOX、CO

2、為小時均值，而歐盟1992、EU2000/76/EC為日均值。其余污染物均為測定均值。2 焚燒廠常用的煙氣處理工藝描述垃圾焚燒廠煙氣處理工藝主要是對酸性氣體（HCl，HF，SOx）、氮氧化物（NOx）、顆粒物、有機物（包括二惡英）及重金屬等進行控制。2.1 NOx去除工藝目前國內(nèi)已運行的生活垃圾焚燒廠均未設(shè)置專門的脫氮裝置，煙氣中的NOx排放濃度一般可控制在300400mg/Nm3，能夠達到GB18485-2001中400mg/Nm3的排放限值，但達不到EU2000/76/EC中200mg/Nm3的排放限值，必須設(shè)置專門的脫氮設(shè)施。NOx去除工藝主要有選擇性非催化還原法（SNCR）和選擇性催化

3、還原法（SCR）。SCR法是在催化劑作用下NOx被還原成N2，為達到SCR法還原反應(yīng)所需的200的溫度，煙氣在進入催化脫氮器前需加熱。SCR法可將NOx排放濃度控制在50mg/Nm3以下。SNCR是以NH4OH（氨水）或(NH2)2CO（尿素）作為還原劑，將其噴入焚燒爐內(nèi)。NOx在高溫下被還原為N2和H2O。SNCR法可將NOx排放濃度控制在200mg/Nm3以下。與SNCR法相比，SCR法脫氮效果更好，但需要消耗昂貴的催化劑，加熱還需耗用大量熱能，處理成本遠大于SNCR法。因此，SCR法一般應(yīng)用在對NOx排放控制更嚴的經(jīng)濟發(fā)達國家。工程上SNCR的應(yīng)用更多。2.2 顆粒物去除工藝顆粒物去除主

4、要有電除塵器和袋式除塵器。電除塵器由于不能滿足去除有機物（二惡英等）、重金屬的需要，現(xiàn)已基本不作為垃圾焚燒廠的除塵設(shè)備。國家標(biāo)準(zhǔn)GB18485-2001中明確規(guī)定生活垃圾焚燒爐除塵裝置必須采用袋式除塵器。2.3 重金屬及二惡英去除工藝重金屬以固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的形式進入除塵器，當(dāng)煙氣冷卻時，氣態(tài)部分轉(zhuǎn)化為可捕集的固態(tài)或液態(tài)微粒。目前常用的重金屬及二惡英去除工藝是“活性炭吸附袋式除塵器”。2.4 脫酸工藝酸性氣體去除工藝分為干法、半干法和濕法三種。1）干法干式脫酸有兩種方式。一種是干性藥劑（一般采用消石灰）和酸性氣體在反應(yīng)塔內(nèi)進行反應(yīng)；另一種是在進入除塵器前的煙氣管道中噴入干性藥劑，在此與酸性氣體

5、反應(yīng)。消石灰與酸性氣體起中和反應(yīng)，要有一個合適溫度（140170），而余熱鍋爐出口的煙氣溫度往往高于這個溫度，為提高脫酸效率，一般需通過噴水降低煙溫。2）半干法半干法脫酸一般采用氧化鈣（CaO）或氫氧化鈣（Ca(OH)2）為原料，制備成氫氧化鈣溶液。利用噴嘴或旋轉(zhuǎn)噴霧器將氫氧化鈣溶液噴入反應(yīng)器中，形成粒徑極小的液滴，與酸性氣體進行反應(yīng)。反應(yīng)過程中水分被完全蒸發(fā)，故無廢水產(chǎn)生。3）濕法濕法脫酸的藥劑一般采用燒堿（NaOH），以提高除酸效率。配置好的燒堿溶液噴入濕式洗滌塔，與煙氣中的酸性氣體進行反應(yīng)。洗滌塔產(chǎn)生的廢水需經(jīng)專門處理后排放，處理后的煙氣需再加熱。由前述分析，煙氣脫酸除塵工藝有半干式反應(yīng)

