生活垃圾焚燒爐脫硝技術探討

摘要：隨著城市人口的逐漸聚集，城市生活垃圾數量逐漸增多，如果不能合理的處置生活垃圾，則會嚴重威脅我國生態環境。生活垃圾焚燒作為一種有效的垃圾處理方式，但是在生活垃圾焚燒過程中，NOX不易被去除。因此本文主要探討了生活垃圾焚燒廠脫硝技術，希望能夠為相關工作者提供借鑒。

關鍵詞：生活垃圾焚燒爐;脫硝技術;措施

中圖分類號：X799.3 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）09-00-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.09.044

Discussion on denitration technology of domestic waste incinerator

Wang Xianmin

（Henan Haowei Environmental Protection Technology Co.，Ltd.，Zhengzhou Henan 450000，China）

Abstract：With the gradual accumulation of urban population， the amount of urban domestic waste is gradually increasing. If domestic waste cannot be disposed of reasonably， it will seriously threaten Chinas ecological environment. Domestic waste incineration is an effective way of waste disposal， but NOX is not easy to be removed in the process of domestic waste incineration. Therefore， this article mainly discusses the denitrification technology of domestic waste incineration plant， hoping to provide reference for related workers.

Key words：Domestic garbage incinerator;Denitration technology; Measures

1 生活垃圾焚燒電廠NOX產生機理

生活垃圾焚燒電廠NOX產生機理主要分為三種，即燃料型NOX、熱力型NOX、快速型NOX。生活垃圾焚燒發電廠的燃料主要包括有機類含氮化合物和含氮化合物。在垃圾焚燒爐內，這兩種燃料在高溫條件下燃燒，生成NOX，可以稱作為燃料型NOX;將能夠使生活垃圾充分燃燒的空氣鼓入垃圾焚燒爐中，在高溫條件下，含氮化合物被氧化成NOX，可以稱作為熱力型NOX;助燃空氣中的氮和燃料中的碳氫粒子團在燃燒反應過程中產生NOX，可以稱作為快速型NOX。上述幾種NOX比較常見的就是燃料型NOX，其次是熱力型NOX。

2 生活垃圾焚燒廠脫硝技術

2.1 燃燒過程控制技術

燃燒過程控制技術是指對燃燒過程中的NOX的產生進行控制，該控制技術主要包括三種，即低過量空氣系數燃燒技術、空氣分級燃燒技術、煙氣再循環技術。通過上述三種技術，一方面，可以降低鍋爐爐膛內的過量空氣系數，另一方面，可以降低爐膛內的溫度。但是在具體應用過程中，不僅要控制NOX的生成，還要盡可能地減少生活垃圾燃燒過程中產生的CO和二噁英類物質。這樣就使得該技術的運用受到了較大的限制，因此，更需要加強煙氣治理技術的有效運用。

2.2 煙氣脫硝技術

對已經生成的NOX進行脫除，目前主要采用兩項技術，一是選擇性催化還原技術，二是選擇性非催化還原技術。具體技術內容如下：

2.2.1 SCR技術

SCR技術是指在焚燒爐內加入含有氨基的還原劑和催化劑，二者在200-420℃條件下進行反應，將NOX還原為N2。SCR布置一共有三種布置方式，即高溫高塵、低溫低塵、高溫低塵。其中“高溫高塵”是指在省煤器與空預器之間進行SCR反應器的布置，該布置方式在燃煤電廠工程上應用的較為廣泛;“低溫低塵”是指在脫硫除塵之后進行SCR反應器的布置;“高溫低沉”是指在高溫除塵器之后進行SCR反應器的布置。與大型火電廠相比，生活垃圾焚燒廠燃燒過程中，產生的重金屬含量較高，對催化劑活性會產生不利影響。為此針對上述三種布置方式，采用低溫低塵布置較為適宜，在垃圾電廠中應用的案例也較多。但是SCR脫硝裝置消耗額外能源較大，運行費用昂貴。

2.2.2 SNCR技術

SNCR技術是指將含有氨基的還原劑通過噴槍等噴在垃圾焚燒爐中合適的位置，將生成的NOX還原為N2。該技術可以選擇的還原劑類型較多，包括氨氣、氨水、尿素等。使用不同的還原劑，要選取相應的溫度條件，通常情況下在850-1200℃之間。SNCR技術的運用，可以獲得較高的脫硝效率，且運行費用低。

