垃圾焚烧发电烟气处理工艺技术研究--中国期刊网

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垃圾焚烧发电烟气处理工艺技术研究

发表时间：2020/8/4 来源：《电力设备》2020年第8期作者：刘斌

[导读] 摘要：文章在对垃圾焚烧发电技术作用进行介绍之后，针对目前常用的几种烟气处理技术进行分析，并对未来此类技术的发展趋势进行展望，以供参考。

        （光大环保能源（宁波）有限公司浙江省宁波市 315800）
        摘要：文章在对垃圾焚烧发电技术作用进行介绍之后，针对目前常用的几种烟气处理技术进行分析，并对未来此类技术的发展趋势进行展望，以供参考。
        关键词：垃圾焚烧发电；烟气处理；技术
        1引言
        在目前我国经济快速发展的形势下，人们生活水平有了极大的提高，也使得人们生活中的垃圾数量在急剧增加，导致目前的垃圾处理速度已经无法满足垃圾增长速度及其处理需求。在目前我国逐步推行垃圾分类回收的过程中，也提高了对垃圾焚烧发电的重视。此种垃圾处理工艺具有比较简单以及垃圾减量化大、占用土地资源小，可以实现对能源回收利用等重要作用。但是在垃圾焚烧发电过程中容易由于烟气处理不合理而造成环境污染问题，为此文章就针对此类电厂的烟气处理工艺技术进行分析。
        2垃圾焚烧发电技术概述
        垃圾焚烧发电就是将经过预处理的生活垃圾等经过高温焚烧并产生热能来推动汽轮机和发电机进行发电的过程，在此过程中应用不同的垃圾焚烧处理技术也对垃圾高温焚烧时要达到的焚烧温度和状态也有所不同。比如在应用回转炉技术进行垃圾焚烧发电时，可以对不同类型的垃圾进行混合焚烧，对垃圾纯度有着比较低的要求，通过此种技术使得垃圾得以充分焚烧进行发电是目前最为常用的技术。此外，针对层燃炉技术来说，在层燃炉中对垃圾进行焚烧之后可以使其处于层流状态。在采用不同的垃圾焚烧技术对不同类型的垃圾进行处理时，在垃圾高温焚烧的过程中也会产生不同的烟气污染成分，但是其中对环境造成严重污染以及对人体造成严重危害的物质就是二噁英类的物质，此外，还有氮硫氯污染以及粉尘污染等，需要针对这些难以处理的污染和有害物质研究和采取相应的烟气处理技术。
        3垃圾焚烧发电烟气处理工艺技术现状分析
        3.1粉尘颗粒物的净化技术
        针对垃圾焚烧发电时烟气中含有的粉尘颗粒物，主要是通过除尘的方式进行处理，也就是在烟气管道上设置除尘器来去除其中的粉尘颗粒物，目前比较常用的除尘器主要有电除尘器、袋式除尘器以及电袋复合除尘器等类型。以其中的电除尘器为例，其主要有放电极和集尘端两个部分，其中的放电极在连接高压电源负极以及集尘端连接高压电源正极之后形成电场，在此电场的作用下会导致烟气中的粉尘颗粒物发生电离现象，电离之后带有正负电荷的离子则会向除尘器两端移动，实现对粉尘颗粒物的分离处理目的。
        对于袋式除尘器来说，其属于干式除尘器类型，对粉尘颗粒物起到筛率、碰撞、滞留、扩散和静电等作用，过滤滤袋表面的初级粉尘之后需要做好对此履带的机械清灰和脉冲清灰处理工作，确保其除尘效率。
        最后是针对电袋复合除尘器来说，是结合了电除尘器和袋式除尘器功能的除尘器，通过其前级电场来分离粉尘颗粒物，对其起到预收尘和荷电作用，然后在后极的滤袋区域对粉尘颗粒物进行过滤除尘作用，可以有效协同处理烟气中的细微颗粒粉尘和重金属污染物等。
        对于上述不同类型的除尘器来说，在应用电除尘器时可以达到80~85%左右的粉尘颗粒物处理效率，因此可以通过多台电除尘器的应用来提升除尘效率。而袋式除尘器则具有高达99%左右的除尘效率，但是也对滤料的耐高温性能提出较高的要求。而复合型除尘器则由于具有较高的造价和较为复杂的操作，同时其除尘效率的提升也不够明显而应用不够广泛。

