垃圾焚烧发电厂烟气污染控制及防治对策

陈锡鹏

陈锡鹏

深圳市宝安区城市管理局518000

摘要:垃圾焚烧发电厂主要是通过焚烧处理生活垃圾的方式实现发电，这样减少了我国的垃圾储量，同时也产生了电力能源，一举两得。但是这种方式在进行垃圾焚烧时，焚烧产生的烟气会对大气环境造成污染，甚至会产生有害气体危害广大人民群众的身体健康，因此，必须得到环保部门以及发电厂的重视。文章对垃圾焚烧发电厂烟气污染控制及防治对策进行简要的分析，以便为垃圾焚烧发电厂提供参考。

关键词:垃圾焚烧发电厂；烟气污染；控制；防治

垃圾焚烧发电厂通过对各种生活垃圾进行焚烧处理，既减少了生活垃圾对环境的污染，也生产了丰富的电力资源，是一种非常节能环保的生活垃圾处理方式，但是在进行垃圾焚烧的过程中，如果不能对所产生的烟气进行正确有效的处理，很容易引起严重的二次污染。文章在分析垃圾焚烧发电原理的基础上，进一步提出了相应的防治措施。

1垃圾焚烧烟气污染物种类及产生

1.1垃圾焚烧烟气中污染物的种类

生活垃圾成分复杂、性质多样．焚烧过程中会发生许多不同的化学反应。产生的烟气中除包括过量的空气和二氧化碳外，还含有对人体和环境有直接或间接危害的成分即垃圾焚烧烟气污染物。这些物质的化学、物理性质及对人体或环境的危害程度各不相同，数量的差异也较大。根据污染性质的不同，可将其分为颗粒物、酸性气体、重金属和有机污染物四大类。

1.2烟气中污染物的产生

1.2.1重金属类污染物

重金属类污染物来源于焚烧过程中生活垃圾所含重金属及其化合物的蒸发。该部分物质在高温下由固态变为气态，一部分以气相的形式存在于烟气中。如汞。另有相当一部分重金属以固相的形式存在于焚烧烟气中。由于不同种类重金属及其化合物的蒸发点差异较大，生活垃圾中的含量也各不相同，所以它们在烟气中气相和固相存在形式的比例分配上也有很大的区别。

1.2.2酸性气体

垃圾焚烧产生的酸性气体主要有：氯化氢、氟化氢、硫氧化物、氮氧化物和一氧化碳。其中，氯化氢和氟化氢来源于生活垃圾中含氯和含氟废物的分解，含氯塑料是产生氯化氢气体的主要成分之一，另外，厨余(台有大量食盐NaCl)、纸、布等成分在焚烧过程中也能生成部分氯化氢。硫氧化物来源于含硫生活垃圾的高温氧化过程。氮氧化物来源于生活垃圾在高温条件下焚烧过程中N2和02的氧化反应。另外，含氮有机物的燃烧也可以生成一氧化碳来源于生活垃圾中有机可燃物的不完全燃烧。

1.2.3颗粒物

与其他固体物质的燃烧一样，生活垃圾在焚烧过程中，由于高温热分解、氧化的作用，燃烧物及其产物的体积和粒度减小，其中的不可燃烧物大部分滞留在炉排上以炉渣的形式排出，部分质小体轻的物质与焚烧产生的高温气体一起从锅炉出口排出，形成含有颗粒物即飞灰的烟气。

1.2.4二噁英/呋喃

自1990比利时、荷兰、法国、德国相距发生因动物饲料被二噁英污染而导致畜禽类产品及乳制品中含有高浓度二噁英的中毒事件。一时间在欧洲乃至全球引起了极度的恐慌。二噁英成为全球范围的热点，在我国也是家喻户晓，闻毒色变。

2垃圾焚烧炉控制问题

垃圾焚烧过程是烟气污染问题产生的主要阶段，在垃圾焚烧的过程中对污染气体的控制是非常重要的。垃圾在焚烧炉内焚烧时所产生的二噁英、酸性气体和重金属物质等，会引起焚烧炉内壁的腐蚀，加速焚烧炉的损坏。因此，为了减少焚烧烟气对焚烧炉的腐蚀，在垃圾焚烧前应该在垃圾上喷洒一层石灰以及在焚烧炉内部涂上CaO防护膜，以减少高温条件下酸性气体的腐蚀作用。同时，考虑到二噁英的化学性质，应该选择性能良好的炉排炉或循环流化床焚烧炉，并在垃圾燃烧的过程中出现燃烧工况恶化时加入煤或天然气保证燃烧工况良好进行。在焚烧炉内温度达到一定的标准之后，垃圾能够进行充分燃烧有效减少二噁英的产生，并且通过保证污染烟气在焚烧炉内能够停滞至少3秒钟，可以保证焚烧过程中产生的二噁英能够得到充分降解，然后再进行燃气的排放，这样能够极大减少焚烧烟气中二噁英的含量。在重金属物质的控制方面，要注重控制焚烧炉中的排气装置，把握好氧气的供给量，保证有氧燃烧充分，这样可以有效地减少金属氧化物的产生，相应的酸性气体的产生也会大大减少。

