控制生活垃圾焚烧烟气污染物工艺

垃圾发电厂烟气净化工艺摘要：随着社会的发展，人们对于生活环境的要求逐渐提高，这就要求生活垃圾焚烧发电厂不仅要在燃烧中控制污染物的产生，更要在燃烧后选择合适的烟气净化处理工艺以确保污染物的去除。

生活垃圾的组成较为复杂，在焚烧过程中会产生烟气污染物，因此应当针对不同污染物成分采取相应的净化方法，降低生活垃圾焚烧烟气的污染影响。

关键词：生活垃圾焚烧；烟气净化；处理技术引言随着国民生活水平日益提升，人民日益增长的美好生活需要，对生活环境的要求越来越高。

目前，我国仍是以煤炭为主的能源大国，煤炭资源丰富而石油和天然气短缺。

煤是一种低位品的化石能源，煤炭中含有一定比例的硫份，不同产，烟气排放到大气地的煤中硫份含量不同，而煤炭燃烧后，产生的烟气中含SOx中造成严重的环境污染。

1焚烧垃圾的成分在日常产生的生活垃圾中，有着各种各样的物质，如果不进行分类就焚烧会对焚烧排放的废气产生比较大的影响，常见造成影响较大的生活垃圾包括电池、灯管灯泡、玻璃制品及陶瓷类产品等。

另外还有一部分的垃圾来自于工业垃圾，包括油漆桶、废建材等，这都会对焚烧产生不良影响。

在同等的烟气处理工艺技术下，经过垃圾分类的垃圾远比没有分类过得垃圾焚烧排放指标低、稳定。

而当垃圾在垃圾场中堆放时间较长，会受到雨水的侵蚀，垃圾中的水分会逐渐增大，其中的有机物含量也会随之增高，这些有机物在焚烧过程中难以降解，会产生大量的废气从而让排放指标不受控制［1］。

2不同种类烟气污染物的控制与净化工艺2.1半干法脱酸系统吸收塔采用半干法吸收塔技术，吸收塔保证有足够的脱酸反应时间。

吸收塔包括吸收塔壳体、雾化器及所有内部构件、塔体防磨及保温等。

从余热锅炉出口来的温度约为190℃(最大210℃)的烟气，首先从塔顶部进入并向下运动，在蜗形入口通道及导流板的作用下，烟气在流经反应塔的过程中，得到了均匀的分配。

在半干式脱酸系统中，首先利用水的吸热蒸发，根据烟气温度控制喷入冷却水水量，控制烟气在最有效反应温度区间，为酸碱中和反应创造最佳温度条件。

第47卷第4期6|J送坊Vol.47,No.4 2021年4月Sichuan Building Materials April,2021生活垃圾焚烧发电厂烟气污染治理工艺徐鑫(合肥合意环保科技工程有限公司，安徽合肥230051)摘要:在农村人口向城市涌入的浪潮下，城市的发展活力得以提升，经济体量日益扩大，但日常生产、生活领域的垃圾总量较以往也明显增多，为践行集约化发展理念，生活垃圾焚烧发电的方式取得广泛应用，可实现“变废为宝”的效果。

但垃圾焚烧期间的烟气污染问题较为明显，鉴于此，本文以垃圾焚烧发电厂工程为背景，围绕其烟气污染治理工艺展开探讨。

关键词：生活垃圾;烟气污染；治理工艺中图分类号:X773文献标志码:B文章编号:1672-4011(2021)04-0005-02DOI：10.3969/j.issn.1672-4011.2021.04.0031工程概况某垃圾焚烧发电厂共建设3条生产线，采用3炉(3X75 t/h循环流化床垃圾焚烧炉)2机(2X12MW中温中压单缸抽凝汽式宜接空冷汽轮机配套2X15MW发电机)的方案,正常状态下呈两开一备的运行模式，单条生产线日处理垃圾量可达到500t,两条生产线协同运行，单日处理总量1000t o 2生活垃圾的焚烧技术纵观现状,循环流化床焚烧技术在垃圾焚烧领域取得广泛的应用，其配置有循环流化床垃圾焚烧炉,通过垃圾与床料的流化完成焚烧作业⑴。

