生活垃圾焚烧厂烟气净化处理技术分析
近年来，在国家政策的支持下，针对垃圾产生量激增导致的垃圾处理形势日益严峻，我国各地纷纷上马垃圾焚烧发电项目，逐步向规模化、综合化方向发展。 ，以及自动化开发。 国内装备研发、制造与国际日益接轨。
焚烧后，垃圾体积可减少90%，重量可减少80%。 效果非常明显。 它还具有余热回收、处置彻底、效果稳定、占地少等优点。 这是卫生填埋、热解、堆肥等方法无法比拟的。 它已经成为越来越多城市的首选。 预计到2020年，福建省垃圾焚烧处理率将达到70%以上。其中，设市城市基本只烧不填。
然而，由于每吨垃圾焚烧产生1000余份烟气，其污染问题越来越受到人们的关注，成为投诉的重点问题。 因此，烟气控制和处理得好，关系到垃圾焚烧厂能否避免邻避事件。 效果及解决邻里问题的关键，本文以安溪城市生活垃圾焚烧发电厂改扩建工程为例，对垃圾焚烧烟气处理工艺进行分析。
1 安溪城市生活垃圾焚烧发电厂改扩建工程概况
该项目位于安溪县城厢镇老岗村青林山，创冠环保（安溪）有限公司厂区东侧预留土地上，现有项目日焚烧一座改造扩建垃圾处理能力600吨（/d），一条（750t/d）垃圾焚烧生产线。 建成后，每年运行333天，年处理垃圾能力吨。 焚烧炉采用机械炉排炉。
2 烟气主要污染物成分及来源
生活垃圾焚烧产生的烟气成分非常复杂。 其体积比例99%由O2、N2、CO2、H2O、酸性气体（氮氧化物）、一氧化碳、重金属、粉尘和残留有机物（包括二恶英）等无害物质组成。 和呋喃等）污染物约占1%。
为防止烟尘污染，应尽可能实行垃圾分类，避免不燃物、有害物质与其他物质混合。 例如，餐厨垃圾的进入不仅降低了燃烧温度，而且餐厨垃圾中的盐分会导致二恶英等物质的产生和增加。 后续飞灰中氯离子的含量，以及电池、废旧灯管的进入，都会增加烟气中重金属的含量；
另一方面，要了解污染物的形成机理，控制炉内燃烧条件，保持良好的燃烧条件，减少或避免有害物质的产生。 例如，控制燃烧过程的炉温、停留时间、紊流程度和过量空气，也称为“3T+E”方法，确保二恶英排放达标。
(1)酸性气体。主要成分包括SOx、NOx、HCl、HF等。SOx大部分是SO2，是垃圾中含硫化合物焚烧产生的； NOx是由垃圾中的含氮化合物分解转化或空气中的氮（包括NO）高温氧化产生的。 、NO2、N2O3等，其中NO约占95%； HF由塑料制成
由材料中的氟燃烧产生； HCl是由垃圾中的有机氯化物（如PVC塑料、橡胶、皮革等）燃烧，以及NaCl与MgCl2反应产生的，如：H2O+2NaCl+SO2+0.5O2→+2HCl。
(2)二恶英和呋喃。 无色无味，难溶于水，易溶于脂肪。 它不是单一物质，而是具有相似结构和性质的有机化合物的统称。 二恶英和呋喃有 210 种同系物或异构体。 垃圾焚烧是二恶英的来源之一，二恶英是含氯有机物不完全燃烧经过复杂的热反应而形成的。
(3)灰尘和重金属。 垃圾焚烧过程中，由于高温分解和氧化的作用，燃烧产物及其产物的体积和粒径减小。 大部分不燃物料已作为炉渣排出，少部分轻质物料随气流携带从锅炉出口排出，其中含有颗粒物，即粉尘。
重金属包括汞、镉、铅等微量有害元素。 电池焚烧过程中，垃圾中的废旧灯具、油漆、油墨等、重金属及其化合物在烟气离开焚烧区后凝结成直径很小的颗粒。 重金属可以在生物体中积累或形成其他毒性更大的化合物，导致致癌和突变。
3 烟气排放控制标准
自2016年1月1日起，所有焚烧厂必须执行《生活垃圾焚烧污染控制标准》（-2014年）。 以下是国家标准与欧盟2010年部分指标的对照表：
从表中可以看出，我国实行小时平均值和日平均值，而欧盟则采用半小时平均值和日平均值。 我国排放标准正在逐步与欧盟标准接轨。 HCl的24小时排放指数比欧盟日平均值高出五倍。 ，是根据我国垃圾中餐厨垃圾含量较高的情况，综合经济和技术考虑而制定的限值。
4 烟气净化处理技术
烟气净化一般由氮氧化物脱除、酸性气体脱除、颗粒物捕集、有机物和重金属脱除等工艺组成。 安溪焚烧厂改扩建工程烟气处理工艺为“SNCR炉脱硝+旋转喷淋反应塔+碳酸氢钠干粉喷吹+活性炭喷吹+高效布袋除尘”净化工艺。 各阶段净化工艺流程及原理如下：
4.1 工艺流程图
图1 烟气净化流程
4.2 炉内脱硝SNCR系统
NOX不能通过简单的酸碱反应去除，一般通过SNCR（选择性非催化还原）或SCR（催化还原）的氧化还原反应去除。 SNCR法工艺简单，设备占地面积小； SCR脱硝效率高，但设备复杂，投资和运行维护费用高，且催化剂需要作为危险废物进行特殊处理。