3抑制烟气污染物的产生的防治措施

3.1粉尘处理措施

垃圾焚烧发电过程产生的粉尘污染处理使用比较广泛的是静电除尘器或布袋除尘器，例如CFB锅炉就是使用静电除尘器来处理粉尘，利用这种除尘器可以清除1mm以内的细小粉尘，除尘效率非常高。如果垃圾中含有大量的重金属物质，则这些物质焚烧之后的粉尘处理就不能使用静电除尘器，因为重金属物质的尾气在进入到静电除尘器之后温度相对较高，重金属物质是没有办法充分凝结的，故而粉尘吸附作用相对较弱，对于这种粉尘则需要利用布袋除尘器，同时结合半干式洗气塔，没有完全反应的粉尘就会附着在除尘器上，尤其是对于酸性气体的去除效率非常明显。渗滤液经过采用“预处理+UASB厌氧反应器+MBR生化处理系统+NF纳滤膜系统+RO反渗透膜系统”的处理工艺后,水质达到《城市污水再生利用工业用水水质标准》。可用于厂区植物灌溉和卫生清扫,在厂区内循环使用。

3.2气态二噁英的污染防治

垃圾自身的二噁英是恒量的，二噁英主要来源于垃圾的焚烧过程。在焚烧过程中控制二噁英的产生源、切断二噁英的产生链条是减少二噁英产生量的关键。a）氯是合成二噁英的必须物质，重金属在二噁英合成过程中起催化作用。根据以上机理，在垃圾焚烧前，先将塑料、橡胶等含有氯的物质分拣出来，不让其参与燃烧，同时减少垃圾中的重金属，从源头阻断二噁英的产生。b）炉膛内焚烧条件直接影响二噁英的产生和分解。由于二噁英在高温下燃烧一定时间后能完全分解，故强化炉内燃烧，提高焚烧技术，可有效减少二噁英的产生和排放。

3.3垃圾渗滤液污染防治

a）垃圾贮库、化粪池、渗滤液收集池、渗滤液处理站等的池壁和池底一般采用沥青混凝土或高密度聚乙烯HDPE（highdensitypolyethylene）材料，加涂防腐、防水涂料进行防渗。b）垃圾贮库必须设渗滤层和导流槽，保证渗滤液与冲洗水能通过导流槽顺利进入渗滤液收集池。c）渗滤液处理理论上有多种方式，在炉膛内进行高温氧化具有处理工艺简单，处理效果彻底，同时不会二次污染水源等特点。d）渗滤液收集池的设计应保证有充足的容量，即使设备发生事故时也能满足贮存要求。

3.4去除NOx的方法

去除NOx的方法分为两种：炉内SNCR和尾部烟气中设置SCR。炉内SNCR方法在原生NOx浓度约300mg/m3时脱除效率约为50%，可

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保证出口NOx浓度150mg/m3。尾部烟气净化装置中设置SCR则需利用专门的催化剂。SCR是利用把氨气喷入催化剂反应塔内，去除NOx的设备。SCR可以进一步降低NOx浓度到50mg/m3以下。脱硝催化剂选择需考虑三个因素：入口含尘量、入口SO2浓度与运行温度，其中入口含尘量主要是考虑减少对催化剂的磨损与堵塞。解决此问题有两种方案，一是向催化剂中添加物质降低SO2转换率，但目前尚无一种催化剂可降低转化率到零；二是将反应选择在高温段（330～450℃），这样生成的NH4HSO4会马上分解而不影响系统运行。当烟气中的SO2浓度极低时，即使在较低温度下SO2转化率较高，也不会形成大量的NH4HSO4而影响系统运行，因此控制SCR入口SO2浓度就成为一种合适的方法。使用催化剂在合适工况下运行，SCR的脱硝效率可达95%，同时还可脱除部分二恶英类，使二恶英排放水平降至0.05ngTEQ/m3以下。

4结论

综上所述，垃圾焚烧发电厂烟气污染的治理需要完善的配套设施和技术作为支撑，才能充分抑制污染烟气的产生，并且实现对烟气污染的有效治理。但是在实际运行过程中仍然有很多亟待突破的技术难题，仍然需要不断推进净化工艺与设备的优化与改进。

参考文献：

[1]陈林生.垃圾焚烧发电厂烟气污染控制及防治对策简析[J/OL].中国高新技术业,2017(11):151-152[2018-12-19].

[2]刘峥.探究垃圾焚烧发电厂烟气污染控制及防治策略[J].化工管理,2016(13):125.

[3]伍长青,肖燕,李军.垃圾发电厂脱硝新工艺概述[J].中国环保产业,2016(04):25-27.