垃圾焚燒技術(shù)以其高減容率和可回收熱能等優(yōu)點(diǎn)正得到日益廣泛的應(yīng)用。和煤、木材等燃料的燃燒過程一樣,垃圾焚燒也會(huì)產(chǎn)生煙氣,由于垃圾成分的復(fù)雜性,其焚燒產(chǎn)生的煙氣含有許多有害物質(zhì),并具有特殊性質(zhì)。近年來,垃圾焚燒產(chǎn)生的二噁英和重金屬污染問題日益受到公眾的重視,為此國家環(huán)保總局頒布了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)對垃圾焚燒煙氣的排放指標(biāo)做出了嚴(yán)格的限制。為保證將煙氣中的污染物含量降至標(biāo)準(zhǔn)限值以下安全排放,在設(shè)計(jì)垃圾焚燒煙氣處理系統(tǒng)時(shí)必須結(jié)合工程實(shí)際開發(fā)出專門的處理設(shè)備,并采用合理的工藝流程,做到適用、可靠和經(jīng)濟(jì)。
1.影響煙氣排放指標(biāo)的煙氣處理工藝
一是江橋采用“半干法(旋轉(zhuǎn)霧化器噴石灰漿)+活性炭+布袋除塵器”煙氣處理工藝,此工藝雖然能滿足歐盟92標(biāo)準(zhǔn),但是由于對石灰要求比較高(精度顆粒要求比較高),且投資費(fèi)用、維修費(fèi)用比較大,同時(shí)運(yùn)行時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)石灰漿液管道堵塞,霧化盤磨損,霧化器振動(dòng)大、軸承溫度高等故障。
二是成都采用“干法(石灰干粉)+活性炭+布袋除塵器”煙氣處理工藝,雖然工藝簡單,投資不高,且維護(hù)方便,但是消石灰耗量大、備用性能差,在環(huán)保日益要求更高的今天,很顯然這種工藝處理的煙氣排放指標(biāo)暫時(shí)只能滿足國標(biāo)要求,對今后的發(fā)展不利;同時(shí)其備用性能比較差,若出現(xiàn)管道堵塞,煙氣處理將停止。
三是威海采用“半干法(固定噴頭噴石灰漿)+干法(石灰干粉和活性炭)+布袋除塵器”煙氣處理工藝。這種系統(tǒng)在滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的前提下備用性較強(qiáng),主要體現(xiàn)在:首先半干法可以達(dá)到煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)的情況下,干法在線備用;其次半干法最大處理能力下不能達(dá)到煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)的情況下,干法可以作為補(bǔ)充,兩種工藝同時(shí)運(yùn)行;再次半干法出現(xiàn)問題(事故狀態(tài)下),干法可以作為主要處理工藝;最后設(shè)備運(yùn)行時(shí)固定噴頭的設(shè)備檢修率明顯小于旋轉(zhuǎn)霧化器的檢修率。固定噴頭比旋轉(zhuǎn)霧化器在投資方面有較大的節(jié)省,同時(shí)在反應(yīng)塔體的設(shè)計(jì)上為了保證脫酸效率和水的完全蒸發(fā),兩種噴頭所采用的塔體基本相同(同樣采用煙氣停留時(shí)間為16-18s)。
四是漳州項(xiàng)目采用的是“SNCR+半干法(NaOH)+干法(石灰干粉和活性炭)+布袋除塵器”的處理工藝。此工藝相比威海項(xiàng)目的最大特點(diǎn)是:一是增加了SNCR脫銷系統(tǒng),大大降低了NOX的排放指標(biāo);二是針對石灰漿液管道容易堵塞、結(jié)垢的現(xiàn)象,將石灰漿液用NaOH來代替,增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性能;三是增加了煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)。在布袋除塵器出口引出一根管子通過再循環(huán)風(fēng)機(jī),再次送入焚燒爐出口喉部。
一是為了爐內(nèi)燃燒提供部分氧氣,加強(qiáng)燃燒場的擾動(dòng);二是將部分處理后的煙氣送入爐內(nèi)再次循環(huán)處理,減少煙氣有害氣體的排放量。
