生活垃圾焚燒發電煙氣凈化處理技術分析

吳純

湖北謀創環境技術咨詢有限公司 湖北 武漢 430062

引言

隨著經濟等方面的不斷發展，在社會各界人士生活水平得以全面提升的基礎上，對環境質量也形成了極高的關注。在之前生活垃圾傳統焚燒處理當中，過程中形成的大量煙氣，不符合我國可持續發展戰略要求。基于現代化發展基礎上，在正式生活垃圾焚燒以前，都需要行業人士實施妥善的煙氣凈化處理，達到標準后予以排放。

1 煙氣凈化處理技術

（1）脫硝處理。生活垃圾焚燒煙氣中的脫硝處理主要有選擇性非催化還原技術（SNCR）和選擇性催化還原技術（SCR）。選擇性非催化還原技術（SNCR）起源于20世紀70年代中期日本一些燃油、燃氣電廠。SNCR是在850--1150℃溫度區域內均勻噴入氨或者尿素等氨基還原劑，還原劑分解成NH3和NH2，并與煙氣中的NOx反應生成N2和H2O。SNCR的NOx脫除效率在30%～50%，且爐內溫度影響NOx脫除效率。當溫度高于1100℃時，氨氣發生熱分解，NOx的脫除效率降低；當溫度低于800℃時，NH3的反應速率下降，還原不充分，NOx脫除效率下降，同時氨氣的逸出量也會增加。選擇性催化還原技術（SCR）是指在催化劑的作用下，在315～400℃較低的溫度范圍內利用氨或者尿素等氨基還原劑，與煙氣中的NOx反應并生成N2和H2O。與SNCR相比，SCR的NOx脫除效率高，可以達到70%～90%，且整個過程二次污染少。但配套設施復雜，需要催化劑、催化塔等設施，前期投入大，催化劑失效后需要更換，運行維護成本相對SNCR高。

（2）脫酸處理。濕法脫酸脫除效率高，但系統復雜，運行和維護費用高[1]。干法脫酸是將石灰粉直接噴射到煙道中，與煙道中的酸性氣體發生反應生成固態產物，達到脫酸的目的。干法脫酸不產生廢水，不需配置廢水處理裝置，操作簡單、設備成本低、運行維護費用也低。但存在石灰粉消耗量大，后期飛灰處理成本增加，脫除效率低等問題。半干法通過控制噴水量來調節控制反應溫度，使反應溫度不至于過高或過低。半干法脫酸效率在90%～99%，但對操作水平要求高，需要嚴格控制停留時間和反應塔進出口的溫度差。

（3）半干法煙氣凈化技術。所謂的半干法煙氣凈化技術來講，主要就是處于濕法與干法之間的，經過較長時間的應用，該項技術工藝體現出了極高的凈化效率，行業人士通過此種工藝之后，能夠保證排出的煙氣沒有廢水的存在，相對比干法的煙氣凈化處理工藝來講，此時不需要行業人士再次實施處理。隨著時代的進步發展，我國各個地區都已經對該種工藝有了極高的關注，但是相對而言，其中實際操作過程中也有著明確的標準，最為關鍵的是，整個過程需要較長的周期，促使人員能夠全面掌握該項技術處理流程以后，才能夠充分發揮出該項技術的應用價值。除此之外，要想能夠促使過程中不留下水分，促使其能夠借助固態方式加以排出，那么就需要人員妥善的把控煙氣的停留周期。除此之外，從凈化塔進出口裝置下予以分析，如果其存在較大的溫度差，那么一定程度上也會對煙氣凈化處理結果產生極大的威脅，在此過程中，像吸收劑顆粒的大小等，或多或少都對最終的煙氣處理結果有著直接的作用。從中可以看出，要想能夠切實凸顯出該種處理手段的應用價值，身為相關工作人員，就必須對自身的操作水平提出更高的標準，嚴格按照行業要求開展正式的處理工作。

2 煙氣凈化技術工藝比較

SNCR利用爐內高溫驅動還原反應，無須消耗額外能量，無須催化劑和催化塔，設備簡單，停爐安裝期短，初期投資低，費用約為SCR的1/3。SCR的NOx脫除效率比SNCR高，但存在配套設施復雜，資金投入大，催化劑更換運行維護成本高的問題。濕法、半干法、干法三種脫酸處理技術對氯化氫的去除效率分別是99%、90%、80%，對SO2的去除效率分別為95%、80%～90%、75%，吸收劑消耗過量系數分別是1、2、3。可以看出[2]，濕法脫酸的脫酸效率最高，但是濕法脫酸會產生大量廢水，存在廢水處理問題以及投資、運行維護費高的問題。干法脫酸與半干法脫酸投資接近，但對酸性氣體的去除效果較差。半干法脫酸由于利用了煙氣余熱，使得最終反應生成物得以干燥，生成物易處理，而且初期投資少、設備簡單、占地面積小、水耗少、可靠性高，同時通過控制噴水量來調節控反應溫度這一特性增加了對負荷波動的適應性。濕法脫酸可作為半干法和干法脫酸之后的煙氣深度凈化措施。靜電除塵和袋式除塵工作原理不同，導致其除塵效率也不同。袋式除塵器污染物控制可降到10mg/m3以下而且對微小粒狀物的捕集效果好，對重金屬、二噁英、呋喃等也有較高的脫除效率。使用袋式除塵，當排放標準較高時，可再增加活性炭吸附裝置對重金屬和二噁英進行吸附，而不需要對整個系統進行較大改動。但袋式除塵的過濾帶需定期更換，運維維護費高于靜電除塵[3]。

3 結束語

簡而言之，與填埋相比，對生活垃圾進行焚燒處理不僅能實現減量化、資源化、無害化，還能把垃圾對環境的影響降到最小，但垃圾焚燒過程中產生煙氣，煙氣中的有害物質對周圍環境和身體健康造成威脅，因此需要將煙氣凈化處理達標后排放。本文分析了生活垃圾焚燒發電煙氣中污染物的主要構成，對比了歐盟和我國有關生活垃圾焚燒發電煙氣污染物的排放限值，并介紹了脫硝處理，脫酸處理，顆粒物、重金屬及二噁英的去除等煙氣凈化處理技術，為生活垃圾焚燒發電煙氣凈化技術的選擇提供參考。