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技术 | 垃圾发电超低排放烟气处理工艺分析

北极星电力网新闻中心  来源:《中国电业》  作者:孙攀锋  2020/8/13 15:37:19  我要投稿  

北极星火力发电网讯:摘要:社会经济快速发展的同时,国家加快推进城镇化进程,与此同时,城市生活垃圾产量不断增长,亟待进行无害化处理生活垃圾。综合对比城市生活垃圾处理方法,发现垃圾焚烧发电工艺是实现“减量化、资源化及无害化”垃圾处理的有效举措。基于此,针对垃圾焚烧发电超低排放烟气处理工艺相关知识,本文进行了简单地论述,希望对相关领域研究有帮助。

引言

随着工业化进程的加快,专业焚烧炉广泛应用于现代化垃圾焚烧厂,焚烧形成的热量能够用于蒸汽发电以此实现了能源循环使用,同时产生的飞灰经过固化与稳定化后,能够无害化处理有毒有毒物质。现阶段,世界范围内,很多国家垃圾焚烧厂已经配置了专业烟气处理装置与废水处理系统,这对环境保护具有非常重要的意义。

1、垃圾焚烧发电工艺概述

1.1发电工艺流程

垃圾焚烧发电工艺流程主要包含垃圾接收与预处理、垃圾焚烧及余热发电。(1)垃圾接收与预处理。该工艺流程系统主要垃圾计量、卸料、储存、给料及进料。垃圾车收集垃圾并将其运输到厂区后,通过地磅称重后再沿输送管道进入封闭倾卸区,在负压状态垃圾池中倾入垃圾。利用垃圾抓斗将翅中垃圾抓起来送到炉前给料系统,以此到达焚烧炉进行焚烧。(2)垃圾焚烧系统。其主要包含焚烧炉、点火、空气燃烧及辅助燃烧等相关系统。利用机械设备将垃圾送入焚烧炉中进行充分燃烧。燃烧炉以此燃烧所用空气主要来自垃圾池,以此确保垃圾池处于一定的负压状态下;焚烧炉二次燃烧所用空气主要来自焚烧车间顶部,由此增加了焚烧车间换气次数,为焚烧车间营造良好的工作环境。使用燃料油助燃,焚烧炉通过调节燃料油将燃烧温度保持在850℃以上,以此充分分解二噁英毒害物质。(3)余热发电系统。其主要包含余热锅炉、空预器、省煤器、过热器及汽轮发电机等几部分。经过焚烧炉焚烧后,垃圾产生的热量通过余热锅炉转换后变为蒸汽,以此为汽轮发电机组发电提供动力能源。

1.2焚烧烟气污染物分类

一般情况下,垃圾焚烧发电烟气多是有害气体,会危害到人体或生态环境。总体而言,垃圾焚烧产生的污染物包含有害气体、粉尘、重金属与二噁英等三种污染类别。(1)有害气体污染。垃圾焚烧发电或填埋焚烧过程中产生的烟气都是有害的,比如氯化氢、二氧化硫、氟化氢以及一氧化碳等,此类气体存在于大气环境中就会危害到人体生命健康。(2)粉尘污染。众所周知,垃圾发电厂都是在或炉内燃烧垃圾,垃圾种类繁多,炉内燃烧时有很多物质是无法燃烧的,从而在炉内形成灰尘。另外,火炉内在高温炙烤下颗粒物形成,垃圾焚烧炉内加材料或加速燃烧过程中,这些细小颗粒流入大气环境中造成粉尘污染。(3)重金属与二噁英污染。垃圾焚烧发电中,焚烧中产生的重金属元素比较多,比如Pb.Cd.As.等。这些重金属在炉内高温作用下发生物理反应,伴随着重金属的不断升华与凝华,使得重金属以颗粒物形态排放到大气环境中,直接污染到大气环境。

2、垃圾焚烧发电超低排放烟气处理工艺

现阶段,垃圾焚烧发电超低排放烟气处理工艺方面,我国烟气处理技术发展不够成熟,但也形成了很多烟气处理方法。参考国内外垃圾焚烧烟气处理工艺,对以下几种处理工艺进行了对比。

