摘要：目前城市垃圾處理最有效的手段是垃圾焚燒,但是垃圾焚燒過程中產(chǎn)生的煙氣含有大量的酸性氣體對環(huán)境產(chǎn)生極大危害。通過垃圾焚燒產(chǎn)生的酸性氣體進行剖析,然后提出控制垃圾焚燒煙氣處理的方法。
1垃圾焚發(fā)電概念
所謂垃圾焚發(fā)電：就是收集城市生活垃圾，密封運輸?shù)嚼贌l(fā)電廠的垃圾倉，貯存5～7d后經(jīng)垃圾吊抓運到垃圾料斗，進人垃圾焚燒爐內(nèi)燃燒，垃圾燃燒所放出的熱量加熱給水，使余熱鍋爐管內(nèi)爐水變成具有一定溫度和壓力的蒸汽，然后將其蒸汽送至汽輪發(fā)電機產(chǎn)生電能，而垃圾燃燒后所產(chǎn)生的煙氣送人煙氣凈化系統(tǒng)處理后經(jīng)煙囟排人大氣。
2垃圾焚燒酸性氣體產(chǎn)生機理
垃圾焚燒產(chǎn)生的酸性氣體主要有氯化氫(HC1)和硫氧化物(SOx)等。
HCL主要來源于含氯的垃圾焚燒，分為有機氯化物如聚氯乙烯(PVC)，聚偏二氯乙烯及無機氯化物的鹽類等。
垃圾焚燒產(chǎn)生的SO主要來源于垃圾中的有機硫分，也有部分源于無機硫，其中可燃硫的轉(zhuǎn)化率接近100％。一般生活垃圾產(chǎn)生的SO是HC1的1／10以下[。SOx中絕大部分以SO2的形式存在。
3酸性氣體的去除工藝
酸性氣體的去除工藝主要有干法、半干法和濕法三種。
3.1干法凈化工藝
干法是將熟石灰通過專用噴頭噴人反應器內(nèi)，
讓熟石灰微粒表面直接和煙氣中的酸性氣體接觸，產(chǎn)生化學中和反應，反應要有一個合適的溫度，一般為140oC，生成無害的中性鹽粒子，再進人下游的粒狀物去除設備。在除塵器里，反應產(chǎn)物連同煙氣粉塵和未反應的吸收劑一起被捕集下來，達到凈化酸性氣體的目的。干法凈化工藝流程簡單，操作簡便，不產(chǎn)生廢液，但藥劑消耗量大，過量系數(shù)一般達到3以上；HC1和SO2去除效率低；目前，國內(nèi)城市垃圾焚燒廠較少單一采用此法。
3.2濕法凈化工藝
濕法凈化工藝一般采用濕式洗滌塔脫酸，系統(tǒng)由濕式洗滌塔、循環(huán)水(液)噴射系統(tǒng)、循環(huán)冷卻水(液)系統(tǒng)、NaOH儲存與制備系統(tǒng)等組成。
濕法凈化工藝HC1去除效率高，一般在98％左右；SO2去除效率高，一般在90％左右；適應范圍廣、鈣硫比低、技術成熟，在發(fā)達國家的垃圾焚燒發(fā)電廠中應用廣泛。但投資大、動力消耗大、占地面積大、設備復雜、運行費用和技術要求高，在國內(nèi)常規(guī)火電的應用比例較高，垃圾焚燒行業(yè)應用濕法工藝較少。
3.3半干法凈化工藝
半干法煙氣凈化系統(tǒng)是介于濕法和干法之間的一種工藝，半干法脫酸系統(tǒng)是由旋轉(zhuǎn)噴霧反應塔、石灰漿制備系統(tǒng)組成。
半干法濕法凈化工藝脫酸效率較高，HC1去除率一般在97％左右；SO2去除率一般在85％左右；不產(chǎn)生廢液；操作溫度通常在200oC左右，煙氣溫度滿足排放要求；耗水量較濕法少；技術成熟可靠，己在國內(nèi)大部分城市垃圾焚燒發(fā)電廠成功運用。不足之處為管道和噴嘴易堵塞，可通過良好的設計及操作管理等措施克服此問題，噴嘴也需定期更換維護。
4酸性氣體的去除組合
常規(guī)的酸性氣體去除組合方式有“半法”和“半干法+干法+濕法”。
本文所描述的兩種煙氣凈化工藝方案都可以使項目煙氣凈化系統(tǒng)的酸性氣體排放指標滿足現(xiàn)行國家標準。在實際運行過程中，采用高效的半干法工藝或濕法工藝獨立運行即可滿足該嚴格的排放標準，而干法則屬于備用工藝，為系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性提供保障。
“半干法+干法”煙氣凈化工藝整體復雜性較低，在國內(nèi)擁有較多的應用案例，“半干法+干法+濕法”煙氣凈化工藝整體系統(tǒng)復雜性高，但經(jīng)該系統(tǒng)可將垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣凈化到更高標準。工藝配置比較超前，而且大量的濕法工藝設備運行維護成本也較高。組合脫酸工藝中的“半干法”和“濕法”在正常工況下獨立運行都可使處理后的煙氣達到歐盟的排放指標。這樣的配置確保了整套系統(tǒng)的備用性：當任意一級煙氣脫酸系統(tǒng)出現(xiàn)嚴重的設備故障需要暫停霧化器運行或者通過旁路繞濕法脫酸系統(tǒng)時，組合脫酸工藝中的另一套系統(tǒng)單元在正常情況下都可以完成煙氣脫酸的要求。兩種組合工藝對比詳見表1。
半干法+干法具有最佳的經(jīng)濟性，采用該方案可有效地降低工程建設費用，同時運行維護所需的花費也將隨系統(tǒng)的簡化所減少。在此工藝系統(tǒng)中，干法脫酸工藝通常采用消石灰，其可為半干法工藝提
供保障和備用，當鍋爐出口煙氣參數(shù)較差時，平時作為備用的干法可啟動分擔半干法的工作負荷；而當半干法檢修時，干法單獨運行仍可使煙氣排放基本達到標準。
半干法+干法+濕法組合工藝復雜性較高，其建設投資和運行費用較高。采用該工藝可確保煙氣凈化系統(tǒng)提供最高效的脫酸效果，穩(wěn)定可靠的使煙囪出口煙氣酸性氣體濃度低于國家及歐盟標準。
5結(jié)論
垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣脫酸工藝方案的確定應以立足國情、方便棵作、技術成熟以及達到目前國際水平為指導思想。鑒于國家環(huán)保要求越來越嚴格，單獨采用干法、半干法、濕法都難以滿足要求。采用組合工藝，是去除酸陛氣體最有效的方式。
“半干法+干法”凈化工藝，在國內(nèi)外已有大量的應用實例，其中部分項目已達到滿足中國建設標準，從煙氣排放達標可靠性、設備運行穩(wěn)定性及系統(tǒng)控制的方便靈活性考慮，可以滿足國內(nèi)大部分的煙氣排放酸l生氣體指標要求，適合于中小城市垃圾焚燒電廠。半干法+干法+濕法”組合工藝建設投資和運行費用較高，但該工藝可確保煙氣凈化系統(tǒng)提供最高效的脫酸效果，此種組合對于日益嚴格的排放標準來說，是一種趨勢，適用于大城市及環(huán)保要求很高的城市垃圾焚燒電廠。
來源:《現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化》 作者:劉金海 明小名
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