摘要：從目前的應(yīng)用效果上來(lái)看，垃圾焚燒發(fā)電不僅可以解決城市生活垃圾，并且還能夠利用垃圾燃燒產(chǎn)生的熱量進(jìn)行發(fā)電，分擔(dān)了城市一部分的供電壓力。因此，垃圾焚燒發(fā)電成為了城市建設(shè)過(guò)程中的重點(diǎn)項(xiàng)目。在發(fā)展過(guò)程中政府部門(mén)也給予了政策支持，使得垃圾焚燒發(fā)電得到了飛速的發(fā)展。但是，在垃圾焚燒發(fā)電過(guò)程中，由于技術(shù)方面的缺陷，垃圾焚燒之后產(chǎn)生的有害氣體、灰塵都沒(méi)有得到妥善的處理。這些垃圾焚燒發(fā)電過(guò)程中存在的問(wèn)題，很大限度上限制了城市垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：生活垃圾焚燒；發(fā)電工藝；污染防治

1垃圾焚燒發(fā)電的原理

垃圾焚燒發(fā)電是指將垃圾通過(guò)焚燒爐的進(jìn)料口送入焚燒爐后使垃圾在800°C～1000°C的溫度下充分燃燒，并將焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的大量熱量通過(guò)加熱給水至過(guò)熱蒸汽后再引至汽輪機(jī)，高溫高壓的蒸汽經(jīng)過(guò)汽輪機(jī)做功后將熱能轉(zhuǎn)化成電能，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電的過(guò)程。垃圾在焚燒爐焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣通過(guò)凈化除塵設(shè)備將煙氣凈化后通過(guò)煙囪排入大氣，焚燒后產(chǎn)生的爐渣及飛灰收集后綜合利用或者填埋。焚燒后的垃圾體積的減少量高達(dá)80%-90%，減少了70%的重量，因此采用焚燒處理垃圾可以達(dá)到減重減體積的效果，垃圾焚燒的優(yōu)點(diǎn)還有占地面積小、余熱發(fā)電、徹底有效的消滅細(xì)菌、廢渣可以當(dāng)作建筑材料等優(yōu)點(diǎn)。基于以上優(yōu)點(diǎn)大力推行垃圾焚燒發(fā)電利國(guó)利民?！秶?guó)家環(huán)境保護(hù)“十三五”規(guī)劃》中介紹把生活垃圾焚燒的處理系統(tǒng)技術(shù)作為以后處理生活垃圾的首要考慮方案，規(guī)劃指出必須采用先進(jìn)的生活垃圾的處理設(shè)備，降低污染物的排放量，提高生活垃圾的處理水平[1]。在國(guó)家政策的大力支持下，垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)正趨于成熟，將會(huì)成為我國(guó)垃圾處理的主要方式。

2垃圾焚燒發(fā)電中產(chǎn)生的廢氣分析

2.1垃圾焚燒后產(chǎn)生的廢氣成分

垃圾焚燒廢氣的主要成分是由N2、O2、CO2和H2O等四種無(wú)害物質(zhì)組成，占煙氣容積的99%。因垃圾成分不可控和燃燒過(guò)程的多變性，焚燒煙氣中還含有1%左右的有害污染物，主要包括：

1）顆粒物，如惰性氧化物、金屬鹽類(lèi)、未完全燃燒產(chǎn)物等；

2）酸性氣體，如NOx、SOx、HCl及HF等；

3）重金屬，主要是Hg、Pb、Cd及Cr、Zn等單質(zhì)與氧化物等；

4）殘余有機(jī)物，包括未完全燃燒有機(jī)物與反應(yīng)產(chǎn)物，如芳香族多環(huán)衍生物、烴類(lèi)化合物、不飽和烴化合物、二噁英類(lèi)等；

2.2環(huán)境可容量的限制

城市垃圾在焚燒的過(guò)程中會(huì)有很多的污染物產(chǎn)生，在我國(guó)制定的《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定了有10種污染物，其中包括CO、煙塵、SO2、HCl、NOx、Hg、二噁英等物質(zhì)。按照《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18485-2014），規(guī)定了二噁英的最高極限值是0.1ngTEQ/m3，但是在上海、北京、廣州等一線(xiàn)城市中，監(jiān)測(cè)中顯示空氣中的二噁英的含量已經(jīng)接近最高極限值，甚至有的超過(guò)極限值。

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現(xiàn)在的大氣負(fù)荷已經(jīng)達(dá)到其所能承受的極限值了。如果在這些一線(xiàn)城市中新增加城市垃圾焚燒廠(chǎng)會(huì)大大的增加居民將要面對(duì)嚴(yán)重的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，國(guó)內(nèi)很多大中城市都面臨或者即將面臨大氣容量的問(wèn)題，雖然在項(xiàng)目實(shí)施之前會(huì)有環(huán)評(píng)報(bào)告，但是這個(gè)潛在的危險(xiǎn)源不容忽視，必須引起重視。

3加強(qiáng)廢氣污染防治

煙氣凈化工作處于垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)煙氣排放之后，是對(duì)煙氣污染進(jìn)行有效控制和科學(xué)治理的關(guān)鍵措施。在當(dāng)前我國(guó)垃圾發(fā)電廠(chǎng)的煙氣凈化工作方面，最常用的是“SNCR脫硝+半干法脫酸+干石灰噴射+活性炭吸附+袋式除塵器”的組合工藝，通過(guò)這一系列工序的連續(xù)處理來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)焚燒排放煙氣的有效處理，下面針對(duì)不同的凈化工藝展開(kāi)具體的原理分析。

