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期刊导读

垃圾焚烧发电厂废气治理研究探讨

Study on Waste Gas Treatment of Waste Incineration Power Plant

郭若军 GUO Ruo-jun
(光大环保能源(镇江)有限公司,镇江 212006)
(Everbright Environmental Energy(Zhenjiang)Co.,Ltd.,Zhenjiang 212006,China)

摘要:利用生活垃圾等进行焚烧发电,可以很好的利用浪费的资源,大大降低了用煤发电成本,垃圾焚烧发电目前在很多国家都在使用。但是垃圾焚烧发电厂在焚烧各类垃圾时会产生大量的有毒有害废气,严重影响我们国家相关地区环境空气质量。对垃圾进行有效分类进行焚烧能有效控制有毒有害气体产生,此外,本文还对焚烧产生的废气处理方法进行了探讨。
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.
关键词:焚烧发电;能源;废气;方法
Key words: incineration power generation;energy;exhaust gas;method
  中图分类号:X71/79                                    文献标识码:A                                  文章编号:1006-4311(2019)32-0025-02

0  引言
生活垃圾焚烧发电符合目前我们国家环保相关产业政策,节约能源。垃圾焚烧发电在许多发达国家都已经应用了,在我们国家很多地区,比如常州、镇江、苏州等地都有垃圾焚烧发电厂,即为我们国家发电事业做出了巨大贡献,有效的处理了生活垃圾,也节省了巨大的能源。但在垃圾焚烧发电中和焚烧发电后会产生大量有毒有害的废气,对我们国家环境造成严重污染。因此,减少垃圾焚烧发电厂的废气产生及对产生后的废气有效治理在垃圾焚烧发电过程中尤为重要。
1  源头控制废气的产生
在我们国家有些地区完全用垃圾焚烧进行发电燃烧条件不能完全满足要求,需要在生活垃圾里面添加辅助原料。生活垃圾焚烧发电厂在使用生活垃圾进行焚烧发电时,原来都是按照一定的比例进行混合焚烧,最新调查研究结果表明,国家所建设的垃圾焚烧发电厂要求进入炉内的焚烧垃圾平均低位热值需要达到5000kJ/kg以上,才不需要添加辅助燃料,直接可以焚烧发电。目前我国东部地区城市垃圾平均低位热值为6000kJ/kg左右,因此可以直接进入流化床炉进行燃烧发电,中部地区为4000kJ/kg,西部地区为3000kJ/kg。
最新的垃圾焚烧电厂不再添加任何辅助原料,直接燃烧垃圾进行发电,这就要求垃圾要有很好的燃烧热值,才能保证发电。所以,对于城市的生活垃圾要进行有效的分类,各种不同的垃圾所含有的物质不一样,有的垃圾含水率高,有的垃圾含水率低,有的含有很高的热值,有的就很难进行燃烧。
在城市垃圾清运过程中及垃圾焚烧电厂焚烧前,都要进行有效的分类。首先要明确垃圾组成特点。生活垃圾里面含有很多物质,特别是如果不分类会对后续燃烧造成很大的影响,比如很多的陶瓷类产品,碗、砂锅等,还有很多把废旧电池直接扔掉的,混在生活垃圾里面,对燃烧有很大影响。有的还混入工业垃圾,建材、钢筋等,所以一定要进行有效分类,保证分类处置,分类存放。有很多的居民生活垃圾,在露天的地方堆放时间很长,没有有效的遮挡,受到雨水和地下水的侵蚀,其混合物的水分含量很大。同时,露天堆放的垃圾场垃圾其有机物的浓度会很高,有的可能超过植物垃圾的有机物含量,这种长时间露天堆放的垃圾COD值很大,具有很好的可生化性,其中垃圾渗透液的比值也很高,这使得垃圾中含有大量的不可降解有机物以及氨氮,燃烧会产生大量的废气,废气处理是垃圾焚烧的必然流程。