2.1烟气脱酸工艺

垃圾焚烧发电超低排放烟气处理中,脱酸处理工艺包含很多形式,比如干式、湿式以及半干式三种发电烟气脱酸处理工艺。通过该工艺处理垃圾焚烧发电超低排放烟气,主要是在垃圾焚烧中借助废气中产生的大量酸性气体,该处理工艺与污染气体发生化学反应达到脱酸效果。表面来看,干式脱酸与半干式脱酸虽然只有一字之差,但其除酸性效果却有明显差距。干式脱酸发主要指反应塔或排气管道中利用干性药剂与酸性气体反应实现脱酸目的;半干式脱酸主要是在反应塔中利用碱性药剂氢氧化钙溶液与酸性气体反应形成脱酸效果。两者不同在于前者是在高温条件下脱酸效果逐渐减弱,而后者是在垃圾焚烧发电过程中借助烟气高温增强脱酸效果,同时后者操作设备简单,有很好的空气净化效果,资金投入小,因而广泛应用于垃圾焚烧发电超低排放烟气处理中。此外,湿式脱酸发尽管也有一定的处理作用与很好的酸性效果,但也存在一些缺陷,该处理工艺多是通过溶液与酸性气体反应,其生成物会对水源造成污染。

2.2除尘工艺烟气处理技术

垃圾焚烧发电超低排放烟气处理中,除尘器是灰尘处理的一种重要方式,一定程度上使得空气质量明显提高,现有除尘急死包含电除尘器与袋式除尘器两种。(1)电除尘器。其工作原理主要指大气中形成强大电厂,借助磁场促使气体发生电离,发生电离反应时气体分解为离子与自由电子。电场作用下此类物质使垃圾焚烧发电形成的灰尘吸附于电场极板上,最后借助灰尘排除系统将其排放出去。实际应用中,电除尘器有一定的优势,但也存在一些缺陷,电除尘器有很高的除尘效果,实际操作方便,不会污染环境,然而我设备造价成本大,灰尘处理中占地范围广且适用性比较差。(2)袋式除尘器。实际除尘工作中,袋式除尘器应用比较广泛,同时袋式除尘器因工作原理不同而将其划分为布袋与电袋两种除尘器类型。其中,布袋除尘器是通过过滤原理,过滤垃圾焚烧过程中产生的灰尘或颗粒物,再借助排气系统处理这些灰尘。相较之电除尘器,该除尘工艺技术有明显的优势,首先其设备仪器体积小,且不会受到外部环境影响,有很高的工作效率。电袋除尘器则集中了电除尘器与布袋除尘器优势,通过电磁场与过滤原理处理焚烧中产生的垃圾,以此获得更好地除尘效果。

2.3去除重金属与二噁英物质

垃圾焚烧中会产生重金属元素,一般情况下重金属去除工艺,主要是将垃圾焚烧发电中形成的重金属元素放入除尘器中,结合重金属物理特点,再调整垃圾焚烧发电烟气净化系统的温度到最低,此种情况下除尘器中重金属进化效果达到最高。二噁英毒害物质的去除,因该物质是氯元素物质燃烧不充分形成的,所以要想有效的控制二噁英物质的排放量,就要对氯元素原物实施高温加热时期充分燃烧即可。此外,还可充分发挥活性炭的吸附作用有效无处二噁英物质。总体来讲,垃圾焚烧发电超低排放烟气处理工艺,与人类生存环境与安全密切相关。垃圾焚烧烟气处理中,要合理选择烟气净化系统,既要不能对环境造成再次污染,还要尽可能清除乐基焚烧对居民生活环境造成的危害。

结束语

综上所述,随着社会经济的快速发展,产生的垃圾不断增多。而垃圾焚烧发电工艺应用日益广泛,与此同时超低排放烟气处理问题也备受关注。实际处理过程中,结合大量实践发现,可根据实际情况,合理选择超低排放烟气处理工艺,以此保障烟气处理效果,保护生态环境不会受到污染,为人们营造良好的居住环境。与此同时,还要积极借鉴其它国家或地区先进处理工艺,严格控制焚烧垃圾烟气处理工艺,为垃圾焚烧厂创造更多的社会与经济效益,实现可持续发展目标。

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