干貨丨垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣凈化工藝及應(yīng)用

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:摘要：現(xiàn)如今人們生活在不斷的發(fā)展，隨著人們生活水平的提升人們對于生活質(zhì)量的要求也在不斷提升?，F(xiàn)如今人們生活所產(chǎn)生的垃圾一般都會被集中處理，而垃圾焚燒發(fā)電廠成為了一個垃圾焚燒的較好去處，不僅能夠?qū)τ谶@些垃圾進行充分的應(yīng)用，而且還能夠通過垃圾的焚燒創(chuàng)造出電能。但是垃圾的焚燒的過程當(dāng)中會產(chǎn)生一些煙氣，當(dāng)中存在著很多的有害氣體，做好這些有害氣體的凈化處理工作，能夠有效的保證人們環(huán)境的和諧，也能夠維護人們的健康，本研究主要據(jù)此分析垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣凈化工藝的相關(guān)情況，并且針對應(yīng)用價值進行分析。

關(guān)鍵詞：垃圾焚燒發(fā)電廠;煙氣凈化

0.引言

現(xiàn)如今我國國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，使得我國的城市化水平也在不斷提升，人們的生活水平在這種背景之下居高不下，而所產(chǎn)生的垃圾也在日益增多。這樣由此帶來的環(huán)境污染問題日趨嚴重，垃圾的危害開始成為人們所關(guān)注的一個重要的話題，而垃圾的無害處理也開始成為生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域當(dāng)中較為突出的一個話題。垃圾焚燒發(fā)電廠利用垃圾焚燒的熱量發(fā)電，使垃圾能夠變廢為寶，為人們提供相關(guān)的服務(wù)。但是在垃圾焚燒的過程當(dāng)中會產(chǎn)生一些有害的氣體，如何對這些有害氣體進行處理?那么，分析這一研究具有十分重要的現(xiàn)實價值。

1.焚燒垃圾發(fā)電廠煙氣凈化工藝——酸性氣體脫除

酸性氣體凈化過程按照有無廢水分為干處理，半干處理和濕處理，每個過程都有其組合形式，也有自己的優(yōu)點和缺點。

首先分析干處理，在進行除酸的時候可以有兩種方法，一種是干燥反應(yīng)塔，將反應(yīng)塔中的干燥藥物和酸性氣體結(jié)合使其進行反應(yīng)，然后將一部分反應(yīng)物與氣體一起加入沉淀器中，使其與酸反應(yīng)。還有一種是在注入干粉藥劑之前進入除塵器，藥劑在灰塵和酸性氣體反應(yīng)中，選擇消石灰(Ca(OH)2)或碳酸氫鈉(NaHCO3)干粉，使干粉顆粒的表面直接與酸性氣體接觸，導(dǎo)致化學(xué)中和反應(yīng)發(fā)生，形成無害的中性鹽顆粒，在灰塵中反應(yīng)產(chǎn)物與捕獲煙道氣中的灰塵和不參與反應(yīng)的吸收劑，可以達到凈化酸性氣體的目的[1]。

其次是采用半干式反應(yīng)塔吸收劑進行，一般采用氧化鈣(CaO)原料，由氫氧化鈣(Ca(OH)2)溶液制成，在煙氣凈化過程中通常放置在除塵設(shè)備之前，注入石灰漿在反應(yīng)塔中，漿料形成大量顆粒后必須由除塵器收集。通過噴嘴或旋轉(zhuǎn)噴霧器將石灰漿溶液噴射到反應(yīng)器中，通常從反應(yīng)塔頂部注入以形成具有非常小粒徑的液滴。由于水的蒸發(fā)降低了廢氣的溫度并改善了其濕度，使得酸和石灰漿料反應(yīng)成鹽，落到底部。半干式反應(yīng)塔石灰不完全反應(yīng)，煙氣進入除塵器后，如果除塵設(shè)備使用袋式除塵器，部分未反應(yīng)物質(zhì)將附著在過濾袋上并通過過濾袋的酸性氣體反應(yīng)，脫酸效率進一步提高，對于石灰漿的利用率也相應(yīng)提高。

第三是以洗滌器的形式進行濕式脫酸，煙氣在與堿性溶液充分接觸后進入洗滌器，以獲得更好的脫酸效果。洗滌器設(shè)置在除塵器的下游，以防止顆粒污染物堵塞噴嘴并影響其正常操作。同時濕式洗滌器不能放置在袋式過濾器的上游，因為高濕度飽和煙氣會導(dǎo)致顆粒物質(zhì)堵塞濾布，使得氣體不能通過濾布。

