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生活垃圾焚烧发电烟气治理措施研究

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生活垃圾焚烧发电烟气治理措施研究

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生活垃圾焚烧发电烟气治理措施研究

来源:《中国电业》 作者:刘文超

  摘要:生活垃圾经焚烧处理后可减量化80%以上,垃圾焚烧项目有效地缓解服务区域生活垃圾处理的严峻形势,提高了资源循环利用率,减少填埋量有效改善服务区域的生态环境,但同时垃圾焚烧会带来一定的大气环境污染问题,主要有尘土污染,烟气污染和硫化物污染等,只有全方位的有效处理,才能达减轻污染危害,通过采取有效的环保措施,使用各类纤维布料进行生活垃圾焚毁过滤,各类除尘设施能够减少空气中95%的烟气与烟尘危害,从而减少污染,将影响降到最小化,将生活垃圾焚烧项目真正建成环保项目。

  一、生活垃圾焚烧发电中烟气的主要成分

  生活垃圾焚烧发电中烟气里面的另一主要污染物是有机类污染物,其中以二噁英类化合物为主。多氯二苯并二噁英和多氯二苯并呋喃是有机污染物中最主要的两大成分,在他们当中,有被统称为二噁英的75种PCDD异构体以及135种PCDF异构体,另外含包含多氯联苯以及氯代二苯醚等等,二噁英是以气体和固体的形态存在的。当前在我们所了解到全部的二噁英类化合物当中,其中七种PCDDs十种PCDFs以及12种PCBs,他们是毒性最为明显的,毒性最大的是2,3,7,8-TCDD,二噁英在生物的体内是积累的很难以排出,造成这种情况的原因是它非常难溶于水,却很易溶于脂肪,并且它的生物降解能力较差,具有很低的蒸汽压时,该物质在一般环境,温度下不容易从表面挥发,在700℃下具有热稳定性,高于此温度及开始分解。这三种特性决定了二噁英在环境中的去向,二噁英进入生物体并经过食物链积累而造成传递性,积累性中毒。

  (一)酸性气体

  生活垃圾焚烧后会产生大量的酸性气体,比如硫化合物、氮氧化合物、氯化氢和氟化氢等,这些物质均是由生活垃圾本身所含的化学元素相互反应后而形成的化合物,硫化合物在空气中与水分接触后容易形成酸雨。硫化合物主要有二氧化硫,由于生活垃圾中含硫的物质在焚烧炉与氧气密切接触后反应形成二氧化硫。氮氧化合物的主要成分是一氧化氮、二氧化氮和三氧化二氮,他们的产生原因是生活垃圾中还含有一些氮化合物,该元素在分解转换或者在空气中氮充分燃烧时与氧气在高温条件下进行氧化反应,从而生成以上几类氮氧化合物。

  (二)颗粒物及重金属

  生活垃圾焚烧发电过程中也会产生数量极多的颗粒物,这些颗粒物受焚烧炉中热浪的冲击而被吹起并随着烟气排向外界,如果生活垃圾燃烧不充分那么烟气的颜色就会转为黑色,黑色的烟气中富含极多数量的碳元素。生活垃圾焚烧发电过程中产生的烟气里面的颗粒物直径越小质量越轻,就越容易被人体吸进并附着在肺泡上,一旦附着上后并且数量足够多了之后就会对人体产生极强的危害。

  二、生活垃圾焚烧发电烟气污染的治理手段

  (一)从源头控制烟气污染物

  生活垃圾焚烧发电过程中如果不能够进行充分的燃烧,那么产生的烟气中就会富含较高浓度的有毒气体,所以控制烟气有毒污染物的重要措施是从源头控制烟气污染物,让生活垃圾在充分燃烧条件下进行焚烧,使燃烧处于良好的状态从而降低烟气中的有毒有害气体的生成。生活垃圾在焚烧发电过程中,可能会产生例如二噁英和酸性气体等有毒物质,酸性气体对于焚烧炉内壁能够产生严重的腐蚀作用从而加快了焚烧炉的折旧和损坏,因此为了提高生活垃圾的燃烧效率,降低燃烧不充分产生的气体对焚烧炉的腐蚀作用,垃圾焚烧厂应当选择性能良好的焚烧炉。质量好的焚烧炉能够显著降低生活垃圾燃烧过后气体中的氧化碳浓度,从而让生活垃圾得到最为充分的燃烧,并且焚烧炉中生活垃圾燃烧后产生的烟气温度也会随之而降低。当生活垃圾在燃烧过程中出现的燃烧工况恶化时,加入煤或者天然气保证燃烧工况良好进行。为了保证生活垃圾能够得到充分的燃烧,焚烧炉内要始终保持一定的温度并且增加氧气的供应量减少降低硫化物和二噁英等有毒气体的数量,让生活垃圾燃烧后产生的烟气能够在焚烧炉中尽可能长的时间内进行燃烧,保证燃烧过程中产生的二噁英能够得到充分的反应。生活垃圾燃烧发电中产生的烟气得到充分燃烧后再排向外界就能够让自然环境和人体也能够从中受益。

