垃圾焚烧及烟气净化工艺

垃圾焚烧发电厂焚烧烟气处理工艺流程1、目前国内外基本采用往复式炉排炉垃圾焚烧技术，垃圾抓斗将仓内垃圾提升到给料斗，通过给料槽连续不断加料到炉排入口。

在推料器的作用下，垃圾首先进入排炉干燥区，通过炉排的动作，垃圾在炉排上往前移动到燃烧区，最后到达燃烬区，确保垃圾在850℃-1100℃高温下得到充分燃烧。

2、焚烧炉的上部即为锅炉，焚烧炉出来的烟气温度约为850℃，首先被焚烧炉上部第一通道的水冷壁管吸收部分热量，然后烟气继续冲刷屏式受热面及过热器，烟气中大部分的热量在这里被吸收，最后经过省煤器时将剩余的热量再吸收一部分，尾气排至烟气净化系统。

3、在烟气流动的同时，汽水也在流动，一般来说汽与水的流动和烟气的流动是逆向的，方便换热。

一般来说，锅炉给水经除氧器由给水泵输送，经省煤器预热后送至锅筒，然后经水冷壁和屏式受热面进一步加热，产生出汽水混合物进入锅筒。

饱和蒸汽在锅筒内被分离出来，经过过热器进一步加热，最后产生出过热蒸汽，送往汽轮机。

采用炉排炉焚烧垃圾、余热利用进行发电是目前比较主流的垃圾减量化、资源化处理方式。

焚烧后垃圾减容量可达90%、减重量可达80%以上，大大减少了垃圾填埋处置用地，节约土地资源，降低环境污染，提高环保效益。

随之而来，烟气能否达标排放、灰渣能否安全处置就成了最关键的问题。

烟气中含有烟尘、二嗯英、重金属、酸性气体等有害物质，对居民健康、生存环境影响深远，必须有效去除。

随着近年来烟气的处理工艺不断发展，普遍认同的较为经济可靠的烟气净化工艺为：SNCR炉内脱氮+半干法脱酸+干法脱酸+活性炭吸附+布袋除尘”，它具有净化效率高、无须对反应产物进行二次处理的优点，处理后的烟气，可满足《生活垃圾焚烧处理污染控制标准》（GB18485-2014），部分指标可达到欧盟2010/75/EC要求。

随着国家对环保要求的进一步提高，一些大中型城市的环保部门对烟气排放指标提出了更高的要求。

城市生活垃圾焚烧发电技术及烟气处理摘要：我国作为生活垃圾产生量最大的国家，预计2030年，生活垃圾的总产量将会是美国2倍。

在这种趋势下，必须加大研发科学技术的力度，确保生态环境不会受到污染。

为保证生活垃圾可以得到二次利用，应该积极研发焚烧垃圾发电技术，提高应用技术水平，从而有效处理生活垃圾，降低生态环境压力，促使人与自然和谐共处。

本文基于城市生活垃圾焚烧发电技术及烟气处理展开论述。

关键词：城市生活垃圾；焚烧发电技术；烟气处理引言目前，针对生活垃圾的处理问题主要可以分为三种方式，分别是填埋、焚烧以及堆肥，在这三种处理方法中，焚烧属于一种无害化的处理方式，在目前能源日趋紧张的大背景下，如果可以通过一种环保的方式，对垃圾进行焚烧进而将其中的化学能转化为电能，对于我国社会的发展而言具有重大意义。

在当今社会，对生活垃圾进行环保形式的焚烧已经成为国家生活垃圾处理的一种重要方式，通过对焚烧系统进行合理的优化，有利于保障设备运行的稳定性，同时也可以使得焚烧效率大大提升。

针对生活垃圾焚烧发电系统的优化问题，本次研究首先对其工艺流程进行简单介绍，在此基础上，对其重要的两项组成部分分别进行深入研究，为推动生活垃圾焚烧发电系统的进一步发展奠定基础。

1生活垃圾焚烧发电工艺流程目前，常见的生活垃圾焚烧发电系统由垃圾接收及贮存系统、焚烧系统、热量回收系统、热量利用系统、烟气处理系统、灰渣接收系统以及自动控制系统等部分构成，其中，垃圾接收及贮存系统和自动控制系统最为重要，这主要是良好的垃圾接收分类以及合理的垃圾贮存方式可以为垃圾焚烧奠定基础，而自动控制系统的性能将会对焚烧效率产生直接影响，同时，自动控制系统将控制其他系统，使得其他系统之间相互配合，因此，本次研究将主要对垃圾接收及贮存系统和自动控制系统进行深入研究。

