蓝耀锋
东莞市科伟环保电力有限公司 广东东莞 523000
摘要：伴随我国社会经济的快速发展和人口数量的急剧增加，生活垃圾已然成为城市的最大污染源头。不仅对土地和水源造成长期不可逆的污染，破坏人们的生活环境，如果对生活垃圾处理不当，还会对城市造成二次大气污染。而垃圾焚烧作为应用较晚的垃圾处理技术，对此，本文着重就生活垃圾焚烧发电厂的烟气处理工艺进行了探讨。
关键词：生活垃圾；垃圾焚烧；发电厂；烟气处理
人们生活水平的提高，伴随着大量生活垃圾的产生。在国内目前应用最为广泛的垃圾处理技术仍然是垃圾填埋，但这种方式对于大量塑胶等难以降解的垃圾显然无能为力，不仅造成了大面积土地的浪费，还容易造成土壤的污染问题。而垃圾焚烧处理方式，一方面直接杜绝了垃圾填埋的种种弊端，另一方面，把垃圾焚烧应用在发电厂，把燃烧的热能转换为电能，变废为宝，是最大化利用资源和最高效经济的垃圾处理方式。因此，如何对生活垃圾焚烧发电厂的烟气进行无害化处理，以及如何避免排放的废气不对城市环境造成二次大气污染，成为了每一座生活垃圾焚烧发电厂亟待解决的问题。
一、生活垃圾焚烧发电厂的烟气污染种类和处理工艺
（一）酸性气体污染--脱酸法
生活垃圾焚烧发电厂排放的烟气中含有大量酸性气体，如S0x、NOx、HF等等。在这其中S0x占比最大的为S02，主要是在焚烧含硫化合物的垃圾时释放。而NOx的产生则一方面是在焚烧含氮化合物的垃圾时释放，另一方面,由于空气中的氮含量很高，在焚烧炉的高温环境下也会氧化生成诸如一氧化氮、二氧化氮和三氧化二氮等气体，这里面一氧化氮含量最高。氢氟酸虽说是弱酸，但对环境的破坏力同样惊人，是焚烧含氟化合物的垃圾时释放，这些垃圾多为塑料制品，如PVC管道、橡胶制品和人造皮革制品等。
由上文可见,既然焚烧垃圾产生的废气中含有大量酸性物质,在排放废气前应进行相对应的滤除。垃圾焚烧发电厂所应用的废气脱酸法主要有以下三种：
1、干式脱酸法
顾名思义,干式脱酸法就是使用干燥的脱酸物质(一般为熟石灰)和烟气中的酸性气体进行反应,类似于汽车上装载的三元催化器,依靠和尾气中C0、NOx及HC进行氧化还原反应对其净化的原理。而依据发生反应的位置不同,又可以分为排放管道方式和反应塔方式。由于使用干式脱酸法为化学中的中和反应,对反应温度有一定要求(不在合适温度范围内的中和反应效率不高),通常为150摄氏度(±10摄氏度)左右,而焚烧炉刚排出来的尾气温度很高,故常常需要先采取初步的降温处理措施如:喷水降温。
2、半干式脱酸法
和干式脱酸法仅有一字之差，半干式脱酸法同样是采用溶液脱酸剂和酸性物质反应，达到去酸效果。常用的溶液脱酸剂为Ca(OH)2等碱性溶液，使用雾化器把碱性脱酸溶液喷洒到反应塔中，在与烟气充分混合后发生化学反应。由于半干式脱酸法有操作简便、去酸效果好和经济效益高的特点，这种方式在垃圾焚烧发电厂的烟气处理中有着最为广泛的应用。
3、湿式脱酸法
与采用氢氧化钙的干式和半干式不同，为了提高去酸反应效率，湿式脱酸法采用的是氢氧化钠脱酸剂。把脱酸剂和排放的烟气在专用除酸塔中充分反应后排出，需特别注意的是反应产生的废水也需处理后再排放，这就导致此种方法性价比不高，所以应用不如干式的广泛。
（二）粉尘和重金属污染--电除尘法和布袋除尘法
在焚烧过程中产生的上升热空气，会卷起大量被焚化分解而成的炉渣，这些细小粉尘颗粒被释放到空气中便成了粉尘污染。据相关数据显示，粒径大于10微米的粉尘只能在空气中短暂悬浮，由于鼻毛和呼吸粘膜的阻隔不会进入肺中。而大颗粒的粉尘将对人们的呼吸道和眼睛等脏器造成严重影响，含有较多酚类或烃类物质的粉尘甚至有强致癌的风险，严重威胁人们的身体健康。
