北極星固廢網訊:垃圾焚燒發電就是利用特殊的垃圾焚燒鍋爐設備， 以居民產生的生活垃圾和工業行業產生的工業垃圾為燃料進行焚燒 ，對這些燃料焚燒處理的同時，利用燃燒產生的熱量轉化為汽輪發電機的動力以供發電的一種新型發電方式 。由於這種焚燒發電處理方式具有「三化」(減量化、無害化 、資源化)，以及對環境與社會具有一定的效益，所以垃圾焚燒發電行業在近年來得以快速發展。
我國的城市生活垃圾與發達國家相比，水份含量高，熱值低， 組分隨季節變化大。如何使垃圾焚燒產生的二次汙染物得到有效的控制與處理，使其達標排放，是關係到民生、環境的一個長久性的研究話題。我們今天就從這些排放汙染物的生成機理、爐內控制、後期處理來探討下如何儘可能實現排放指標的最小化。
生成的主要汙染物有哪些
垃圾成分中含有與碳 、氫 、氧、氮 、硫 、磷元素有關的化合物，同時還含有與滷素成分有關的化合物，這些物質在燃燒過程中會與與空氣中的氧氣發生反應, 進而產生多種有害汙染物 ,垃圾焚燒汙染物存在的形式及數量與垃圾焚燒條件和煙氣淨化系統緊密關聯。
生成的汙染物主要包括垃圾焚燒所產生的飛灰(粉塵)、有毒物質二噁英、Hg 等重金屬以及HCl、SO x 、NO x 、HF、CO 等有害氣體。
汙染物生產機理
1、氯化氫HCL
HCl 產生源自垃圾中的有機氯化物與無機氯化物 :(1)含氯有機物如 PVC 塑料 、橡膠 、皮革等高溫燃燒時分解;(2)大量的無機氯化物NaCl、MgCl 2 等與其它物質反應生成。它們的反應式如下：
2MClx +xH2O→xM2/xO+2 xHCl;
H2O+2NaCl+SO2+0.5O2 →Na2SO4+2HCl;
(CH2CHCL)n+O2→CO2+CO+H2O +HCL;
2NaCL+SO2 +O2 →Na2SO4+CL2;
這是垃圾焚燒爐煙氣中HCl 的主要來源 。HF則是由含氟塑料燃燒產生。
2、二氧化硫SO2
二氧化硫生成是由垃圾中含硫化合物焚燒時氧化所形成的 , 當以含硫煤煤或者燃油助燃垃圾焚燒也會SO2也會產生。SO2在空氣和陽光作用下會形SO3 並經雨水衝淋而形成酸雨 。其反應方程式為 :
S+O2→SO2 ;
2SO2+O2→2SO3;
SO3+HO2→H2SO4。
3、氮氧化物NOx
垃圾焚燒產生的 NOx，主要來源於垃圾中的有機氮化物。在爐內高溫燃燒時，這些有機氮化物先熱解生成 N 、CN 、HCN 等中間產物, 再與氧氣產生 NOx。
4、二噁英
一般認為在存有氯和金屬存在的條件下，有機物燃燒會產生二 英，醫療廢棄物,生活垃圾，農作物秸稈焚燒也會產生二 英。垃圾焚燒過程中二英有 3 種來源：①從原生垃圾中來;②垃圾焚燒中產生;③在燃燒尾部煙氣中再合成。
汙染物控制與處理
1、從源頭抓起
①既然知道垃圾是無利無益的，從源頭上我們每個公民都應該儘量減少垃圾的產生，並且保證不用含CL元素、含F元素的朔料袋，使用可循環購物袋。
②加快垃圾分類分類收集進程，加強資源回收利用 ，分選除去垃圾中的含氯成分高的物質(如PVC 塑料等)及金屬催化劑;其次垃圾發電廠的垃圾儲倉要全密封，在垃圾卸料口裝電動捲簾門,加裝氣膜封閉，用風機將儲倉內抽吸的氣體送入鍋爐中助燃、脫臭 ;儲倉中垃圾滲瀝水收集到汙水坑內，用泵送到爐膛內焚燒 、裂解。