  (二)净化烟气

  1.脱硝

  对于烟气等的脱硝,主要是把各类的含硝氧化物还原成为氮气,并逐渐的去除掉烟气中的其他氧化物,可以使用湿脱法和干脱法两种,很多国内外的科学研究人员使用微生物的处理方式来进行硝氧化物的废气处理。

  二氧化氯的氧化还原法是将二氧化氯把一氧化氮氧化成为二氧化碳,随之可以通过亚硫酸钠的水溶液,将二氧化氮进一步还原成氮气。这种方法也可以运用氢氧化钠作为一种脱硫剂的湿法脱硫技术进行结合运用。脱硫的反应产物亚硫酸钠又可以当做二氧化氮的还原剂。这样,二氧化氯法的脱销率就可以达到95%了,而且也可以同时进行脱硫,但是二氧化氯和氢氧化钠的价格太高了,运用的成本也较高,所以可以在排放烟气的硝氧化物中进行氧化硝的提纯。可以在排放烟气的硝氧化物中进行氧化硝的提纯,但是一氧化硝无法难溶于水,因此可以使用一定的洗涤方式来进行湿化处理,烟气脱硝,最终生成的二氧化硝最终被水或者是其他的含碱性较强的武值所吸收,最终达到脱销的目的。

  2.脱酸

  生活垃圾焚烧发电中烟气的主要有毒气体是氯化氢,如果不专门针对氯化氢气体进行处理,那么排放到大气中就会产生酸雨而影响自然环境以及人民的健康,所以焚烧厂工作人员会利用脱酸步骤来降低生活垃圾,燃烧发电中烟气中的有毒气体含量。生活垃圾燃烧发电中烟气里面的氯化氢主要通过酸碱中和的方法来进行处理,比如氢氧化钙和氢氧化钠等碱性物质来与氯化氢等酸性物质相互进行化学反应。脱酸过程中一般会使用干法技术来进行整个流程,另外,通过使用氢氧化钙或氢氧化钠等碱性物质来吸收酸性气体的方法,称之为半干法技术,这种脱酸技术的脱酸效率能够超过95%以上,并且脱酸反应产生的物质也不会对大自然以及人体造成伤害,因此大多数焚烧厂在处理生活垃圾燃烧中间其中的氯化氢时,主要采用半干法技术来进行脱酸。脱酸环节会应用在除尘环节之前,脱酸过程中使用的原料与烟气中的氯化氢等有毒气体充分反应后凝结成小颗粒或水分,水分直接蒸发,小颗粒会在下一个除尘环节而被吸附之后烟气将会在接下来的净化环节中被收集和净化。

  3.除尘

  除尘环节是对生活垃圾焚烧发电中烟气有毒气体脱酸后的重要环节,焚烧厂一般会通过安装除尘器来推进烟气的除尘工作,焚烧厂要按照国家规定来选择烟气净化装置即袋式除尘器。袋式除尘器既能够将烟气中的普通颗粒物进行收集处理,而且还能够捕捉挥发性较强的重金属以及含硫化合物与其他有毒物质凝结而成的气溶胶,

  结束语

  综上述,生活垃圾焚烧发电指的是工作人员把生活垃圾倒入焚烧炉,垃圾在焚烧炉内高温的环境下得到充分的燃烧,垃圾燃烧后会产生大量的热量,热量通过加热给水至过热蒸汽后再引至汽轮机。高温高压的蒸汽经过汽轮机做功后,将热能转化为电能从而实现发电的过程。生活垃圾焚烧发电的优点非常多,大力推行垃圾焚烧发电有利于充分利用资源和提高资源的使用效率。