生活垃圾焚烧发电及烟气处理技术

生活垃圾焚烧发电及烟气处理技术

杨黎辉

福建华立生活垃圾处理有限公司 福建 南平 353004

摘要：随着城镇化进程的加快，我国重要基础设施建设取得了显著的成效。随着垃圾发电行业的兴起，环保标准不断提高，新技术、新工艺不断涌现，行业的竞争也越来越激烈。垃圾已成为中国城市化进程的一大障碍。中国的环保治理水平在近几年有了很大的提高，以前的垃圾填埋场的粗放管理方式已不能适应新时代的发展趋势。目前，生活垃圾中易燃物的比重越来越大，燃烧后的热量也越来越高，因此，垃圾焚烧成为今后的发展趋势。本文就生活垃圾焚烧发电及烟气处理技术展开探讨。

关键词：生活垃圾；焚烧发电技术；烟气处理；生态环保

引言

随着垃圾发电行业的兴起，环保标准不断提高，新技术、新工艺不断涌现，行业的竞争也越来越激烈。在“国补退坡”、垃圾分类的大背景下，纯粹的垃圾焚烧发电项目的经济效益预期将降低，企业要提升自身的核心竞争力、提高盈利能力，就必须有创新性的经营理念，调研新需求，研发新技术，开发新产品，拓展新市场。

1生活垃圾焚烧发电项目概况

目前，垃圾焚烧已经受到国家的重视，并被列入鼓励类项目，可以充分利用城市生活垃圾焚烧产生的热量进行发电。但是，对于生活垃圾焚烧发电过程中产生的各种污染物，仍然需要高度重视，积极研究，制定切实可行的减污减碳措施。主要项目包括垃圾接收、储运系统、生活垃圾焚烧系统、垃圾焚烧热能利用系统。其中，垃圾接收、储运系统设有排放厅、垃圾池等；生活垃圾焚烧系统包括炉排、液压系统、配风系统、风机、空气预热器、点火燃烧器、辅助燃烧器等。垃圾焚烧热能利用系统包括废热锅炉、汽轮发电机组等。项目配套环保工程主要包括焚烧烟气净化系统、恶臭气体收集净化系统、废水处理系统、灰渣综合利用处置场地工程。

2生活垃圾焚烧发电烟气处理现状

我国人口数量众多，因为每年会产生大量的生活垃圾，再加上我国不断提高城市化发展进程，大幅度提高了居民的生活质量，但是也因此增加生活垃圾的产量和类型，垃圾处理工作的难度也因此增加。目前，在对废物进行处置的过程中，出现了比较多的问题。有的废物没有对其中一些废物进行科学的处置，有的直接在空中进行了露天堆积，还有的废物直接在原地焚烧，这不但会使大气中的有毒物质的浓度增加，对整个生态环境造成了很大的影响，还会对人类的日常生活造成很大的影响。二英是由废物燃烧所排放出来的一种致癌物，对身体有害。

3生活垃圾焚烧处理烟气中有害物质的处理工艺

3.1焚烧烟气控制与优化组合治理

由于垃圾焚烧烟气中包含了较多污染物，当中有害成分非常复杂，其种类和含量取决于垃圾的成分和焚烧炉内的燃烧情况，因此，为保证处理有效性，需要应用组合净化系统进行处理，确保焚烧烟气净化处理效果可靠。可以采取以下措施：一是加强焚烧炉燃烧控制，如采用先进燃烧技术，运用合适的炉膛和炉排结构，使垃圾在焚烧炉得以充分燃烧，最大程度上降低氮氧化物、二噁英等污染物产生。二是进一步优化垃圾焚烧烟气处理流程，首先选用SNCR脱硝系统，而后利用旋转喷雾半干法进行脱酸，其中脱酸剂可以选择Ca(OH)2浆液，同时再配合使用Ca(OH)2干法进一步脱酸处理。在此基础上，使用活性炭喷射系统、布袋除尘系统、湿法脱酸系统以及SCR脱硝系统，完成末端净化处理，并配置自动控制在线检测装置，各焚烧线焚烧烟气经处理后高空排放。

