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摘要：在垃圾焚烧发电厂的垃圾焚烧过程中，会有很多有害物质产生，如果不能有效控制垃圾焚烧过程中产生的污染，会给环境的生态平衡带来严重的影响，甚至给社会持续发展带来危害，也影响了人们的身体健康。但是，在这一期间，烟气污染问题往往会比较明显，因此做好烟气的处理工作势在必行。
关键词：垃圾焚烧；发电；废气
引言
随着社会经济的发展，生活垃圾焚烧发电已成为电力事业中的重点发展方向，可实现垃圾“变废为宝”的效果。当前，以德国、日本为代表的部分发达国家的技术积淀较为深厚，垃圾焚烧发电的技术水平较高，并能够以高效的方式处理焚烧期间的烟气，降低污染物的排放量，甚至可达到零污染的效果。相比之下，我国在垃圾焚烧发电领域的烟气处理技术水平有限，尚有较大的发展空间，故值得在此方面展开持续的探索。
1生活垃圾焚烧产生的废气
生活垃圾焚烧发电（供热）厂排放的废气主要来自于焚烧炉所产生的烟气，所含的主要污染物为粉尘、氯化氢（HCl）、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）、氟化氢（HF）及重金属等。通过计算机控制系统实现垃圾焚烧、热能利用、烟气处理等过程的高度自动化，使焚烧系统在额定工况下运行，从而使原始排放物浓度降到最低。烟气经过烟气净化系统处理后通过烟囱排入大气前，使用烟气在线监测仪，以连续监测每条焚烧线的烟气排放指标，确保垃圾焚烧发电（供热）厂烟气达标排放。
2垃圾焚烧发电厂对大气环境影响
垃圾焚烧废气主要污染物为颗粒物（烟尘）、酸性气体（HCl、HF、SOx、NOx等）、重金属污染物（Hg、Pb、Cd及其化合物等）和有机剧毒性污染物（二噁英、呋喃等）。颗粒物控制常用电除尘和布袋除尘2种方式；酸性气体净化技术常采用干法和半干法工艺结合的处理方式，较干法去除效率高，也免除了湿法产生过多废水的问题；重金属及二噁英一般使用“活性炭吸附+袋式除尘器”处理；对于氮氧化物则在采用低氮燃烧技术基础上，使用有选择性非催化还原法（SNCＲ）和选择性催化还原法（SCＲ）去除。需要注意的是，废气中污染物浓度与垃圾的成分、燃烧速率、焚烧炉型、燃烧条件、废物进料方式有密切关系，因此在环境影响评价过程中应有针对性地从这些方面采取控制措施。垃圾储池和垃圾渗滤液处理站会产生主要成分为H2S、NH3和甲硫醇的恶臭气体，一般使用集气罩收集后进入焚烧炉焚烧处理。另外需要考虑停炉检修时恶臭气体的处理，目前大多设置活性炭除臭装置进行吸附。
3烟气再循环新思路的燃烧空气系统
3.1一次风系统
3.1.1一次风的作用
（1）可通过一次风机的挡板和变频控制使风量达到最佳值，确保炉内垃圾完全燃烧。（2）经蒸汽预热器后，进入位于炉排下方的一次风室。通常情况下，一次风室沿纵向分为3个独立的风室，而每个风室的进风量均可通过带挡板特殊的流孔板，以及与燃烧成比例且可独立调节的挡板，流孔开口的形状和尺寸则根据沿炉排长度方向的燃烧条件和热量释放情况确定。因此，通往主焚烧区的流孔开口截面最大。利用这样的一次风供应系统，可向焚烧炉各个区段独立提供所需的燃烧空气；同时，即使在燃烧过程中，也可有效应对垃圾质量的波动。
3.1.2一次风的组成
一次风机包括风机本体、电动机、入口调风门、入口消音器、空气过滤器、减震器、风道接口膨胀节、分管及支架、控制装置等。风机的启动与停止既可就地控制，也可通过DCS远程控制。共用风室的压力由变频器驱动的风机电机转速控制。为了满足各种运行需要，每台风机的流量和压力都应留有足够的余量。为了防止电机过热，设定保护措施，温度信号则发送到DCS。