6、塔袋式除塵器、干式反應(yīng)塔袋式除塵器、袋式除塵器濕式反應(yīng)塔三種組合形式。三種形式的優(yōu)缺點及性能比較見表2，表3。 3 國內(nèi)部分垃圾焚燒廠煙氣處理工藝及排放指標(biāo)3.1 國內(nèi)部分垃圾焚燒廠煙氣處理工藝匯總 3.2 煙氣排放指標(biāo)分析從以上數(shù)據(jù)分析得到：1） 從國內(nèi)已運營的焚燒廠的實際情況來看，“半干法活性炭噴射布袋除塵器”的煙氣處理工藝在滿足國標(biāo)的基礎(chǔ)上，已全面滿足歐盟92標(biāo)準(zhǔn)。此種處理工藝是現(xiàn)正運營或正在建設(shè)的垃圾焚燒電廠的普遍選擇。2） 已運營焚燒廠的實際煙氣排放指標(biāo)明顯優(yōu)于規(guī)劃焚燒廠的排放指標(biāo)。比如江橋、太倉焚燒廠的各種污染物排放指標(biāo)均有大幅的下降。可以看到在焚燒廠設(shè)計時，煙氣排放指標(biāo)趨于保守。

7、3） 國內(nèi)生活垃圾焚燒界已達成共識，濕法完全可以達到歐盟2000標(biāo)準(zhǔn)。江橋擴能工程將成為國內(nèi)第一個采用此種工藝的生活垃圾焚燒廠。4） 排放指標(biāo)需要達到歐盟2000標(biāo)準(zhǔn)，無論采用干法、半干法、濕法，建議配備SNCR系統(tǒng)，確保NOx指標(biāo)達標(biāo)。但據(jù)廣州李坑焚燒廠實際運營數(shù)據(jù)，未采用SNCR系統(tǒng)時NOx排放指標(biāo)在400左右，而在僅僅增加了SNCR系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，NOx排放指標(biāo)可以穩(wěn)定在200左右。而JFE認為，只要有合理的燃燒管理，加上JFE焚燒爐特有的二次回流式焚燒爐技術(shù)，只要通過合理的燃燒管理，不需要采取SNCR系統(tǒng)也能夠達到180的排放標(biāo)準(zhǔn)。（摘自：青島焚燒廠技術(shù)交流會資料2008.8.25）5）

8、 當(dāng)煙塵降至20左右，HCl降至40左右，NOx降至300左右等關(guān)鍵點時，此時半干法的效用就已經(jīng)發(fā)揮到了極致，如果需要繼續(xù)嚴格的排放指標(biāo)，必須考慮添加輔助處理工藝。我想這也正是歐盟2000標(biāo)準(zhǔn)在標(biāo)準(zhǔn)閥值設(shè)置上的考慮。4 影響煙氣排放指標(biāo)的其他因素分析當(dāng)煙氣處理工藝相差不大時，生活垃圾焚燒廠的煙氣排放指標(biāo)將受入爐垃圾的性質(zhì)、焚燒爐的爐型和運營的水平來決定。1）生活垃圾來源的不同不同城市的生活垃圾性質(zhì)彼此不可能完全相同，客觀上就存在差異。對于煙氣處理工藝的選擇而言，垃圾的不同也會產(chǎn)生一定的影響。2）焚燒爐的型式不同JFE的二次回流氣體流動技術(shù)的特征是燃燒室內(nèi)布置中間隔板，煙氣在隔板上部再次合流而產(chǎn)

9、生氣體渦流，使未燃氣體和燃燒氣體能夠充分混合攪拌。因此，在低空氣比的情況下也能實現(xiàn)完全燃燒，可以大幅度地減少氮氧化物和二惡英等有害物質(zhì)的原始產(chǎn)生濃度。對于其他的爐型而言，JFE焚燒爐出口的污染物含量將會有一定程度的降低。3）實際運營對其影響在實際運營過程中，仍有許多可控參數(shù)將導(dǎo)致煙氣排放指標(biāo)的變化。如半干法適當(dāng)多噴入Ca(OH)2溶液，干法適當(dāng)多噴射Ca(OH)2粉末等，自動燃燒控制系統(tǒng)ACC的投用與否都可以在一定程度上改變煙氣排放指標(biāo)，靈活性較強。但這種控制是有一定極限的，不可能對排放指標(biāo)作出根本性的改變。同時，在進爐垃圾性質(zhì)相差過大的情況下，可以適當(dāng)減少進爐垃圾量，多噴入輔助燃料，達到穩(wěn)定、降低污染物排放等目的。這在上海御橋焚燒廠曾有過先例。5 結(jié)論采用“半干法活性炭噴射布袋除塵器”完全可以達到歐