生活垃圾焚烧发电烟气净化处理技术分析

生活垃圾焚烧发电烟气净化处理技术分析

李松

中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司 山东 济南 250000

摘要：目前多采用焚烧的方式来处理生活垃圾，但在实际应用中，生活垃圾焚烧厂进行垃圾焚烧时会产生烟气污染物，对环境造成污染。基于此，该文首先阐述了生活垃圾焚烧带来的烟气污染问题，然后结合自身工作经验，对生活垃圾焚烧烟气净化处理技术进行分析，以期为活垃圾焚烧发电厂烟气净化处理技术的发展提供借鉴。

关键词：生活垃圾；焚烧发电厂；烟气净化；技术分析

相比生活垃圾填埋、裂解、堆肥等处理技术，生活垃圾焚烧技术具有技术先进、污染物排放控制严格、占地面积小、可回收能源发电等特点，成为目前处理生活垃圾的主要途径。但是由于生活垃圾成分复杂，垃圾焚烧过程中产生的烟气含有大量的有害物质，有害物质会随着烟气的排放进入大气，影响生态环境，因此要对烟气进行处理达标后才能排放。科学有效的烟气处理技术可以大大减少烟气中有害物质的排放。

1. 生活垃圾焚烧带来的烟气污染

生活垃圾在焚烧后产生的烟气成分组成复杂，并对空气质量影响严重，主要包括一些烟尘颗粒、酸性气体、重金属以及有机毒性污染物等，其中，烟尘颗粒主要是垃圾在焚烧后产生的微小无机颗粒物质，具有较强的吸附性；酸性气体的产生则主要是由于垃圾内含有特定成分，经燃烧后产生，像HCL的产生是源于氯塑料、厨余、纸张、布等物质的燃烧；重金属污染物的产生则主要是民众随手丢弃的废旧电池、电子产品等，这些电子产品或电池经焚烧后，经过蒸发、凝结成核，分布在飞灰、炉渣中，并最终进入大地或水体中造成重金属污染，为提升生活垃圾焚烧的无害化，在2014年颁布并实施了《生活垃圾焚烧污染控制标准》，第8.2、8.3条详细规定了生活垃圾焚烧后产生的烟气中各种污染物含量的要求，其中，对于烟气中二噁英的含量要求与欧盟标准相一致（0.1ngTEQ/m3），对于垃圾焚烧发电厂烟气污染物的排放要求更高，接近欧盟2000/76/EC排放标准。该文正是基于以上背景，对生活垃圾焚烧发电厂烟气净化处理技术进行分析，为垃圾焚烧处理的无害化提供参考。

2.生活垃圾焚烧烟气净化处理技术

2.1湿法烟气净化技术

早期一些发达国家进行生活垃圾焚烧烟气净化处理时，较多地使用湿法烟气净化技术，该技术主要是通过使用碱性吸附剂和烟气内的酸性污染物发生反应，达到净化酸性气体的目的，常用的净化设备主要有吸收塔与文丘里洗涤器。就当下而言，湿式石灰法脱硫技术是目前使用最普遍的技术手段，湿式烟气脱硫技术的装置具有结构简单、易维修、装置造价低、净化效率高等优点。但该技术也存在缺点，如此技术净化工艺会产生大量的洗涤污水，需对水体作进一步处理，且由于该技术工艺流程复杂、成套设备占地面积大、运行维护费用高制约了湿式烟气脱硫技术的推广。湿法烟气净化技术对污染物的净化效率较高，能够满足烟气排放标准的规定。因此，该净化技术的使用范围最广、工艺最成熟。该净化技术常使用的碱性吸附剂为Ca(OH)₂或NaOH。

2.2干法烟气净化技术

干法烟气净化技术对污染物的去除效率相比湿法烟气净化技术要低，该技术主要是通过使用固态吸收剂来去除生活垃圾焚烧发电厂烟气中的酸性气体，在干法烟气净化技术中通常使用Ca(OH)₂粉末作为吸收剂，该净化技术通常的工艺组合形式为吸收剂通过管道喷射，并辅以后续高效除尘器。在烟道上设置有消石灰与活性炭入口，并在其烟道内喷射Ca(OH)₂粉末和活性炭粉末，以此净化烟气内的酸性气体，而活性炭粉的作用是为了消除烟气内的重金属污染物和有害气体二噁英，烟气内的二噁英在进入除尘器前就已经被吸附能力强的活性炭所吸附。干法烟气净化技术相比于湿法烟气净化技术的工艺技术更加简单、设备成本以及运行费用要更低，且由于干法烟气净化技术的反应产物最终为固态。因此能够直接进行处理，不需要再对烟气净化产物进行二次处理，当总体来说干法烟气净化技术对烟气污染物的去除效率要低于湿法烟气净化系统，且干法烟气净化技术需要消耗大量的吸收剂，近些年来随着专家学者对干法烟气净化设备的不断完善，该技术的净化效率在进一步提升，因此该工艺具有一定的实用意义。

