生活垃圾焚烧发电厂烟气污染治理技术

武鹏飞

摘  要：随着社会的进步和国民经济的发展，人们在日常生产及生活活动中产出的垃圾越来越多，促进了垃圾焚烧发电产业的发展。然而，在垃圾焚烧发电过程中，所产生烟气包含多种有害物质。文章主要分析了生活垃圾焚烧发电厂烟气污染的成分、特性及其治理技术。

关键词：垃圾焚烧;发电厂;烟气;污染治理

中图分类号：X773          文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）32-0138-02

Abstract： With the progress of society and the development of national economy， people produce more and more garbage in their daily production and living activities， which promotes the development of waste incineration and power generation industry. However， in the process of municipal solid waste incineration and power generation， the flue gas contains a variety of harmful substances. This paper mainly analyzes the composition， characteristics and treatment technology of flue gas pollution in municipal solid waste incineration power plant.

Keywords： municipal solid waste incineration; power plant; flue gas; pollution control

生活垃圾焚烧发电在实现垃圾资源化利用的同时，也产出了大量有害物质，必须采取相应措施对其进行妥善处理，防止对自然环境和人体的危害。如何在生活垃圾焚烧发电过程中实现对烟气污染的科学治理，减少经济投入的同时促进治理效果的提升，值得我们深思。

1 氮氧化物处理技术

1.1 SNCR法

也叫做选择性非催化还原法，在不应用任何催化剂的前提下，将包含氨基的还原剂向炉膛喷射，继而实现对NOx的还原，产出氮气与水。目前最为常用的还原剂包括氨水和尿素。其中，利用氨水作为还原剂的化学反应式为：

4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O

4NH3+2NO+2O2→3N2+6H2O

8NH3+6NO2→7N2+12H2O

利用尿素作为还原剂的化学反应式为：

2（NH2）2CO+H2O→2NH3+CO2

4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O

1.2 SCR法

选择性催化还原法指的是烟气温度介于200℃-400℃范围时，加入适量催化剂与还原剂，使NOx被具有选择性的还原为氮气与水，同时不和氧之间发生反应。同样使用氨水或者尿素作为还原剂，并将TiO2或者V2O5作为催化剂。主要化学反应式包括：

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O

6NO+4NH3→5N2+6H2O

6NO2+8NH3→7N2+12H2O

2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O

2 酸性气体净化技术

2.1 干法净化

将粉状药剂（其主要成分是碳酸氢钠粉末或者石灰粉）利用喷射装置向降温塔中喷射，继而与烟气当中包含的酸性气体形成中和反应，产出相应的固体化合物，和飞灰一同利用除尘器去除。其中，以碳酸氢钠作为药剂的化学反应式为：

NaHCO3+HCl→NaCl+H2O+CO2

4NaHCO3+2SO2+O2→2NaSO4+2H2O+4CO2

NaHCO3+HF→NaF+H2O+CO2

而以石灰作为药剂的化学反应式为：

CaO+SO2→CaSO3

CaO+2HCl→CaCl2+H2

2.2 湿法净化

湿法净化主要是通过碱液（氢氧化钠溶液或石灰溶液）与烟气当中酸性气体反应之后生成钠盐，以此除去烟气当中SOx、HF以及HCl等酸性污染物。其化学反应式为：

SO3+2NaOH→Na2SO4+H2O

SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O

HCl+2NaOH→NaCl+H2O

在上述所获得的盐中，NaSO3会和塔中空气发生氧化反应：

2NaSO3+O2→2Na2SO4

2.3 半干法凈化

目前，国内绝大多数垃圾焚烧厂采取半干法除酸工艺。通过喷雾干燥原理向旋转雾化器中送入石灰溶液，使石灰乳液发生雾化，进入塔中与焚烧烟气中所包含的酸性气体发生反应，产出亚硫酸钙、氯化钙以及氧化物等，实现脱酸的效果。因为其使用雾化后的石灰溶液作为反应剂，所以反应效果与干法相比更好，其净化效率可以达到95%以上，且具有较高的可靠性。其主要化学反应式包括：