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        3.2酸性物质净化技术
        垃圾焚烧时其中的酸性物质经过高温焚烧之后会转换为酸性气体，比如氯化氢、二氧化硫以及三氧化硫等，这些物质随着烟气排入大气中会增加出现酸雨的概率，对生态环境以及人们的健康造成严重的威胁。为此，针对垃圾焚烧电厂烟气中的酸性物质，通常是通过湿法、半干法和干法进行净化。其中的湿法处理就是将垃圾焚烧发电后的烟气通入配置好的烧碱溶液或者是将此溶液喷入洗涤塔中与烟气中的酸性物质进行反应。半干法就是通过处理剂的应用转换为溶液，然后通过高速旋转装置将吸收剂转换为小雾滴喷入烟气中与其中的酸性物质进行反应。最后是针对干法来说，就是在烟气管道中喷入消石灰等干性药剂与烟气中的酸性气体发生反应，或者是喷入反应塔中并对余热锅炉出口烟气进行喷水降温处理，保证反应温度在140~170℃的范围之内。
        3.3氮氧化物的净化技术
        目前比较常用选择性非催化还原法和选择性催化还原法来净化上述烟气中的氮氧化物，这两种方法虽然反应温度和区域、去除效率有所不同，但是原理都是将氮氧化物转换为氮气，实现对其中氮氧化物的去除。
        3.4二噁英类物质的净化技术
        目前比较常用的二噁英类物质的净化方法就是活性炭和袋式除尘器结合的方式或者是催化分解、化学处理以及电子束照射等方式。但是最为主要的方式就是预防二噁英类物质的产生，也就是通过对垃圾的预处理来去除其中的氯元素，并且在垃圾高温焚烧过程中控制焚烧温度在850℃以上至少2s，尽量减少在300~450℃范围内而产生此类物质。
        4垃圾焚烧发电烟气处理工艺技术发展趋势
        除了应用上述烟气净化技术，在目前先进技术的支持下，也在不断推进多种污染物协同脱除净化技术的研究和应用，比如可以通过臭氧的应用，由于其具有超强的氧化性能可以实现对烟气中硫氧酸性物质、氮氧化物以及汞等多种还原性金属物质进行协同脱除。或者是可以将多种现有净化技术进行结合来综合处理烟气，形成综合净化系统和装备。还可以通过低温等离子体耦合催化协同处理技术来净化上述烟气。
        此外，针对烟气中难以处理的二噁英类物质，可以通过在线监测技术的应用，并且在未来发展中应用二噁英阻滞技术、末端控制净化技术以及专用改性活性炭、低温催化降解净化等技术来实现对二噁英类物质的在线监测和自动化处理。
        5结语
        针对垃圾焚烧发电形式在生产过程中的烟气处理艰巨任务，为了尽可能地减少烟气中的污染物质，需要在应用目前常用的除尘、酸性物质净化、氮氧化物净化以及二噁英类物质净化技术的同时，也要加强此类技术研究并结合多种净化技术实现对烟气的协同净化处理，提升烟气处理效果和效率。
        参考文献
        [1] 毛凯, 丁海霞, 崔小爱. 生活垃圾焚烧发电烟气处理技术综述及其优化控制建议[J]. 污染防治技术, 2018, 031(005):10-13,39.
        [2] 林欢. 生活垃圾焚烧发电烟气净化工艺的研究及应用[J]. 中国环保产业, 2019.
        [3] 杨春琳. 垃圾焚烧发电超低排放烟气处理工艺分析[J]. 中国设备工程, 2019(21).