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生活垃圾焚烧烟气脱硫技术应用分析

摘要：生活垃圾焚烧烟气中含有1%左右的有害污染物，主要包括酸性气体、粉尘(颗

粒物)、重金属和有机毒性污染物(二噁英、呋喃等)等几大类。原始焚烧烟气中SO2典型含

量为200～800mg/Nm3,HCl典型含量为600～1200mg/Nm3,HF典型含量为1～

20mg/Nm3。考虑到HCl和HF相对容易去除，而SO2较难去除，同时SO2含量也是大气

污染物总量控制指标，故文章以SO2为对象进行分析。按《生活垃圾焚烧污染控制标准》

(GB18485—2014)(以下简称《标准》)中污染物的排放日均值计算，2025年每日生活垃圾

焚烧产生的SO2排放量达339.2t,年排放量为11.29万t,数量十分可观，会对环境造成很大

的污染。因此，经济适用的脱硫工艺在生活垃圾焚烧项目上的应用研究，具有十分重要的

意义。

关键词：生活垃圾；焚烧；烟气脱硫技术；应用

1生活垃圾焚烧污染控制标准分析

目前国内已建成运营的生活垃圾焚烧发电厂烟气排放均执行《标准》,部分项目要求执

行欧盟2010/75/EU要求。2020年第十三届全国人大三次会议上，政府报告指出生态环境

方面要持续推进污染防治，巩固扩大蓝天保卫战成果，SO2、NOx排放量要下降3%。以

SO2为例，上海2013年已提出SO2日均排放值需与欧盟2010/75/EU一致

(SO2≤50mg/Nm3),随后深圳、海南、河北以及天津对新建项目的SO2日均排放限值提出更

为严格的要求，甚至低于燃煤电厂的超低排放限值(SO2≤35mg/Nm3)。《RISN-TGO22—

2016生活垃圾清洁焚烧指南》[3]中明确提出烟气污染物总体控制的三道线，即现行国

标、环境影响评价批复的污染物排放指标、按切实保证达标排放的工程余量即排放指标+

工程余量。
2烟气脱硫技术

2.1干法脱硫技术

干法脱硫（DFGD）技术是在完全干燥的条件下，用粉末催化剂、吸附剂、吸收剂等

与烟气中的SO反应，除去烟气中的。固体石灰石粉通常用作吸收剂。由于试剂和产
2SO2

品均为干固体粉末，本脱硫工艺无废水产生，无设备结垢和腐蚀设备。然而，由于反应速

度慢、扩散受限、脱硫效率低、脱硫设备庞大，气固两相接触投资高，操作技术要求高。

另一种是在袋式除尘器前烟道上设置喷射点，喷入中和剂，主要反应在滤袋表面完成，这

种方式作为干法脱硫的辅助手段在目前的垃圾焚烧行业应用最广泛。采用碳酸氢钠粉脱硫

时，粉末比表面积以及反应温度是决定其脱硫效率的两大因素。碳酸氢钠粉末在仓内储存

易潮解成块，且粒径过大，粉末比表面积小，直接与烟气中的SO接触时，反应不充分，
2

反应效率降低，因此配置研磨机，将碳酸氢钠粉末研磨至粒径为20μm左右，以增大比表

面积，提高反应效率，并降低碳酸氢钠的消耗量。碳酸氢钠的脱硫效率与反应温度也有很

大关系，有研究表明在140～200℃下灼烧碳酸氢钠后，颗粒物孔隙分布均匀丰富，脱硫

效率达95%,这很可能是因为孔隙率的增加，使SO扩散至颗粒内部，增加了反应
2NaHCO3

时间和提高了反应效率，但当温度升高至280℃时，颗粒表面明显致密，多孔碳酸氢钠有

可能发生烧结和孔道损失的现象，导致脱硫效率降低。

2.2半干法脱硫技术

半干法脱硫技术，一般设置反应塔，常见的有循环流化床脱硫工艺(CFB)、改进后的

增湿灰循环脱硫工艺(NID)以及增强半干法工艺(IDR),在火电厂以及循环流化床锅炉的烟气

处理应用较多。半干法脱硫技术优势在于工艺简单，设备投资和维护量较低，但脱硫效率

相对较低，为70%～80%,中和剂以消石灰和碳酸氢钠为主，钙(钠)硫比高，消耗量大。采
用消石灰粉脱硫，反应温度低于200℃时，随着喷水量的增加，烟气温度降低，湿度增

加，SO脱除率显著提高，但为了避免烟气低温结露影响后续工艺的运行，反应温度一般
2

控制在150℃左右。这是因为水雾与消石灰粉形成浆滴，浆滴中水分少，蒸发快，会导致

在浆滴表面的物理吸收、水合及电离成-和2-过程受限，反应速度变慢，
SO2SO2HSO3SO3

从而导致脱硫效率降低。而湿度越大，烟气中水蒸气分压越大，浆滴中水蒸发越慢，SO
2

水合速度提高，SO电离成-和2-、Ca2+和SO2-反应的时间增加，因而反应效果更
2HSO3SO33

好，脱硫效率提高。

2.3湿法脱硫技术

湿法脱硫技术（WFGD），即脱硫过程在液相中进行。湿法脱硫技术脱硫效率高、占

地面积小、适用性强。尽管WFGD是目前使用的最为广泛的脱硫技术，但是传统WFGD有

大量废水、能耗高、洗涤后烟气温度低以及腐蚀严重等缺点，需进一步优化。下面简单介

绍石灰石—石膏法、氧化