2焚烧烟气污染物烟气形成机理生活垃圾焚烧烟气污染物中主要的有害物质包括酸性气体、烟尘、重金属以及二噁英等。

另外还会产生一些未焚烧完全的颗粒物等。

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。

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。

垃圾发电厂烟气净化工艺摘要：垃圾焚烧发电技术主要是利用焚烧法处理生活垃圾，通过垃圾焚烧锅炉产生的热能进行发电，目的是最大限度地实现资源回收利用，达到变废为宝。

燃烧过程中产生的烟气在锅炉内通过加热水并产生蒸汽推动汽轮机发电，热量被吸收后的烟气在炉内通过SNCR脱销，进入半干式反应塔与雾化后的石灰浆液充分混合接触（雾化器高速旋转，保证液滴大小、覆盖范围及雾化效果）达到初步脱酸，在半干式反应塔后的烟道喷射消石灰干粉，在酸性成分达到峰值时，能够去除酸性成分，干法脱酸也可作为布袋预喷涂用，达到保护滤袋的目的。

烟气进图布袋前，喷射活性碳吸附重金属、二恶英、呋喃、VOC等，此反应在烟道内开始，并在布袋上继续，完成充分的化学反应。

重金属吸附在灰尘颗粒上，多数烟尘同烟气一起经袋式除尘器脱除。

半干式反应塔和除尘器的飞灰收集后经物料输送系统送到飞灰储仓，再由螺旋机输送至螯合混炼装置，飞灰中的重金属与螯合剂反应，生产螯合物从而被稳定化，通过养护蒸发掉大量水分后，由专用运输车辆运至指定填埋场卫生填埋，布袋出口的烟气通过湿法和SCR系统再次进行脱硫和脱销，最终，清洁烟气通过引风机抽向烟囱，排入大气。

关键词：烟气净化;流程;设备;应用引言生活垃圾焚烧系统主体工艺包括垃圾接收储存及输送系统、垃圾焚烧系统、余热利用系统、烟气净化系统、灰渣处理系统等。

其中，焚烧炉、余热锅炉、烟气净化系统是保证焚烧线连续稳定运行最为核心的三部分。

焚烧炉是垃圾焚烧处理工艺中的核心设备，其对垃圾处理的整体工艺路线、焚烧效果、工程造价、运行的稳定性、经济效益等起着至关重要的作用，是实现垃圾焚烧无害化处理的关键。

我国垃圾焚烧行业近20年的发展已证明机械炉排炉为比较成熟的技术，运行可靠度较高，燃烬度好，目前在国内市场份额约为80%。

“SNCR脱硝+旋转喷雾半干法脱酸+干法喷射+活性炭吸附+袋式除尘+湿法+SCR脱硝”的组合工艺是目前国内垃圾焚烧烟气净化最典型、最常用且成熟的工艺技术，其中旋转喷雾半干法脱酸工艺被评为国家重点环境保护实用技术。

垃圾焚烧发电厂烟气净化技术分析摘要：为了更好地降低垃圾焚烧发所产生的污染物质，需要明确垃圾经过焚烧处理之后烟气污染物质具体种类及排放浓度，使用相应的烟气净化技术，有效构建烟气净化管理系统，确保垃圾焚烧之后的烟气物质在排放过程中,满足国家相关标准。

本文详细分析了垃圾焚烧现状，并且结合垃圾焚烧现状和具体工程实例，总结出发电厂烟气净化技术应用策略。

关键词：垃圾焚烧发电厂；烟气净化技术；二噁英类物质我国市场经济水平不断发展和进步，城市垃圾所造成的污染问题逐渐严重，因此为了尽可能减少烟气污染问题，应在了解烟气净化系统工作原理的基础条件上，设计出所对应的烟气处理系统，最大程度发挥出系统应用优势和特点，为环境优化提供质量保证。

一、垃圾焚烧现状分析目前，我国城市垃圾在回收过程中分类不彻底，所以垃圾中的无机物质以及水分含量极高，低位热量数值相对较低，如果单纯依靠国外的专业技术以及机械设备，所产生的焚烧效果并不理想。

同时，垃圾经过焚烧之后所产生的烟气物质污染水平同样不稳定，经常出现烟气超标等情况，所以，在垃圾焚烧和处理过程中，想要保证垃圾焚烧以及烟气净化水平，需要针对垃圾内部成分以及热量数值详细分析，有效对垃圾焚烧过程中所产生的烟气物质合理化控制。

二、发电厂烟气净化技术应用策略垃圾焚烧发电厂的烟气净化环节对于城市发展来说具有重要现实意义，对于污染物质浓度执行标准进行详细规定开展全面探索和分析，并且选择更加适合的专业技术模式，从根本上增加基础净化效果，最终设计出更加科学、合理的净化处理方案。

（一）工程概况某扩建项目日均焚烧处理生活垃圾4000吨（年处理垃圾146×104吨/年），配置6台800吨/天的炉排焚烧炉，配套6台余热锅炉、3台单机容量50MW的凝汽式汽轮发电机组；高浓度污水处理规模为1200m3/d，炉渣处理规模为1200t/d。

（二）烟气排放指标烟气排放指标详见表。

表1烟气排放指标（三）烟气净化系统工艺根据本工程烟气排放指标及余热锅炉出口烟气参数，本工程确定烟气净化系统采用“SNCR炉内脱硝系统+半干法烟气脱酸塔+干粉喷射吸附系统+活性炭喷射吸附系统+布袋除尘器+湿法脱酸系统+SCR系统”的工艺。