干處理工藝效率低，一般不能滿足排放目標要求。如果垃圾中的Cl和S含量低，則半干處理理論上可以滿足項目排放指標的要求，但半干處理難以保證廢物組成波動較大時的效果。濕處理酸凈化過程中酸性氣體去除效率最高，工藝流程各種組合，但工藝過于復(fù)雜，配套設(shè)備較多，并對廢水處理問題進行了后續(xù)跟蹤?；谏鲜龇治?，一般垃圾焚燒發(fā)電廠采用“半干+干式”處理組合工藝，可以確保順利排放。這種技術(shù)結(jié)合成熟，操作可靠，控制方便靈活。

2.焚燒垃圾發(fā)電廠煙氣凈化工藝——脫硝技術(shù)

首先分析的是SNCR技術(shù)，這是選擇性非催化還原法(Selective Non-Catalytic Reduction，選擇性非催化還原法)進行，在煙氣溫度為850~1100℃，在O2條件共存的情況下，將氨或尿素等脫氮劑直接送到爐中，氮氧化物被還原成氮和水。由于該方法不需要催化劑的作用，因此可以避免催化劑堵塞或中毒的發(fā)生。去除效率受到脫硝器和氮氧化物之間的接觸條件(例如，爐溫受垃圾特性變化和反應(yīng)時間的影響)的影響很大。因此，噴嘴吹出口的位置必須根據(jù)爐子形狀確定，要確定具體的形狀。SNCR技術(shù)一般使用氨或尿素作為還原劑，使用噴槍將還原劑注入焚燒爐高溫區(qū)，將NOx分解成N2和O2，達到NOx去除的目的。然而，在還原反應(yīng)的情況下，氨作為還原劑，如果注入太多則不能及時反應(yīng)，將導(dǎo)致一系列后續(xù)問題。如殘留在煙氣中，隨著煙氣中HCl的反應(yīng)導(dǎo)致氣態(tài)氯化氨產(chǎn)生，導(dǎo)致白煙。部分氨鹽沉積在鍋爐壁和背面再加上除塵器，導(dǎo)致腐蝕發(fā)生，同時導(dǎo)致其他污染物的增加，一些研究表明，NOx去除率最好限制在50%左右[2]。

其次分析的是SCR選擇性催化還原反硝化技術(shù)，目前這是國際上最廣泛使用的煙氣脫氮技術(shù)，在催化劑作用下溫度約為280～420℃的煙氣，SCR技術(shù)受催化劑的作用，NH3以將煙道氣中的NOx還原成N2。反應(yīng)過程通常被認為是與分子NO反應(yīng)的NH3分子，會產(chǎn)生一個N2分子，同時催化劑被還原;O2的存在可使催化劑再氧化，從而完成整個催化循環(huán)。這也是為什么這個過程稱為選擇性催化還原的原因。選擇性催化還原反硝化技術(shù)目前是日益廣泛應(yīng)用的煙氣脫氮技術(shù)，在日本、歐洲、美國等國家和地區(qū)的大多數(shù)發(fā)電廠基本上都是應(yīng)用這種技術(shù)，它沒有副產(chǎn)物，不形成二次污染，裝置結(jié)構(gòu)簡單，除脫效率高(達90%以上)，運行可靠且維修方便等都是其優(yōu)點。

第三就是SNCR+SCR組合脫氮技術(shù)。由于SCR和SNCR具有自己的優(yōu)勢，SNCR和SCR并不是兩個系統(tǒng)相互排斥的，相反當(dāng)兩種技術(shù)同時結(jié)合使用時，可以有效地中和兩種技術(shù)的缺點，保證投資成本和脫氮效率找到最佳平衡。所以如果我們想要節(jié)省投資和控制運營成本的時候，同時確保超過80%的脫氮效率，而且要保證低氨逸出率，可以采取SNCR和SCR兩種組合的方式，能夠理性對NOx分配，關(guān)閉除了滿足排放要求的負載外，還要盡可能降低成本。由于SCR中的大部分NOx已被SNCR除去，所以SCR所需的SCR和反應(yīng)堆將變小，投資成本將會降低很多。值得注意的是，垃圾焚燒發(fā)電項目采用SNCR+SCR組合脫氮技術(shù)，為了降低能源投入，降低運行成本，必須盡量減少袋式除塵器出口煙氣(150-190℃)所需的溫升，應(yīng)使用有效溫度盡可能靠近除塵器出口溫度催化劑。

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