生活垃圾焚烧主要污染防治措施分析探讨
2017-02-08 09:24:05
摘要：随着城市化进程的加快，垃圾围城已成为中国面临的一个较大的环境问题和社会问题。目前我国城市生活垃圾的处理方法主要有填埋、堆肥和焚烧三种，由于垃圾焚烧具有减容效果好，消毒彻底，可实现垃圾资源化等优点，该技术的应用越来越广泛。本文就生活垃圾焚烧主要污染防治措施展开分析和探讨。
导言：随着大中小城市的快速发展，城市垃圾也逐渐的增加，必须对城市垃圾合理的处理，减少给环境带来不良的影响。现如今，一般由3种处理方式，卫生填埋，高温堆肥和焚烧处理等。这3 种方式，各有不同之处，填埋方法能够一次性处理较大的垃圾，方便快捷，但是对土地、空气和当地水质会造成不同程度的污染。堆肥方法，必须要求垃圾中含有一定量的有机质，不利于使得垃圾达到减量的目的，同时也要占用相对较多的土地面积。焚烧方法则是目前相对有效的处理方法，具有占地面积小，处理比较彻底，并且无害，可以使得城市垃圾处理达到减量化，无害化。
1、现状
1.1、国内生活垃圾焚烧发电厂现状
截止2013 年底，全国661 个设市城市共有生活垃圾焚烧厂166座，总处理能力为4633.7 万吨，日处理能力158488 吨，总装机约为2600MW。其中炉排炉的焚烧发电厂比流化床的焚烧发电厂多，其余少部分为热解炉和回转窑炉。
这166 座生活垃圾焚烧厂主要分布经济发达地区和大中型城市，其中北京、上海、江苏、浙江、广东三省生活垃圾焚烧发电厂数量*多。随着经济发展，我国中西部地区越来越多的城市选择建设生活垃圾焚烧发电厂。
1.2、国内生活垃圾焚烧发电相关法律政策
针对垃圾焚烧发电，国家和住建部及相关部门先后出台了一系列法律法规，如《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)、《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》、《生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》(建标142-2010)、《关于完善垃圾焚烧发电价格政策的通知》、《关于推进城市污水、垃圾处理产业化发展的意见》等一系列政策标准，促进了垃圾焚烧发电技术的发展和项目的建设、运营。
2、生活垃圾焚烧厂概况
某生活垃圾焚烧厂新建一台焚烧处理能力为500t/d 的逆推式机械炉排焚烧炉，配一台41t/h 的次中温中压余热锅炉和一台7.5MW 汽轮机、一台9MW 发电机。生产水源为矿井疏干水，汽轮机排汽冷凝方式采用具有尖峰冷却装置的直接空冷系统。焚烧炉年工作时间为8000h，年处理生活垃圾量约为20 万t/a(入厂垃圾量，含渗滤液)，可处理垃圾热值变化范围为4187-7536kj/kg，年发电量60GWh，年供电量48.3GWh。
3、废气污染防治措施
3.1、烟气净化技术
生活垃圾焚烧烟气净化系统由脱酸、除尘、二噁英和重金属吸附等各独立单元优化组合而成，*常用的典型工艺为“半干法除酸+干粉喷射+活性炭喷射吸附二噁英+布袋除尘”组合工艺。采用该工艺处理后，除NOx 不能达标外，其余大气污染物排放浓度均能达到《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)及环发[2008]82 号文的要求，因此，需要在组合工艺中加入脱硝环节。该垃圾焚烧厂焚烧烟气净化采取“3T+E”焚烧工艺+带SNCR 脱硝系统的“半干法脱酸反应塔+活性炭喷射吸附+袋式除尘器”的组合技术，为目前较为优化的烟气污染控制技术，可以同时满足脱硝、脱酸、除尘、去除重金属和二噁英的要求。
(1)“3T+E”焚烧技术
焚烧炉燃烧室设计满足垃圾完全燃烧的 “3T+E”技术，用于控制二噁英的生成，其中3T 为燃烧温度(Temperature)、停留时间(Time)、紊流度(Turbulence)，E 为过剩空气(Excessair)。根据二噁英在800℃以上即被分解的特性，设计上保持焚烧炉炉膛内温度在850℃以上，炉膛温度通过调整给料量、过量空气系数、一二次风配比等来控制。并保证烟气在850℃以上炉膛高温区的停留时间要大于2 秒，使其充分燃烧;保持充分的气固湍动程度;以及过量的空气量，使烟气中氧气含量在6%-12%之间。通过以上控制措施，可有效抑制二噁英类有机污染物的产生。
(2)SNCR 脱硝工艺
SNCR 即选择性非催化还原法，是向焚烧炉膛内喷氨水或尿素溶液，在高温条件下NOx 与还原剂氨或尿素反应被还原为氮气，该工艺不需要催化剂，且可利用焚烧炉温度将还原反应设置在炉膛内完成，NOx 脱除率大于40%。
(3)焚烧烟气尾部净化工艺
焚烧烟气尾部净化采用“半干法脱酸反应塔+干粉喷射+活性炭喷射吸附+袋式除尘器”组合工艺。
3.2、烟囱
该厂设置一座钢束烟囱，烟囱高度65m，出口内径1.8m，满足GB18485-2014 中烟囱*低允许高度60m 的要求。
3.3、在线监测
运行工况在线监测：监测指标包括烟气中一氧化碳浓度、含氧量和炉膛内焚烧温度等。焚烧烟气在线监测：在除尘器出口烟道上配套安装焚烧烟气在线连续监测装置，监测项目包括烟气量、颗粒物、SO2、HCL、NOx、O2、CO、CO2、NH3、温度等。上述在线监测结果均采用电子显示板进行公示，并与当地环保主管部门以及行业主管部门的监控中心联网，以便环保管理部门及时掌握焚烧炉运行和排污情况。
结语
随着我国经济的不断发展及人民生活水平的不断提高，垃圾焚烧发电实现了变废为宝，其需求也将越来越大，发展前景相当广阔。无害化垃圾焚烧发电可实现垃圾无害化，因为垃圾在高温(1000℃左右)下焚烧，可进行无菌和分解有害物质，且尾气经净化处理达标后排放，较彻底地无害化。垃圾焚烧后的残渣进行稳定化处理后填埋，延长了填埋场的使用寿命，缓解了土地资源紧张状态。
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