2.3半干法烟气净化技术

半干法烟气净化技术是介于湿法与干法之间的一种净化工艺，该技术主要是通过使用石灰浆液来去除生活垃圾焚烧发电厂烟气中的酸性气体，在半干法烟气净化技术中通常使用Ca(OH)₂浆液作为吸收剂。该净化技术通常的工艺组合形式为吸收剂通过石灰浆泵、管道输送至净化塔顶部的旋转雾化器进行旋转喷射，并辅以后续高效袋式除尘器，且在净化塔与袋式除尘器之间的烟道上设置有活性炭入口，并在烟道内喷射活性炭粉末。该技术的净化效率高，烟气经净化处理后无废水产生，与干法烟气净化技术类似，其不用对反应产物进行二次处理。现今在国外，很多生活垃圾焚烧发电厂的烟气净化系统都采用半干法烟气净化系统，该技术对操作水平要求较高，且只有经过较长时间经验的积累，该技术的净化效果才能得以体现。在使用该净化技术对烟气进行净化处理时，应确保烟气能够停留较长的时间，使吸收剂与烟气内的污染物充分反应。此外，为保证反应产物的水分完全蒸发，最终以固态形式排出，需对烟气的停留时间进行严格控制，同时，净化塔进出口的温度差值会对烟气净化产物的形态以及烟气内酸性有害气体的去除率造成影响，除了烟气停留时间以及净化塔进出口温度外，该净化系统的烟气去除效果还会受到诸如吸收剂颗粒的大小、喷雾效果的影响。因此，该净化技术对操作水平的要求较高，在实践中对于各类影响因素都有严格控制标准。该净化技术的净化塔和袋式除尘器连接，主要作用是去除烟气内的固体颗粒、重金属、酸性气体以及二噁英等有害物，确保烟气经净化处理后满足排放标准，该净化技术的缺点对操作水平要求较高。

3.烟气净化技术工艺比较

半干法烟气净化技术工艺与湿法和干法相比较，半干法的优点是能够通过使用烟气余热蒸发浆液内水分，经净化处理后的烟气产物为固态，可以直接处理，而不像湿式洗涤器对烟气进行净化后产生污水，需要进行二次处理。半干法通常使用浓度为10%~15%的Ca(OH)₂作为吸收剂，使用活性炭作为吸附剂，该净化技术具有更低的造价成本和运行成本，且半干法烟气净化技术相对于干法烟气净化技术而言，不仅拥有经其净化处理后烟气产物为固态的优点，而且净化效率要远高于干法烟气净化技术。相信在不久的将来，随着科学水平的不断提高，该净化技术将会被广泛地应用于生活垃圾焚烧发电厂烟气净化处理中。

结语：

相对于填埋垃圾处理方式，对垃圾进行焚烧处理不仅能够将垃圾对环境污染的影响降至最低，还可以通过焚烧垃圾产生的烟气预热来加热水生成中温中压的蒸汽来推动汽轮发电机发电。但在进行垃圾焚烧的过程中，不可避免地会产生烟气，对环境造成污染，为实现生活垃圾焚烧发电厂烟气净化的目的，满足标准规定的排放要求，需要采用相应的净化技术使烟气排放无害化。就目前而言，我国大多数垃圾焚烧发电厂的烟气排放是满足标准要求的，但在实践应用中仍存在一些问题，像大多数垃圾焚烧发电厂所使用的烟气净化系统为进口的，多使用湿法工艺，相信随着社会对环保要求的提高，垃圾焚烧烟气的排放标准将更加严格，这就需要更加先进的设备以及工艺应用于烟气净化系统中。

参考文献

[1]汪喜生，吕瑞滨.污泥干化焚烧之烟气处理技术工程实例分析与探讨[J].净水技术，2017，36（s1）：66-68，96.

[2]李时宇，刘汝杰，屠健.生活垃圾焚烧烟气净化处理技术[J].电站系统工程，2017，33（6）：83-84.

[3]贾健鹏.垃圾焚烧及烟气净化技术分析[J].电力环境保护，2015（3）：3-5.