3.2IGR系统
3.2.1IGR系统的作用
IGR系统从炉拱处抽取这样的富氧低温烟气，通过旋风式除尘器将烟气中的粉尘分离，干净的烟气经过IGR风机，作为二次风喷射到炉膛。因此与通常的燃烧空气系统相比，减少了无效的空气量，提高了燃烧效率，燃烧过剩的空气比降低（空气比小于1.4），烟气流量可最小化。IGR系统由旋风式除尘器、IGR风机、风管、挡板及支架等组成。
3.2.2IGR系统的特点
（1）由于过剩空气比降低，烟气量减少。对比常规系统和IGR系统的过剩空气比可知，常规系统的过剩空气比为1.8～2.0，IGR系统的过剩空气比为1.3～1.4，下降了0.4～0.7，对比锅炉出口氧浓度，可知常规系统锅炉出口氧浓度8%～10%，IGR系统锅炉出口氧浓度为5%～6%，降低了3%～5%。（2）提高了二次燃烧区域的温度，稳定维持炉内温度。二次燃烧区域的温度比通常的二次风系统约高100℃。低热值垃圾时，在大多数情况下无须助燃也可维持炉内温度。炉排低负荷运行时，也可以防止炉内温度降低。
3.2.3IGR的优点
（1）由于烟气量减少，能够使烟气处理系统的装置小型化，以及引风机的电耗量减少。对比常规系统和IGR系统的引风机电耗量，IGR系统比常规系统的引风机电耗量减少了15%，降至85%。（2）由于低空气比、高燃烧率和烟气量减少，改善锅炉效率，使汽轮机发电量增加。对比常规系统和IGR系统的汽轮机发电量，IGR系统比常规系统的汽轮机发电量增加了5%，上升至105%。（3）可通过IGR提供足量二次风，具有较好的气流作用，达到降低CO、低二噁英及呋喃的作用。
3.3燃烧风管道配置
一次风风管系统包括“进气口→风机→预热器→炉排进风孔”所需的全部管道和辅助部件。IGR风管系统包括“抽气口→旋风除尘器→风机→IGR喷嘴”所需的全部管道和辅助部件。此外，还需安装空气流量、温度和压力检测装置。处于空气预热器下游的风管，还需使用保温材料加以包裹。
3.4自动燃烧控制系统
为了控制、运行及监视焚烧炉的燃烧，设置自动燃烧控制系统。为了通过控制控制系统垃圾给料器、炉排和燃烧空气量，使用计算值由蒸汽输出的设定值和实际蒸汽输出。用自动燃烧控制系统有效地控制垃圾处理量、蒸汽输出和炉膛温度的稳定性。在实际运行中，当垃圾的组成（尤其是低位热值）与焚烧量发生变化时，锅炉蒸发量、烟气温度、烟气排放量和其他条件也会发生波动。为了保持系统稳定运行，必须对垃圾焚烧量进行控制。
3.5对于二噁英产生过程的抑制作用分析
在合理应用炉内烟气再循环技术后，能够较为有效地减少NOx排放量，且可以从源头上抑制二噁英的产生。从物理性质的角度来看，二噁英在500℃的环境中开始分解，待温度提升至800℃时，则几乎处于完全分解的状态。从实际应用情况来看，该设计方式可以有效抑制二噁英的产生。在烟气再循环技术体系中，可以将残留的二噁英再次带入燃烧室内，达到二次分解的效果。
结束语
综上所述，生活垃圾焚烧发电是一种节能型发展方式，但其局限之处在于焚烧过程中存在烟气排放的情况，进而污染大气环境。对此，可应用炉内烟气再循环技术，通过技术的驱动以及硬件的配套，达到降低烟气中NOx含量的效果，也能够有效抑制二噁英的产生，从而提高生态环境效益，同时可以降低厂用电，提高焚烧厂的经济效益。
参考文献：
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