3.1SNCR脫硝

在我國(guó)垃圾焚燒廠(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，只要控制好燃燒溫度和氧量，NOx排放值即可在400mg/Nm3以?xún)?nèi)，但無(wú)法滿(mǎn)足國(guó)標(biāo)最新要求。為了進(jìn)一步減少煙氣中NOx含量，可選擇性非催化還原法（SNCR）除氮氧化物系統(tǒng)。SNCR法是向煙氣中噴氨水溶液，在高溫（800～1100℃）區(qū)域，通過(guò)氨水分解產(chǎn)生的氨自由基與NOx反應(yīng)，使其還原成N2、H2O和CO2，達(dá)到脫除NOx的目的。

3.2半干法脫酸

焚燒爐出口煙氣通過(guò)旋轉(zhuǎn)噴霧干燥脫酸反應(yīng)塔的體積可保證達(dá)到預(yù)定的脫除效率，同時(shí)滿(mǎn)足使石灰漿水分蒸發(fā)成為干粉的要求。焚燒爐出口含酸性氣體的煙氣進(jìn)入反應(yīng)塔進(jìn)行脫酸處理，同時(shí)降溫。由制漿系統(tǒng)輸送過(guò)來(lái)的石灰漿液通過(guò)塔頂?shù)碾p相流固定噴頭進(jìn)行霧化，石灰漿液被霧化成粒徑120～200μm左右的霧滴，這些細(xì)小的霧滴與酸性氣體充分接觸，在一系列的化學(xué)反應(yīng)后去除煙氣中絕大多數(shù)的酸性氣體。反應(yīng)過(guò)程中，霧滴吸收煙氣中的熱量不斷蒸發(fā)水分，結(jié)合反應(yīng)塔獨(dú)特設(shè)計(jì)，塔內(nèi)的高溫?zé)煔馐沟脻{液霧滴在下降的過(guò)程中得到干燥，并在到達(dá)塔底前將水分充分蒸發(fā)，形成固體反應(yīng)物從塔底排出。

煙氣中剩余的氣相污染物在通過(guò)濾袋時(shí)與未完全反應(yīng)的Ca(OH)2進(jìn)一步反應(yīng)而被去除。另外由于煙溫降低，煙氣中的部分有毒有機(jī)物和重金屬也可以被凝聚或被干燥的粉塵吸附而除去。

3.3干石灰噴射

此系統(tǒng)具有以下兩個(gè)功能：預(yù)噴涂以及干法脫酸。干粉儲(chǔ)倉(cāng)每個(gè)出口均設(shè)有定量給料裝置及堵塞報(bào)警裝置，可以獨(dú)立供料，由定量給料裝置控制消石灰的添加量，經(jīng)文丘里噴射器噴入反應(yīng)塔出口管道。從噴射風(fēng)機(jī)來(lái)的空氣將給料裝置排出的消石灰噴入脫酸塔和布袋除塵器間的煙道中，與煙氣中的酸性氣體SOx，HCl等進(jìn)行反應(yīng)。與消石灰反應(yīng)后的煙氣帶著飛灰和各種粉塵進(jìn)入布袋除塵器。

3.4活性炭吸附

由于垃圾焚燒過(guò)程中會(huì)有二噁英的產(chǎn)生，因此為了更好地去除重金屬及二噁英，通過(guò)在進(jìn)除塵器前的煙道內(nèi)噴入活性炭，用活性炭吸附重金屬及二噁英，保證重金屬及二噁英的排放濃度達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)?；钚蕴烤哂袠O大的比表面積，因此只要活性炭與煙氣混合均勻且達(dá)到足夠的接觸時(shí)間就可以達(dá)到要求的凈化效率?；钚蕴繃娙霟煹篮?，即在煙道內(nèi)開(kāi)始吸附二噁英、Hg等重金屬污染物，但并沒(méi)有達(dá)到飽和，隨后與煙氣一起進(jìn)入袋式除塵器中吸附在濾袋表面上，與通過(guò)濾袋表面的煙氣充分接觸，最終達(dá)到去除煙氣中重金屬及二噁英的目的。

3.5袋式除塵器

此系統(tǒng)采用低壓噴吹脈沖布袋除塵器收集煙氣中的煙塵。含塵煙氣由除塵室下部的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入箱體，凈化氣體在濾袋內(nèi)向上經(jīng)濾袋口進(jìn)入上箱體，由排風(fēng)口排出。氣流隨后折轉(zhuǎn)向上，通過(guò)內(nèi)部裝有金屬架的濾袋，粉塵被捕集在濾袋的外表面，使氣體凈化。凈化后的氣體進(jìn)入濾袋室上部的清潔室，匯集到出風(fēng)管排出。隨著除塵器的連續(xù)運(yùn)行，當(dāng)濾袋表面的粉塵達(dá)到一定厚度時(shí)，氣體通過(guò)濾料的阻力增大，布袋的透氣率下降，用脈沖氣流清吹布袋內(nèi)壁，將布袋外表面上的粉餅層吹落，塵層跌入灰斗，濾袋又恢復(fù)了過(guò)濾功能。

綜上所述，在號(hào)召可持續(xù)發(fā)展的大環(huán)境下，垃圾焚燒發(fā)電不僅可以對(duì)垃圾進(jìn)行妥善處理，并且還可以利用垃圾這種廢物資源來(lái)進(jìn)行發(fā)電，其體現(xiàn)了對(duì)資源的有效利用。但是在垃圾焚燒發(fā)電過(guò)程中，要注重的是對(duì)垃圾的處理，發(fā)電只是垃圾處理過(guò)程中對(duì)能源再次利用的環(huán)節(jié)，但是垃圾處理卻是整個(gè)過(guò)程的重要步驟。因此，垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)要加快技術(shù)的更新，有助于實(shí)現(xiàn)垃圾的無(wú)害化以及資源化目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

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