此技术的应用优势在于垃圾呈悬浮燃烧的状态,空气中的氧气可以和垃圾充分接触，燃烧效果显著，且这一过程也发生在物料进入流化床后,传热和传质的速率大大提升，废弃物可均匀分布至床层。

载体伴有较高的热量,投料过程中炉温相对稳定,床层的恒温效果较好，无明显的局部热量差异化现象。

随锅炉水热交换过程的推进,期间将产生蒸汽,该部分经由过热器后再转入汽轮机内，于该处膨胀做功，进而形成推动力,使得汽轮发电机转子进行高速旋转运动，促使机械能转变为电能。

生活垃圾焚烧厂的废气治理措施生活垃圾焚烧厂是对城市生活垃圾进行焚烧处理的重要设施，但焚烧过程中产生的废气对环境和人体健康都会造成影响。

生活垃圾焚烧厂的废气治理措施显得尤为重要。

本文将就生活垃圾焚烧厂废气治理的相关措施做一些介绍。

一、废气产生状况生活垃圾焚烧厂在焚烧生活垃圾的过程中不可避免地会产生大量废气。

这些废气中主要包括二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害物质，还会产生难以降解的重金属物质和微粒，对环境和人体健康都具有一定的危害。

二、废气治理措施1. 高效过滤设备生活垃圾焚烧厂废气产生后，首先要通过高效的过滤设备进行处理。

这些过滤设备包括除尘器、脱硫装置、脱氮装置等，能够有效去除废气中的颗粒物和有害气体，减少对环境的影响。

2. 燃烧优化技术通过燃烧优化技术，可以有效控制焚烧过程中产生的废气。

合理控制燃烧温度和氧气供给量，可以减少废气中的一氧化碳和二氧化碳排放，从而降低废气的污染程度。

3. 废气处理设施生活垃圾焚烧厂还需要配备专门的废气处理设施，如烟气脱硫脱硝装置、烟气脱除装置等，用于去除废气中的有害物质，确保排放的废气符合环保标准。

4. 持续监测和改进在废气治理过程中，生活垃圾焚烧厂需要建立有效的监测系统，对废气排放进行持续的监测和分析。

不断改进治理技术和手段，提高废气处理的效率和效果。

三、创新技术应用1. 生物滤池技术生物滤池技术是利用微生物在有机废气中进行降解处理的一种有效方法。

生活垃圾焚烧厂可以引进生物滤池技术，将废气中的有机物质通过微生物处理，减少废气中对环境和人体健康的危害。

2. 膜分离技术膜分离技术是一种高效的废气处理技术，通过特制的膜材料对废气中的有害物质进行分离和去除。

生活垃圾焚烧厂可以引入膜分离技术，提高废气治理的效率和净化效果。

3. 光催化氧化技术光催化氧化技术是利用特定的光催化剂和光能对废气中的有害物质进行氧化分解的一种先进技术。

生活垃圾焚烧厂可以考虑应用光催化氧化技术，提高对废气中有机物质的处理效率。

垃圾焚烧发电厂烟气净化工艺选择SNCR（选择性非催化还原法）：旋转喷雾脱酸塔：半干法（Ca（0H））+干法（8aHC03）+活性碳喷射+高效袋式除尘器+SCR（选择性催化还原法）相结合的烟气净化工艺，对垃圾焚烧烟气中污染物质的去除有很好的效果，在生产运行中能实现稳定的达标排放，设备运行稳定。

1、前言随着我国城市化进程的加快，人民生活水平不断提高，垃圾产生量也逐年递增。

为避免环境污染，对垃圾进行综合治理，合理利用，已是刻不容缓的重要课题。

垃圾焚烧是目前发达国家普遍推行的一种垃圾处理方式，可以有效分解垃圾中的有毒有害物质，杀灭各种病原体，焚烧后形成的固体残渣减量可达80%以上，占地少，方便填埋，还能产生电能进行再利用，可以说垃圾焚烧真正实现了垃圾处理的减量化、资源化、无害化。

垃圾焚烧烟气中的污染物可分为颗粒物（粉尘）、酸性气体（SO x、NO x、HCl、HF 等）、重金属（Hg、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn、Mn、Sb、Cd、Se等）和有机剧毒污染物（二噁英、呋喃等）四大类。