Ca（OH）2+SO2→CaSO3+H2O

Ca（OH）2+SO3→CaSO4+H2O

Ca（OH）2+2HCl→CaCl2+2H2O

Ca（OH）2+2HF→CaF2+2H2O

3 烟气除尘技术

为了将烟气当中所包含的颗粒物分离出来，需要让颗粒物具备与烟气流动方向垂直的相对速度，或让颗粒偏离于烟气运动方向进行运动，或让颗粒阻滞于捕集物料之上，亦或是让颗粒聚集于静电除尘极之上。基于此，除尘装置可以利用惯性、重力、离心力以及电力等作为除尘过程的作用力，所使用除尘设备性质各有不同，目前较为常用的包括静电除尘器和袋式除尘器。

4 恶臭控制技术

该处理技术可以具体分成两个阶段，第一阶段的主要作用在于避免恶臭逸散，同时收集臭气，第二阶段则是针对恶臭作净化处理。通常情况下，恶臭治理可以采取焚烧、吸收、吸附、生物处理以及化学氧化等方式。

5 飞灰处理技术

5.1 固化和稳定化法

通過化学药剂跟飞灰相互混合或者反应，对有害物质形成固定效果的处理方式。目前较为成熟的处理技术是将水泥或者液体螯合剂加入到飞灰当中，与重金属之间螯合，其处理效率能够达到97%以上，优点在于稳定性强、减容率高。

5.2 湿式化学处理法

向烟气中混入硫酸或者盐酸，并溶于水溶液，使重金属类物质朝着溶液方向析出，随后加入药剂生成不溶物质（硫化物或者氢氧化物）。此应用技术的装置复杂程度较高，可以用于重金属回收，同时有盐类析出。而其缺点在于要对所产生废水、废气以及污泥另作处理，所以其实践案例相对较少。

5.3 高温处理法

（1）烧结法。对飞灰与细小玻璃粉之间进行混合处理，随后造粒，最终在高温条件下（1000℃-1400℃）烧结成固体，保证固化体能够长期保持稳定;（2）熔融法。向焚烧炉中送入飞灰，并加热至140℃，使飞灰当中高含量无机物在高温作用下变为熔渣，达成飞灰减量化、资源化以及无害化处理效果。

高温处理法有着兼容率较高的特点，减容可达到33%-50%。而缺点在于需要配置烟气处理装置，而且工艺技术较为复杂，实际占地面积较大，处理所需成本投入较高。

6 二噁英控制技术

（1）将垃圾在炉中作完全燃烧，所生成烟气处于燃烧室中停留约2s，保持炉内温度不小于850℃，对二噁英的分解率可以达到99%以上;（2）将烟气含氧量控制于6%-12%，能够对二噁英生成形成抑制作用。通常情况下，需要将烟气中CO浓度控制于100mg/Nm3以下（最好低于62.5mg/Nm3），让垃圾能够充分燃烧;（3）活性炭能够起到吸附和去除烟气当中PCDD/F的效果，继而提升二噁英去除率;（4）采取急冷措施缩减燃烧烟气温度处在200℃-400℃之间的时间。此外，还要将除尘器入口位置烟气温度控制在220℃以下。经实践表明，上述措施可以有效防止炉外低温区域二噁英再次生成;（5）可以采取更具可靠性和完善性的自动控制系统，以优化焚烧参数，确保焚烧与烟气净化技术获得良好的预期应用效果。

7 结束语

总而言之，生活垃圾焚烧发电已经成为现代社会垃圾处理的重要发展方向，必须对其工艺技术加以进一步完善，提高烟气污染治理效果，在产出优质电能的同时有效控制其对自然环境的影响，为社会发展注入新的活力。

参考文献：

[1]岳侃侃.生活垃圾焚烧发电厂大气特征污染物及其防治措施[J].山西化工，2019，39（6）：129-131.

[2]刘先荣.生活垃圾焚烧发电厂烟气污染治理技术探究[J].节能与环保，2019（10）：76-78.

[3]鲁俊武.生活垃圾焚烧发电厂运行与管理分析研究[J].建筑工程技术与设计，2019（21）：4089.