工艺烟气治理之垃圾焚烧篇.docx

工艺烟气治理之垃圾焚烧篇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、NOX、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进一步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当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备极好的着火条件。垃圾入炉后即和炽热的石英砂快速处于完全混合状态垃圾受到充分加热、干燥有利于完全燃烧床内燃烧温度控制在800-900℃。流化床炉采用石英砂作为热载体蓄热量大燃烧稳定性较好燃烧反应温度均匀很少局部过热。流化床焚烧炉能处理生活垃圾、工业废物和污泥等广泛的废物种类。二、垃圾焚烧烟气特点1）污染物危害大治理要求高。烟气中污染物包括颗粒物（粉尘、飞灰）、酸性气体（HCL、HF、SOX、NOX等）、有机氯化物（二噁英、呋喃）、重金属（Hg、Cd、Pb等）其中二噁英是剧毒致癌物质重金属元素直接危害人体健康。2）烟气湿度高露点温度高。生活垃圾自身含水分较高并且多变使焚烧烟气的含湿量较高一般为25-35%最高可达50-60%。同时由于烟气中含有酸性气体导致烟气露点温度高达130-140℃设计必须充分考虑防结露、耐腐蚀措施。3）烟气温度变化大对温度控制要求高。余热锅炉出口烟气温度为200℃左右但瞬时温度可超过300℃瞬时低温可能低于150℃须采取调温、控温措施此外由于250-600℃为二噁英再聚合的适宜温度段在选择冷却方式时应予规避。三、烟气净化技术1）除尘垃圾焚烧炉烟气中所含烟尘平均粒径为20-30um堆积密度为0.3-0.5g/cm3原始含尘浓度为1.5-15g/m3（标态）掺加有害气体处理剂后可达到15-25g/m3。烟气含湿量一般为30%左右最高可达60%左右。目前GB/T18485明确规定垃圾焚烧炉除尘必须采用袋式除尘器。袋式除尘器不仅是颗粒物除尘器还是有害气体净化反应床除尘器必须具备良好的清灰再生性能同时选用耐温、耐腐、耐水解滤料。2）脱酸垃圾焚烧炉烟气中SO2浓度为200-500mg/m3（标态）HCL浓度为400-1200mg/m3（标态）最高可达1800mg/m3（标态）通常采用喷碱中和处理按喷碱方式可分为干法、半干法和湿法。其中湿法由于废液及腐蚀等问题应用较少干法脱酸分为炉内喷入法和烟道喷入法。炉内喷入法直接将碳酸钙或白云石喷入炉内脱除效率较低一般在30-50%之间。烟道喷入法是在除尘器前烟道喷入消石灰粉尘使之随烟气均布在除尘器滤袋表面对烟气中酸性物质进行捕集。对于酸性物质温度越低脱除效率越高因此通常在除尘器前增设喷雾冷却塔控制进入除尘器的烟气温度在160-180℃左右。半干法是在反应塔喷入消石灰浆液控制反应塔内烟气温度在140-150℃之间酸气脱除率可达到90%以上再经布袋除尘器粉尘层二次接触可使SO2浓度降为10-30mg/m3（标态）HCL浓度降为20-50mg/m3（标态）.半干法常用的有喷雾干燥法和循环流化床法。喷雾干燥法是一种常用的烟气脱酸技术喷雾干燥烟气脱酸反应过程包含以下4个步骤即：吸收剂制备、吸收剂浆液雾化、雾化浆液和烟气混合吸收酸性气体并被干燥、反应产物排出。喷雾干燥烟气脱酸技术主要是利用喷雾干燥的原理将浓度为9%～13%的石灰石浆液经吸收塔顶部的雾化器雾化其粒径可小于100μm一经与烟