2、爐內燃燒
爐內的燃燒可以通過以下幾個方面來控制： ①運用合適的爐膛和爐排結構，使垃圾在焚燒爐得以充分燃燒。而衡量垃圾是否充分燃燒的指標之一是煙氣中CO 的濃度 ，CO 濃度越低說明燃燒越充分。
②控制焚燒爐內煙氣出口溫度不低於850℃,煙氣在爐膛及二次燃燒室內的停留時間不小於 2s,O2 的濃度不少於6 %,併合理控制助燃空氣的風量 、溫度和注入位置。我們由下面的圖就可以知道為何如此控制了。
從上面的兩個圖我們知道由於NOx在高溫充分氧化的條件下更易生成 ，與減少二惡英的控制條件矛盾，一般在燃燒實際運行中保證在垃圾可燃組分充分燃燒的基礎上，再兼顧NOx的產生 。
3、煙氣處理
(1)針對粉塵
針對粉塵採用的是布袋除塵器，上次文章已經介紹了布袋除塵器，需要了解可以查看歷史文章。本次不做詳解。
(2)針對二氧化硫SO2、氯化氫HCL等
針對垃圾焚燒尾氣中的 SO2 、HCL等酸性氣體的淨化原理主要是通過酸鹼中和反應進行的, 鹼性吸收劑一般採用 Ca(OH)2 , 反應式如下 :
SO2+Ca(OH)2 +1/2O2 →CaSO4 +H2O;
SO3+Ca(OH)2 +1/2O2 →CaSO4 +H2O;
2HCL+Ca(OH)2 →CaCL2 +2H2O;
2HF +Ca(OH)2 →CaF2+2H2O。
酸性氣體淨化方法有 3 種.
①乾式洗氣法：用壓縮空氣的氣體壓縮的能量將石灰粉末 CaO、Ca(OH)2直接噴入煙道或煙道中某段反應器內，使鹼性粉末與酸性廢氣充分接觸，中和反應後去除酸性氣體。此法投資省， 操作維護運行費用低，耗水耗電少，但藥劑消耗量大，去除效率低。
②溼式洗氣法：在煙道中建一個填料吸收塔，在塔內煙氣與鹼性溶液對流混合，不斷地在填料中的空隙及表面接觸及反應，使尾氣中的酸性氣體被吸收去除。其優點去除率高，對SO2及HCL、HF去除率在 90%以上。並對高揮發性重金屬物質(如汞)有去除能力，但投資高，耗電 、耗水量大，產生的廢水需要進行處理。
③半乾式洗氣法 ：是介於乾式與溼式之間, 增設一個半乾法洗氣塔 ,實質是一個噴霧乾燥裝置 ,利用霧化器將熟石灰漿(Ca(OH) 2 )從塔頂或底部或切向噴入塔內 ，煙氣與石灰漿同向或逆向在塔內流動並充分接觸發生中和反應，由於液滴直徑小，表面積大，不僅與尾氣液滴充分接觸，同時水分在塔內能完全蒸發 ，不產生廢水。此法綜合了幹法與溼法的特點 ,較幹法耗石灰粉少，較溼法耗水量低，同時免除了過多廢水的產生 ，且脫除率高, 但是製漿系統複雜, 反應器(塔)內易粘結,噴咀能耗高。
④循環半乾法：近年在半乾法基礎上研發出能治理多種有毒廢氣的循環半乾法技術。工藝的基本原理是利用幹反應劑 CaO 或熟石灰粉 Ca(OH)2 吸收煙氣的SO2 、HCL、SO3 ,利用高活性炭, 吸附煙氣中微量二噁英及重金屬物質。整個裝置結構緊湊， 佔用空間小 ，運行穩定可靠，投資省 ，運行成本低， 且無汙水產生,，終產物適用於氣力輸送， 對SO2吸收率高 ， 對HCL、HF、SO3等的吸收率更高,，與布袋除塵器配合 ,對二 英及重金屬也具有很高的去除率，現今利用範圍廣。
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