为防止垃圾焚烧处理过程中对环境产生的二次污染，必须采取严格措施，利用烟气净化系统对焚烧产生的烟气进行处理，达到达标排放的目的。

以刚建成投产的成都市某垃圾焚烧发电厂为例，对垃圾焚烧烟气处理工艺进行分析和探讨。

2、垃圾焚烧发电厂概况该项目垃圾处理规模为2400t/d，焚烧炉处理能力为4x600t/d，选择4MPa，400oC 中温中压蒸汽参数的余热锅炉。

每台焚烧炉配置一套烟气处理系统。

3、烟气净化处理工艺3.1 工艺流程选择SNCR（选择性非催化还原法）+旋转喷雾脱酸塔+半干法（Ca（OH）2）+干法（NaHCO3）+活性碳喷射+高效袋式除尘器+SCR（选择性催化还原法）相结合的烟气净化工艺。

执行《欧盟污染物排放标准》2000/EC/76。

3.2 SNCR系统SNCR系统是把氨水溶液喷射到焚烧炉内，除去焚烧炉内的氮氧化物的设备，化学反应方程式如下：4NH3+4NO+O2——4N2+6H2O通过在锅炉第一烟道喷入雾状氨水溶液，烟气中的氮氧化物浓度从锅炉入口设计值300mg/Nm3被分解到省煤器出口200mg/Nm3之下。

XX生活垃圾焚烧发电厂烟气处理运行规程（第一版）编写:批准:审核:烟气处理系统的运行规程1.概述系统主要组成：石灰粉仓、活性炭仓、喷雾塔、布袋除尘器、引风机、烟囱及烟气管道阀门等。

布袋除尘器图1:烟气处理系统工艺图从焚烧炉完全燃烧后出来的烟气进入半干式喷雾塔顶部的扩散器内，与配置好的下降石灰浆溶剂相遇。

烟气在通过扩散器沿着圆柱-锥形室的轴线在半干式喷雾塔内向下流动。

石灰浆由一个涡轮喷雾器喷射出，石灰浆在重力作用下下落同时撞击在一个以较高的速度旋转的圆盘上，在离开圆盘时，石灰浆的速度（与圆盘的转动速度和直径成比例）大约是160 m/s.此时石灰浆形成大量有序的直径在10斯1左右的小滴.这个组合（扩散体-涡轮）是这个过程的关键. 烟气和石灰浆在这种情况下进行良好的混合、进行化学反应，几乎中和掉大量的S03和HC1。

为了提高效率，同时在喷雾塔前注入活性炭,重金属和二恶英成分被注入活性炭所吸附。

烟气离开半干式喷雾塔后，进入下一级除尘设备一一脉冲清灰布袋除尘器，用来过滤烟气中悬浮颗粒(中和反应产物，剩余反应物和飞灰).布袋除尘器由8个箱室分两列平行布置，由金属结构体支撑。

布袋由P84聚酰亚胺毡制成，为圆袋立式结构。

含尘烟气进入进口封头后，烟气随后折转向上，进入布袋除尘器。

烟气从布袋外表面进入，干净气体从内部流出。

随着除尘器的连续运行，滤袋表面的粉尘增多，气体通过滤料的阻力增大，布袋的透气率下降，需要进行清灰，清灰方式采用差压清灰与定时清灰两种相结合的方式，当压差大于1500Pa时，脉冲控制仪开始工作，一个周期后若差压低于设定值, 则清灰停止，若差压高于设定值，则继续清灰直至低于设定值。

除尘器的底部设锥形灰斗，反应终产物通过回转出灰阀外排。

经过中和反应、吸附、过滤出来的重金属和飞灰分别在半干式喷雾塔和布袋除尘器的下部通过埋刮板输灰机进行收集输送到大灰仓，经过打包填埋。

合格的烟气通过引风机进入烟囱直接排放。

具体反应：垃圾焚烧会产生如下酸性气体：Hydrochloric acid (HC1)盐酸Hydrogen fluoride (HF) 氟化氢), 二氧化硫Sulphur dioxide (S02Sulphur trioxide (S0). 三氧化硫3为了减少这些气体带来的危害性(主要是酸雨)，要求对烟气进行处理.通过添加反应物(试剂)来对酸性气体(HC1和HF)、硫的氧化物(S02和S03)进行处理.作为半干式方法,基本反应物是悬浮状态的：石灰浆。