SNCR 方法不需要催化剂。 它在800-1000℃的高温下将氨（或尿素）直接喷入炉内，将NOX还原为N2。 以氨为还原剂的反应式为：
炉内注入氨水的温度与氮氧化物去除效果有关。 如果温度低，反应不够完全； 如果温度太高，NH3会被氧化成NOx。 NOx不但没有减少，浓度反而增加。 因此，在实际操作中应注意控制合适的温度和氨的添加量。
4.3 半干法+干法脱酸
一般酸性气体中HCl含量最高，而HF和SO2含量相对较低。 除了污染环境外，它们还会对焚烧炉和锅炉造成腐蚀。 主要处理方法是用石灰浆或碳酸氢钠等碱性药剂酸化。 通过碱中和反应除去。 处理工艺分为干法、半干法和湿法。 安西扩建项目采用半干法（石灰浆旋转喷淋）+干法（碳酸氢钠喷射）相结合的方式。
干法是将消石灰或碳酸氢钠直接喷入烟道，并辅以后续的高效除尘器。 工艺流程简单，易于维护，但脱酸效果较差； 湿法采用洗涤器进行洗涤，在洗涤器中使用碱性吸收剂如NaOH吸收酸性气体。
湿法去除率高。 HC1去除率可达95%以上，SO2去除率可达80%以上。 但工艺复杂，处理过程会降低烟气温度并需要重新加热，并产生高浓度的氯盐和重金属。 污水需要进行相应处理，一般只用于排放严格的地区； 半干法介于干法和湿法之间，脱酸效率较高。 HC1的去除率可达90%，且不产生二次污水，且投资相对较低，因而得到广泛应用。
半干法工艺流程及反应原理如下：
将石灰浆喷入高速旋转的雾化器中，雾化成微小的液滴。 液滴与烟气形成逆流，发生中和反应：
反应生成CaCl2、CaF2、CaSO3和CaSO4等，部分产物从锥体底部排出，另一部分携带含粉煤灰和各种粉尘的烟气进入布袋除尘器。 在此过程中，一些二恶英（和呋喃）和重金属也被冷凝或被干燥粉尘吸附并去除。
4.4 活性炭喷吹及布袋除尘系统
活性炭喷射系统位于脱酸系统之后、除尘器之前。 其主要目的是吸附重金属、二恶英、呋喃等，确保重金属和二恶英的排放符合标准。
除尘器使用压缩空气脉冲来清除灰尘。 附着在滤袋内壁表面的粉尘在振动和反向气流的作用下脱离滤袋落入灰斗。 除尘器还具有二次酸性气体去除的功能，前端未反应的碱性物质粘附在滤袋上，当烟气通过时再次与其反应。
袋式除尘器滤料应选用具有良好耐酸性、耐爆裂性、抗氧化性、耐疲劳性、耐高温等性能的材料，一般采用玻璃纤维和PTFE（聚四氟乙烯）混纺滤料。
4.5 二恶英控制与去除
为了降低烟气中二恶英的浓度，首先要从焚烧过程中控制其产生，比如实行垃圾分类，尽量减少含氯和重金属（主要是铜）的垃圾进入焚烧厂。 ; 控制燃烧过程的“三”方面。 T”，保持良好的燃烧条件，保证垃圾充分燃烧，既可以减少一氧化碳，又可以减少二恶英的产生；缩短处理和排放过程中烟气在300-500℃区域的时间，防止二恶英合成的再生；控制进入除尘器的温度在200℃以下，采用优质活性炭和高效布袋除尘器进行吸附拦截。
5 结论
烟气净化是城市生活垃圾焚烧厂污染控制的关键。 各种污染物的浓度随着废物成分、焚烧炉类型和燃烧条件等因素不断变化。
(1)氮氧化物的去除采用SNCR和SCR两种氧化还原方法。 SNCR法应用广泛，可将氮氧化物处理至国家标准要求的250mg/Nm3。 在排放严格的地区，两种工艺结合使用。 可以使用尿素或氨水作为还原剂，但尿素溶液在冬季可能会结晶，需要加热； 尿素可能发生副反应，生成腐蚀性强的异腈酸，因此大多数焚烧厂采用氨作为还原剂。
(2)干法、半干法、湿法脱酸工艺可单独使用，也可联合使用。 已建成的生活垃圾焚烧发电厂大多采用半干法+干法工艺，排放严格的地区采用湿法工艺。 脱酸剂主要采用Ca(OH)2或Ca(OH)2，成本较高，但反应速度快，脱酸效率高，产生的粉煤灰量少。
(3)从喷射器喷出的活性炭应保证活性炭的质量(比表面积>900m2/g，碘吸附率>800)，并应与烟气充分混合并保持一定的接触时间，以保证活性炭的质量。达到更高的净化效率。 。
(4)布袋除尘器是净化系统的终端设备。 在净化生活垃圾焚烧烟气方面具有独特的优势。 烟气经过布袋除尘器后，氯化氢、硫氧化物、氟化氢、重金属和二恶英再次得到净化。 2014年规定，生活垃圾焚烧炉除尘装置必须采用袋式除尘器。
（5）采用半干法+干法+活性炭吸附+布袋除尘的烟气净化处理系统，净化效率高，烟气污染物排放浓度可控制在标准范围内。