2.2.3 SCR技術和SNCR技術比較

對于SCR技術和SNCR技術，可以從技術指標、穩定性以及經濟指標三方面進行比較。在技術指標方面，SCR法可以獲得更高的脫硝效率，能達到90%以上，而SNCR技術脫硝效率僅達到50%左右。在氨逃逸率方面，SCR法要優于SNCR法。在穩定性方面，SCR法煙氣中的SO3、HCL以及細微顆粒物，容易發生反應，產生氯化銨鹽、硫酸銨鹽等，而且徹底清除難度較大，進而影響整個系統的運行。SNCR法系統簡單，如果出現檢修問題，對整個系統運行影響不大。在經濟性方面，SCR技術涉及的如催化反應器、換熱器等新增設備較多，所以建設成本較大。與此同時，由于SCR法需要額外能源消耗。因此在運行成本方面，SCR法運行成本較高。

3 生活垃圾廠脫硝需要注意的問題

（1）溫度控制。通過實驗我們可以發現，鍋爐燃燒過程中，NOX濃度在爐膛溫度750-800℃之間，可以看到明顯的下降趨勢，當溫度在800-880℃之間時，下降趨勢較為緩慢，當超過880℃，可以看到明顯的上升。通過上述試驗，將爐膛溫度控制在800-880℃之間較為適宜。（2）方法選擇。通過上述分析發現，由于爐膛燃燒過程中產生的煙氣中的含氧量和濕度對NOX濃度具有一定的影響，通常NOX濃度隨著含氧量的升高而升高，隨著濕度的上升而升高。爐內NOX濃度不易控制，因此采用煙氣治理的方式較為簡單、有效。（3）燃燒工況調整。首先，應對系統中的各種儀表進行調整，包括NOX儀表、CO儀表、O2儀表以及爐膛溫度計等等，保證儀表能夠穩定運行，從而獲得準確數據。其次，對燃燒自動控制系統進行調試以及改善，設置輔助燃燒器，同時應將溫度計設置在主燃燒室。最后，在上述兩個條件滿足情況下，對于一二次風流量比，應進行科學、合理的調整，同時還應控制煙道O2，一般情況下，應不超過9%。除此以外，還應加強爐膛負壓的控制，必須保證布袋除塵器煙氣流速滿足實際要求，在此基礎之上，使得爐內為微負壓，適當對爐排運動循環周期時間進行調整，以達到垃圾充分燃燒的目的。

4 總結

綜上所述，科學、合理的處置生活垃圾對保護我國生態環境具有至關重要的作用，所以還應注重生活垃圾焚燒的效果，盡可能地減輕垃圾重量，減少垃圾體積，消除垃圾中的細菌，避免對人們的生活產生不利影響。但是由于生活垃圾焚燒過程中NOX不易被去除，容易引起NOX濃度超標，所以還應采取適宜的脫硝技術，減少NOX的產生。目前隨著我國相關工作者對生活垃圾焚燒廠脫硝技術的分析和研究，涌現出了許多有效的技術，包括SCR法和SNCR法等等，這兩種在脫除NOX發揮了各自的優勢，在具體的運用過程中，還應根據實際情況，科學、合理的選擇，不斷提高控制垃圾焚燒煙氣中的NOX的效果。筆者認為未來相關工作者還應不斷加強對生活垃圾焚燒廠脫硝技術的分析研究，這對我國的可持續發展具有重要意義。

參考文獻

[1]歐陽創.生活垃圾焚燒廠煙氣脫硝脫酸案例分析[J].環境與可持續發展，2018，43（02）：80-82.

[2]孔紅.生活垃圾焚燒廠SNCR脫硝系統的自動控制[J].環境衛生工程，2018，26（03）：23-25.

[3]劉煥聯，龐博.垃圾焚燒煙氣脫硝工藝選擇及案例分析[J].環境衛生工程，2018，26（06）：19-22.

[4]荊慧.生活垃圾焚燒廠煙氣凈化處理技術分析[J].化學工程與裝備，2019（02）：285-287.

收稿日期：2020-07-28

作者簡介：王獻民（1985-），男，漢族，本科學歷，工程師，研究方向為能源綜合利用、環境工程治理。