生活垃圾焚烧烟气主要污染物及其治理措施简述摘要：本文主要介绍生活垃圾焚烧产生的大气污染物种类及产生原理，提出了目前常见的废气污染治理措施及其可行性分析。

关键词：生活垃圾焚烧大气污染污染治理措施0引言目前生活垃圾处理的主要方式为卫生填埋和焚烧，卫生填埋方式简单、工艺成熟、投资较低，但其受区域土地资源要素影响较大，应用受到一定的限制。

焚烧技术是利用焚烧炉将生活垃圾转化为灰烬、气体，能够减少原生垃圾约90%的体积和80%的重量，达到“减量化、无害化、资源化”的目的，是目前国家大力推行的生活垃圾处置方式。

生活垃圾焚烧烟气中含有大量的污染物，为保护生态环境，对焚烧烟气采取有效且可行的治理措施是必不可少的。

1焚烧烟气污染物及其产生原理生活垃圾焚烧产生焚烧烟气，其主要成分是N2、O2、CO2和H2O等，主要污染物包括①烟尘（颗粒物），包括惰性氧化物、金属盐类、未完全燃烧产物等；②酸性气体，包括SO2、NOx、HCl、HF等；③重金属，包括Hg、Pb、Cd、Cr、As、Mn等单质与氧化物；④残余有机物，包括未完全燃烧有机物与反应生成物，如二噁英类，各类污染物的产生原理如下：1.1烟尘生活垃圾中的灰分较大部分以底灰（炉渣）形式排出，少部分随烟气流排出。

烟气净化过程喷入的消石灰、活性炭粉末等，在高温干燥下也会产生少量颗粒物。

1.2酸性气体SO2：一部分来自生活垃圾中的可燃硫份燃烧，另一部分来自点火燃料、辅助燃料中可燃硫份的燃烧。

天然气是常用的清洁点火燃料和辅助燃料，燃烧产生的SO2量较小。

NOx：主要来自含氮化合物的热分解和氧化燃烧，少量来自空气成分中氮的热力燃烧产生（1100℃以下）。

HCl：主要来源于生活垃圾中含有的塑料和多种有机氯化物材料，如PVC塑料、含氯消毒或漂白的垃圾，其在燃烧过程中会生成HCl，而以无机氯盐方式（如NaCl）存在于生活垃圾中的氯元素则不会产生HCl。

HF：产生于垃圾中氟化物的燃烧，如氟塑料废弃物、含氟涂料等，形成机理与HCl相似，但产生量较少。

工艺方法——生活垃圾焚烧烟气净化工艺工艺简介生活垃圾焚烧过程中产生的污染物包括废气、废水和废渣, 文中主要讨论焚烧烟气中的污染物和控制。

烟气中的污染物主要包括粉尘（细小颗粒物）、酸性气体（HF、HCl和SO2等）、氮氧化物、重金属和有机污染物（主要为二噁英）, 其中二噁英受到广泛关注；其种类多, 毒性大, 在生活垃圾的焚烧过程中, 由于垃圾成分比较复杂, 高温下的反应多且相互影响, 二噁英的成因相当复杂, 目前的研究成果尚不能完全解释, 已知的生成途径有如下几种: 原始存在、高温气相合成、从头合成、前驱物合成。

一、酸性气体净化装置酸性气体通常采用碱性介质吸收法, 工业上普遍采用的是Ca （OH）2和NaOH, 净化工艺有干法、半干法和湿法。

（1）干法脱酸工艺干法脱酸工艺一般使用碱性吸附剂以干基形式直接喷入位于省煤器与除尘装置之间的水平烟道内, 或使吸附剂与酸性气体在干式反应塔内接触, 吸附剂与酸性气体之间通过气固相接触并发生中和反应, 来去除烟气中的酸性气体。

干法工艺设备简单, 投资较少；以干粉形式反应, 但由于干法存在吸附剂与烟气接触面积小、反应时间短, 因此干法脱酸效率低（50%-60%）, 一般喷入的吸附剂如消石灰会过量很多（钙酸比大于3）, 因此会导致下游的除尘设备负荷增加。