2  严格控制燃烧温度,控制二噁英产生
垃圾焚烧发电时,如果焚烧不充分,温度不能够很好的控制,就会在燃烧过程中产生致癌气体二噁英,这种气体对人体和环境危害很大,要尽量避免二噁英的产生。这就要求采用技术先进、控制系统完善的废气净化系统,保证在燃烧过程中燃烧的温度,确保燃烧充分避免二噁英类物质的产生。控制系统严格控制燃烧温度,保证废气在室内燃烧温度能够达到900℃以上的区域停留时间超过2秒,含氧量大于6%,尽量保证二次燃烧的气体形成旋流,这样能够保证废气燃烧更彻底、更充分,确保有毒有害气体二恶英充分分解。当废气温度降到300℃~500℃范围时,少量已经分解的二恶英有可能重新生成,因此,设计考虑尽量减小余热锅炉尾部的截面积,使烟气流速提高,尽量减少废气从高温到低温过程的停留时间,以减少二恶英的再生成。此外,可以在废气处理工艺流程上加上活性炭吸附装置,这样对有的废气进行更好的吸收,确保无有毒有害气体排入空气。
3  垃圾焚烧产生废气处理工艺
垃圾焚烧发电厂进行垃圾焚烧时不可避免产生大量的有毒有害气体,对各种废气的合理处置是垃圾焚烧电厂有效运行的前提条件。尽可能对产生的废气进行先利用,看是否能够对废气进行再利用,如果不行在运用最新的处理方法进行处理,避免排入空气中对空气造成污染。
首先要对产生的酸性气体的进行处理,原来很多垃圾焚烧电厂采用湿法处理。湿式处理方法具有最高的除酸效率,可达到98%以上,处理的工艺较为成熟,缺点是投资很大、设备运行费用较高;湿法处理产生的废水还需要进行相应后续的处理才能够达到排放标准进行排放,由于环保政策的要求,湿法处理越来越少;半干法脱酸工艺目前使用广泛,把石灰浆雾化后利用喷射设备喷入反应塔进行反应,半干法脱酸设备效率可达到90%左右,运行费用也不是很高。但是半干法工艺也有缺点,主要是石灰浆液的制备以及喷雾系统处理较为复杂,此外操作系统较为复杂;最初的投资较大等。干法脱酸工艺为将石灰粉直接喷入反应塔的处理工艺,除酸效率较低,大约为80%左右,但是干法处理工艺较为成熟,无后续废水处理问题,最初投资较低、各种操作系统相对简单、运行费用不高的优势也有较大的应用市场。目前很多垃圾焚烧发电厂采用半干法+干法组合工艺,烟气首先经过脱酸反应塔半干法工艺处理,喷入石灰浆与烟气反应,然后在进入布袋除尘器之前的烟气管道中喷入消石灰粉与烟气反应,这种方法除酸效率较高,运行成本合理,初始投资也较低,设备相对简单,无后续废水处理要求。
上面对湿法、干法以及半干法及半干法+干法组合工艺进行初步介绍,进行废气净化工艺系统设计时,需要将除酸效率以及运行成本进行充分考虑,选取性价比最高的废气净化处理方案。
对与焚烧过程中产生的NOx,可以对焚烧所使用的炉子进行结构优化设计和对焚烧工况进行合理控制来减少NOx的产生。目前去除NOx的方法很多,主要方法是干式法和湿式法。干式法又分为选择性非催化还原法(SNCR)及选择性催化还原法(SCR)两种。针对SNCR法和SCR法两者优点和缺点,目前垃圾焚烧发电多采用两者相结合工艺。湿式法因需氧化剂将NO氧化成NO2后,成本较贵,对后续液体处理较困难等原因,目前很少使用。
4  结语
垃圾焚烧发电是利用废物进行燃烧发电,符合国家环保政策,节约能源。文章对生活垃圾焚烧发电废气产生源头进行了介绍,并提出源头控制减少废气产生的方法,对燃烧温度进行严格控制,避免二噁英气体产生,提出酸性气体、NOx等废气处理方法,用半干法及干法组合处理酸性气体,干式法脱硝。排放净化气体需达到国家相应的排放标准,为我国垃圾焚烧发电行业恶臭废气的处理提供了一定理论依据和参考。
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