五是濕法脫酸工藝。此脫酸在大型的火電廠有采用,但是此工藝設(shè)備占地面積極大,同時(shí)投資費(fèi)用極高,垃圾電廠極少采用,所以在此不做詳細(xì)介紹。
2.垃圾焚燒煙氣處理的相關(guān)技術(shù)
在垃圾焚燒過程中對于煙氣的處理技術(shù),涵蓋了除塵、脫硝、脫酸性氣體和脫P(yáng)CDD/Fs類型的氣體等技術(shù)。對煙氣進(jìn)行除塵,垃圾在焚燒的過程中產(chǎn)生的煙氣,對煙氣進(jìn)行除塵最有效的設(shè)備就是電收塵器以及布袋收塵器兩種。電收塵器的除塵效率比布袋收塵器的效率更高,但占地面積大,資金投入高,在低溫操作的環(huán)境中容易被腐蝕。布袋收塵器雖然效果沒有電收塵器高,但低溫操作下效果更好,同時(shí)對于重金屬的去除效果更明顯,對于200攝氏度以下低溫狀態(tài)下的PCDD/Fs物質(zhì)的除塵效果能夠接近完全。對于焚燒的煙氣中,除塵利用電收塵器或是利用布袋收塵器,我們需要根據(jù)灰塵量以及氯化物、煙氣的特性來進(jìn)行判斷,通過濕度及其他的條件,能夠?qū)Τ龎m器進(jìn)行選擇。焚燒的煙氣中,通常利用氨接觸還原法來進(jìn)行脫硝處理,利用NH3來充當(dāng)還原劑,NO2在觸媒的作用之下,能夠還原成為沒有污染的氮元素和水。脫硝的控制溫度保證在280℃-420℃效果最佳,脫硝率可達(dá)到80%以上。
垃圾焚燒煙氣的綜合治理垃圾焚燒煙氣處理的方式,通常會(huì)利用濕法、半干法、干法三種來進(jìn)行綜合治理。濕法的方式通常會(huì)在垃圾焚燒的煙氣中對溫度進(jìn)行降低再進(jìn)行除塵,利用鹽酸來對煙氣中的氯化氫進(jìn)行去除,將煙氣中的氧化硫進(jìn)行去除,通過加熱再由氮來進(jìn)行反應(yīng)脫硝。在反應(yīng)器中進(jìn)行換熱后再通過煙囪進(jìn)行防控。氯化氫吸收塔吸收的氯化氫經(jīng)過鹽酸的濃縮器進(jìn)行濃縮,能夠得到一部分的鹽酸外銷。濕法工藝的吸收劑應(yīng)用量比較少,鈣元素和硫元素通常都在1:1上下,有害物質(zhì)的脫出率也相對較高,酸性氣體的脫出率基本接近完全,外排煙氣的含塵量能夠達(dá)到35mg/Nm3,但濕法相對來說比較復(fù)雜,并且應(yīng)用繁瑣,投資較高,因?yàn)檫@一系列的特點(diǎn),應(yīng)用不普遍。半干法。這種方式的通過煙氣顯熱蒸發(fā)對液體中的水分進(jìn)行吸收,讓產(chǎn)物成為干粉狀態(tài),在氣體、固體、液體的三種狀態(tài)下進(jìn)行。半干法應(yīng)用的是高速旋轉(zhuǎn)的霧化設(shè)備,在吸收劑的作用下,通過傳至傳熱的反應(yīng),在通過高速轉(zhuǎn)動(dòng),能夠產(chǎn)生霧化效果讓酸性氣體成功被去除,通過布袋除塵器能夠讓酸性氣體的脫出率達(dá)到90%以上,煙氣中的二噁英物質(zhì)也能夠一起被脫除,在氨的幫助下,氧化氮也能夠進(jìn)行脫硝。干法。
干法工藝的特點(diǎn)是反應(yīng)在無液相介入的完全干燥的狀態(tài)下進(jìn)行,反應(yīng)產(chǎn)物為干粉狀,不存在腐蝕問題,常用的有管道噴射法,即吸收劑由輸送風(fēng)機(jī)噴人焚燒煙氣中,酸性氣體與吸收劑反應(yīng),而后隨煙塵一道進(jìn)入布袋除塵器,煙塵及反應(yīng)產(chǎn)物被除去,干法工藝對酸性氣體脫除率較低,一般為70%到80%,且消耗的吸收劑量大,一般酸性氣體與吸收劑的當(dāng)量比為2到3,產(chǎn)生的渣量大,但其工藝流程簡單,投資省,占地面積小,動(dòng)力消耗少,具有一定的競爭力。
總結(jié):通過研究結(jié)果顯示,為了讓垃圾焚燒率煙氣有害物質(zhì)的綜合治理能夠得到顯著的效果,我們利用實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行驗(yàn)證,通過數(shù)據(jù)來進(jìn)行分析,通過樣品采樣分析,我們找到了適合垃圾焚燒煙氣有害物體排放的有效方法,通過這些方法,能夠讓煙氣中的有害物質(zhì)得到有效的治理。