常规的干法脱酸工艺单独使用目前已经很难达到规定的排放要求, 因此一般大型的生活垃圾焚烧厂已经很少采用该法。

（2）半干法脱酸工艺半干法脱酸工艺是目前应用最广泛的。

国内大型垃圾焚烧厂大都采用该工艺。

半干法工艺一般吸收剂也采用Ca（OH）2, 首先制成Ca （OH）2浆液, 然后由安装在半干式反应塔顶部的雾化器把吸收剂浆液喷入反应塔, 雾化器的高速产生剪切作用, 使浆液形成极小粒径的液滴, 然后与烟气充分接触, 通过液滴中的水分挥发来降低烟气的温度, 同时提高烟气湿度, 石灰浆液滴与酸性气体进行反应, 生成中性盐类, 得以去除酸性气体。

生活垃圾焚烧发电项目烟气净化系统设计说明书烟气净化流程为：SNCR炉内脱硝+半干反应塔+干法+活性炭喷射+布袋除尘技术组合工艺。

烟气从炉膛出口经过热器、省煤器，然后通过烟气净化系统，再由引风机经烟囱排至大气。

SNCR炉内脱硝工艺，还原剂采用尿素。

1.1 脱酸半干法反应塔余热锅炉排出的烟气首先进入烟气净化系统的脱酸反应塔，以除去大部分烟气中的酸性气体和粉尘。

每条焚烧炉配一套反应塔，本期共两条焚烧线。

1) 脱酸反应塔由旋转喷雾器和塔体组成，Ca(OH)2溶液在反应塔内和烟气接触产生化学反应。

每条生产线1套。

2) 旋转喷雾器旋转喷雾器本身位于吸收塔上方的中央位置。

它的控制装置及其控制，振动探测器、温度保护及油冷却装置均安装在吸收塔的顶部。

半干反应的有效性，是通过以下措施来得到保证的：对消石灰浆/冷却水液体有良好的、均匀的雾化，平均雾化粒度30～50µm；在蜗形入口通道及导流板的作用下，烟气在流经反应塔的过程中，得到了均匀的分配；由于入口末端气旋的高速作用、烟气的逆向运动以及冷却水的喷射，使得烟气和雾液得到高度有效的混合；烟气在反应塔内有充足的停留时间；喷雾器上装有快速联接件。

反应塔平台也装有一套吊装运输装置，可在15-30分钟内完成备用喷雾器的更换。

对喷雾器的维护和清洁工作，可在吸收塔的平台上很容易地进行、无需拆下再搬到维修车间。

3) 在更换喷雾器进行期间，烟气净化系统保持运行，烟道中喷入消石灰干粉，确保喷雾器更换无法喷浆时，保证一定的脱酸效率。

4) 为了提高消石灰浆同烟气接触面积，提高消石灰的利用率，消石灰浆以极细的雾状(30-50μm)喷入烟气中去进行高速旋转喷雾。

同时向烟气喷水，控制烟气的出口温度在合适的范围内。

5) 中和反应的产物和烟气中原有的颗粒绝大部分(95%)随烟气排出，只有极少一部分(5%)沉降到反应塔底部排出。

6) 预先配制好浓度约13%的消石灰浆，和水一起分别输入旋转喷雾器，从喷嘴喷出。

我国生活垃圾焚烧厂废气治理措施生活垃圾焚烧技术以具有能对垃圾进行减量化、资源化和无害化处理，可大量减少垃圾填埋占地面积等特点而受到关注。

目前全国已经建成垃圾焚烧厂68座，处理能力到33000吨/日，焚烧处理率已由2001年的 2.9％上升到目前的12.9％。

由于生活垃圾的特殊性，在焚烧过程中不可避免地会产生大量的气态污染物，如果不进行有效治理，将对环境造成严重污染，危害人体健康。

１．垃圾焚烧厂烟气产生机理生活垃圾焚烧过程中产生的污染物主要包括四大类：颗粒物（烟尘）、酸性气体（CO、NOX、SO2、HCI等）、重金属（Hg、Cr、Pb等）及有机污染物（主要因子为二恶英类）。