生活垃圾焚烧烟气中的污染物包含以下四类:（1）煤烟、颗粒物及飘尘；（2）酸性气体: HCI、HF、SO2.NOx；（3）有毒重金属: Pb、Cd、Hg、As、Cr等；（4）二噁英类等卤代化合物: PCDDs (二噁英)、PCDFs (呋喃)。

（1）粉尘（颗粒物）控制技术焚烧尾气中粉尘的主要成分为惰性无机物, 如灰分、无机盐类、可凝结的气体污染物质及有害的重金属氧化物, 其含量在450~225500 mg/m3之间, 视运转条件、废物种类及焚烧炉型式而异。

一般来说, 固体废物中灰分含量高时, 所产生的粉尘量多。

粉尘颗粒大小的分布亦广, 直径有的大至100μm以上, 也有小至1μm以下。

除尘设备的种类主要有: 重力沉降室、旋风（离心）除尘器、喷淋塔、文式洗涤器、静电除尘器及布袋除尘器等。

重力沉降室、旋风除尘器和喷淋塔等无法有效去除直径为5~10μm的粉尘, 只能视为除尘的前处理设备。

静电集尘器、文式洗涤器及布袋除尘器等三类为垃圾焚烧尾气净化系统中最主要的除尘设备。

文式洗涤器多用于危险废物焚烧处理。

由于ESP具有促进二噁英生成的环境, 目前国外在生活垃圾焚烧尾气净化系统中普遍采用布袋除尘器, 美国、欧盟和加拿大环保局均推荐采用布袋除尘器收集粉尘。

（2）NOx污染控制技术NOx是NO和NO2 的统称, 依据氮氧化物生成机理, 可分为热力型、燃料型和快速型NOx 三类, 其中快速型NOx 生成量很少, 可以忽略不计。

热力型NOx: 是指当炉膛温度在1500 ℃以上时, 空气中的氮气在高温下被氧化生成NOx 。

随着温度T的升高, 其反应速率按指数规律。

当T<1500℃时, NO的生成量很少, 而当T>1500℃时, T每增加100℃, 反应速率增大6-7倍。

燃料型NOx: 指的是燃料中的有机氮化物在燃烧过程中生成的NOx , 其生成量主要取决于空气燃料的混合比。

由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度, 在600－800℃时就会生成燃料型, 它在煤粉燃烧NOx产物中占60－80％。

垃圾焚烧烟气治理净化技术详解垃圾焚烧是一种对城市生活垃圾进行高温热化学处理的技术，将生活垃圾作为固态燃料送入炉膛内燃烧，在800-1000℃的高温条件下，可燃组分与空气中的氧发生剧烈的化学反应，释放出热量并转化为高温的燃烧气体和少量的性质稳定的固体残渣。

当生活垃圾有足够的热值时，生活垃圾能靠自身的能量维持自燃，而不用提供辅助燃料。

城市生活垃圾焚烧烟气主要成分为CO2、N2、O2、水蒸气及部分有害物质如HCL、HF、SO2、NO X、CO、重金属（Pb、Hg）和二噁英，因此，垃圾焚烧烟气需要净化处理后才能向大气中排放。

一、焚烧工艺垃圾经分拣压缩处理后，投入焚烧炉中燃烧，高温烟气经余热锅炉冷却，并回收余热用于供热和发电，残渣及炉灰从炉底排出。

生活垃圾含水率比较高，而热值比较低。

通常，当低位热值>5000KJ/Kg时，燃烧效果较好；而当低位热值小于3350KJ/Kg时，需采取掺煤或烧油等助燃措施。

生活垃圾焚烧工艺较多，最常用的有炉排焚烧炉和流化床焚烧炉。

1、炉排焚烧机械炉排式焚烧炉采用层燃技术，以机械式的炉排块构成炉床，将垃圾进行直接燃烧，炉排间的相对运动和垃圾本身的重力使垃圾不断翻动、搅拌并推向前进，整个燃烧过程在一个炉膛进行。

垃圾首先进入干燥段，为了保证垃圾能够快速烘干、脱水，采用加热后空气从炉排底部对垃圾进行烘干，同时炉内燃烧垃圾也能对干燥段垃圾进行烘烤；当垃圾进入燃烧段后，垃圾在900℃左右进行高温燃烧，可使其中的可燃成分和有害成分被彻底分解，同时炉底进入空气对炉排进行冷却，从而防止高温对炉排的损害；当垃圾进入燃烬段后，垃圾处于降温过程并彻底燃尽，完全变成灰渣，垃圾燃烧整个流程完成。

2、流化床焚烧流化床焚烧炉是在炉内铺设一定厚度，一定粒度范围的石英砂，通过底部布风板鼓入一定压力的空气，将砂粒吹起类似水的沸腾状态。

流化床内气固混合强烈，传热传质速率高，单位面积处理能力大，具有极好的着火条件。