重金污染则指的是包括Hg、Pb、Cd等元素的污染物，在废旧电池、漆墨制品、日光灯管等垃圾在高温焚烧时释放，由于重金属在人体的富集效应，长此以往将大大增加患癌风险。
对于粉尘颗粒物的去除主要有电除尘法和布袋除尘法，静电除尘法是通过强电场，把大气中原本为电中性的气体，电离为带正电性的离子和带负电性自由电子，两种带电粒子受到电场力作用被“吸附”到电场极板上，而后被移除清扫。静电除尘法同样能达到良好的除尘效果，但因为强电场需要较大电能供给以及整套设备颇为昂贵，因而在实际应用中很少能见到。
与之相较的布袋除尘法，使用物理隔离的方式滤除粉尘颗粒和冷却后的重金属颗粒，由于其成本低廉和效果可观且工作效率高，是普及最广的粉尘处理方式。
同时，使用活性炭也能对可捕获的重金属颗粒进行有效拦截，活性炭常常结合布
袋组成多维度的拦截网，对粉尘和重金属滤除有着明显效果。
（三）呋喃同类物或异构体污染--垃圾热分解法
呋喃是无色的、最简单的含氧五元杂环化合物，不慎吸入人体后会引发诸如头晕恶心、胸闷气短的症状，严重者甚至能引起呼吸衰竭等严重后果，属于2B类致癌物。呋喃和二恶英的同类物或异构体是在焚烧含氯有机物的垃圾时释放。与酸性气体和粉尘颗粒相比较而言，呋喃和二恶英的同类物或异构体较难通过化学反应和物理阻隔的方式进行滤除，为此提及一种近十年来逐渐发展起来的新技术--垃圾热分解法。
此种方法是直接在熔炉里使用高温加热垃圾,使其分解为气体和残渣,并利用锅炉余热驱动燃气机轮进行发电的一种新技术。这种技术凭借熔炉结构简单和生产成本较小的特点,已在欧美国家率先被采用。这也许将是未来我国生活垃圾焚烧发电厂优先考虑的发展方向和转型目标。
二、生活垃圾焚烧发电厂的烟气处理组合工艺优缺点分析
（一）半干式去酸与活性炭、布袋除尘组合
这里的半干式去酸与活性炭、布袋除尘组合工艺,其中的“半干式去酸”通常采用环向雾化器来喷洒消石灰溶液。烟气处理的效果虽能满足相关排放标准,却对脱酸剂雾化后颗粒粒径精度要求很高,否则将极大影响去酸效果。同时因为消石灰溶液易产生颗粒析出和沉淀的特性,常常造成设备管道和雾化器的堵塞与磨损,对于使用后期的维修保障工作是个巨大的挑战。而且去酸雾化设备较为昂贵,对于前期资金的投入压力巨大。
（二）干式去酸与活性炭、布袋除尘组合
干式去酸与活性炭、布袋除尘的工艺组合具有可操作性强，设备简单，前期投资小等优点，但对于熟石灰粉末的需求量巨大，容易造成二次粉尘污染，且同样存在易堵塞设备管道的问题，不符合国际废气处理的发展潮流。
（三）干式、半干式去酸法与活性炭、布袋除尘组合
这种组合的优势在于，当其中一种脱酸方式处于最大脱酸工况下，能满足相关排放考核标准时，可以让另一种脱酸设备处于备用的状态。这种处理工艺的组合大大增加了使用灵活性，且不会出现单一烟气处理设备故障导致工作暂停的问题，极大提高了生产的连贯性和效率。
（四）去酸法加活性炭、布袋除尘与脱硝设备组合
这种方式是在前者基础上增加了脱硝设备，不仅大大降低了一氧化氮、二氧化氮和三氧化二氮的排放含量，使用氢氧化钠代替熟石灰，还解决了熟石灰易堵塞喷淋管道的问题，是目前最值得推荐的一种焚烧垃圾废气处理方式。
三、结论
综上所述，作为直接影响人们生活环境和生活质量的垃圾处理问题，一直是当今世界各国所面临的重大挑战。作为最经济、最环保和最富有前景的发电厂垃圾焚烧技术，本文从生活垃圾焚烧发电厂的烟气污染种类构成，以及排放处理工艺两大方面进行了详尽阐述，做好废气排放处理和环境保护，不仅是惠及每一个公民的事情，更是新时代下建设社会经济可持续发展战略的重要一环。
参考文献
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