3.2脱酸技术

处理生活垃圾焚烧发电烟气的时候，为了提高整体处理水平，需要利用脱酸技术。脱酸技术指的是利用碱性物质和烟气中的酸性物质，通过产生化学反应之后实现烟气脱酸的目标。在处理烟气的时候，脱酸技术具有多样化特征，其中干式脱酸主要是利用氢氧化钙和酸性气体的反应，高温条件会减弱脱酸效果。半干式脱酸技术主要渗漏用氢氧化钙溶液，在高温环境中可以提高弱酸效果，但是需要利用复杂的设备。湿式脱酸技术主要是利用碱性溶液和酸性气体的反应。在反应之后需要二次处理气体，否则将会产生二次污染物。

3.3有效控制二噁英类污染物

二噁英是一种是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质，由于其形成机理较为复杂，且城市生活垃圾中含有氯元素、有机质很多，很难保证生活垃圾焚烧过程中不会产生二噁英。所以，只有从其他环节入手加强二噁英类污染物产生，比如加强管控垃圾源头、将废物充分回收利用，也可以合理控制发生炉燃烧条件，强化处理垃圾焚烧烟气等，进而最大程度上降低二噁英产生。首先，可以从垃圾焚烧前环节入手进行污染物管控，加快垃圾分类收集进程，加强资源回收利用，分选除去垃圾中的含氯成分高的物质（如PVC塑料等），最大程度上降低含氯有机物，合理把控源头，减少垃圾焚烧发电过程中二噁英产生量。其次，控制焚烧条件，保证烟气在进入余热锅炉前温度不低于850℃，烟气在炉膛及二次燃烧室内的停留时间大于2s，优化炉型和二次空气喷入方法，O2浓度不低于6%，将二噁英类在炉内完全分解。最后，通过强化烟气净化处理，如采用活性炭吸附和布袋除尘器组合处理工艺，从而有效去除烟气中残留的二噁英类污染物。

3.4沼气发电

沼气的主要成分甲烷是一种清洁高效的能源，厌氧发酵产生的沼气通过收集后可直接回喷入炉焚烧；或者排入垃圾仓并经一次风机抽取后通过炉排下部送入焚烧炉燃烧；也可预处理后经沼气燃烧器送入焚烧炉燃烧。直接利用现有的沼气内燃机组，与填埋场沼气一并进行发电利用，可获得较为可观的经济效益。

3.5加强控制重金属及颗粒物污染

重金属污染控制首先应从源头抓起，即垃圾焚烧前控制，通过废物分类收集，加强资源回收，减少重金属成分含量高的物质进入垃圾焚烧系统。其次，在垃圾焚烧中控制，提高焚烧炉的燃烧效率，将重金属物质进行完全燃烧，确保重金属的化学反应单一性。最后，强化末端净化处理，一是通过降温方式将易挥发的重金属冷凝，与粒状污染物一起用集尘设备同时去除；二是对烟气采取脱硫、脱酸处理，进一步降低烟气中重金属含量；三是对垃圾焚烧后的产物进行集中处理，能回收利用的尽量回收利用，不能回收的则需要进行稳定化处理。颗粒物（烟尘）控制一般可采用静电分离、过滤、离心沉降及湿法洗涤等几种形式，对于垃圾焚烧发电项目而言，布袋除尘器对小颗粒烟尘和二噁英类的去除效率高，应用广泛。由于焚烧烟气具有高温、高湿、腐蚀性等特点，除尘器滤料可采用聚四氟乙烯薄膜滤料（PTFE）。PTFE具有耐高温、耐腐蚀、耐氧化、耐磨损等特点，有出色的过滤效率，除尘效率可达99.9%以上且摩擦系数低、粘附性小易于清灰，是国内外垃圾焚烧炉袋式除尘器常用滤料。

3.6恶臭防治

垃圾具有较大的恶臭味，为了避免向空气中扩散，需要提高垃圾储备舱的密封性，并且利用风压设备实施抽风，在垃圾仓中形成负压，向锅炉中输入后，起到了助燃的功能，同时起到了抓斗的搅拌功能，增加了锅炉的热量分布，防止了厌氧发酵，有助于减少恶臭问题。

结语

综上所述，随着经济高速发展，人民生活水平迅速提高，城市化进程加快，城市生活垃圾急剧增加，在土地资源紧缺和“双碳”目标等背景下，垃圾焚烧发电项目已成为我国城市垃圾处理的主流方式。随着“无废城市”和“双碳政策”持续推进，探索垃圾焚烧发电厂如何增强“减污降碳”效益具有实质性意义。

参考文献

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