（1）HCI来源于生活垃圾中含氯废物。

（2）SO2来源于含硫生活垃圾的高温氧化过程。

（3）NOX来源于生活垃圾焚烧过程中N2和O2的氧化反应及含氮有机物的燃烧，其中95％为NO，NO2所占比例很少。

（4）CO是由生活垃圾中有机物可燃物不完全燃烧产生的。

（5）金属类污染物源于焚烧过程中生活垃圾所含重金属及其化合物。

（6）有机污染物的产生机理非常复杂，会伴随多种化学反应。

首先形成中间产物，最后形成终产物。

二恶英是其中毒性最强的化合物，在垃圾焚烧过程中其生成途径主要有：1）生活垃圾中本身含少量有的微量二恶英大部分在高温下分解，但由于其具有热稳定性，少量会随烟气排放；2）在燃烧过程中由氯源生成，大部分在高温条件下也会被分解，但有少部分排放；3）当燃烧不充分时，烟气中会产生过多的未燃尽物质，在遇触媒（重金属Cu等）及300℃-400℃条件下已分解的二恶英会重新生成；2.生活垃圾焚烧厂废气排放标准选择废气治理技术首先要明确需执行的排放标准，生活垃圾焚烧厂废气排放标准见表一。

表一生活垃圾焚烧厂废气排放标准二恶英排放浓度根据环发（2008）82号文件确定。

3.废气治理技术的应用3.1焚烧烟气治理流程国内某生活垃圾焚烧发电厂采用的烟气治理流程如下图：3.1.1 NOX控制系统国内很多种采用低氮燃烧控制烟气中NOX浓度，具体控制条件包括降低过量空气系数、降低炉膛温度以及烟气充分混合等。

垃圾焚烧烟气协同治理技术关键词：垃圾焚烧烟气袋式除尘垃圾焚烧发电固体废弃物种类繁多，包括生活垃圾、危险废物和医疗废物。

我国拥有13亿多人口，日排生活垃圾80多万吨。

受人文环境及生活习惯的影响，与发达国家相比，我国生活垃圾总量大、含水率高、热值低、成分复杂、有毒有害物种类多。

“焚烧发电”是实现垃圾减量化、无害化、资源化的最有效方法。

经受两年前的“反烧”浪潮洗礼和近几年的工程锤炼，证明这一处理方式符合我国国情，从而走上理性发展阶段，逐渐形成并奠定以袋式除尘为核心，处理垃圾焚烧烟气的干法、半干法和干法+半干法组合处理协同控制技术路线。

（1）协同控制污染物：HCl、SO2、二英、重金属、颗粒物等；（2）协同治理工艺：分干法和半干法及干法+半干法组合，工艺流程见下图，核心技术、优缺点及其应用如下表。

垃圾焚烧炉烟气协同处理工艺流程表：干法和半干法协同处理工艺的对比2015年全国城镇生物垃圾焚烧处理能力将达到无害化处理总能力的35％以上。

至今，在我国各地正常运行的焚烧炉烟气协同处理装置已有120多台套。

上海老港固废综合利用基地是我国在建的最大垃圾无害化处理及综合利用项目，按规划分四期建设，最终建成花园式固废综合利用基地、循环经济示范基地，成为人们生态旅游的一大景观。

基地规划建设6000t/d垃圾焚烧发电厂，已建成一期3000t/d，配置4台750t/d焚烧炉，按欧盟EU2000/76/EEC的排放标准设计，采用最先进的焚烧工艺和干湿结合的烟气协同治理技术。

泰州垃圾焚烧发电厂2×500t/d焚烧炉尾气治理是国内首先采用“干法+半干法”组合协同处理工艺，包括：炉内喷尿素（SNCR）脱硝，急冷反应塔抑制二英再生，烟道喷反应助剂及消石灰粉联合袋式除尘器脱除酸性气体和多种颗粒物。

处理效果如检测验收报告（见下表），所有指标都达到或优于欧盟标准限值。

表：泰州垃圾焚烧炉尾气处理测试结果关键词：垃圾焚烧烟气袋式除尘垃圾焚烧发电上海老港固废综合利用基地6000t/d垃圾焚烧发电厂750t/d焚烧炉烟气参数如下表。