垃圾焚烧烟气治理的新型工艺研究.pdf
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1、文章编号:16 7 1-8 90 9(2 0 2 3)8-0 0 3 4-0 0 4CleaningWorld2023年8 月试验研究第3 9卷第8 期洗世界清垃圾焚烧烟气治理的新型工艺研究傅龙子,郑海滨,王庆荣(福建龙净环保股份有限公司,福建龙岩364000)摘要:随着垃圾楚烧行业大气污染治理市场需求持续释放,垃圾楚烧行业大气污染治理的竞争企业将逐渐增多,各种治理技术同步快速发展。本文介绍了国内外的主流楚烧烟气治理工艺,分析其优缺点。同时介绍了一种以复合滤筒为核心的新型烟气治理工艺技术,分析该工艺在垃圾楚烧烟气中进行多污染物的协同脱除及二嗯英的催化降解的可行性,不仅能满足国家超净排放的要求,
2、且能降低企业生产成本。对多污染物协同脱除技术提供一种新思路,为进一步的研究工作提供了参考。关键词:垃圾楚烧;复合滤筒;烟气治理;二嗯英中图分类号:X799.3;X 7 0 1.2文献标识码:A0引言垃圾焚烧的处理方法是目前世界上各国普遍采用的城市垃圾处理技术,相较于卫生填埋、堆肥等处理方式来说垃圾焚烧具有处理效率高、能量可回收利用、占地面积小等优势。近年来我国也出台了一系列生活垃圾焚烧处理行业发展的利好政策,仅在“十二五”和“十三五”期间,我国垃圾焚烧厂的数量增加了3 0 3%,焚烧处理量增加了57 7%。在碳达峰、碳中和目标下,减污降碳协同增效工作更加凸显,国家也颁布了对垃圾焚烧烟气排放指标
3、的相关标准并做出了限制,大气污染治理行业将进入一个新目标、新挑战、新机遇共同作用的新发展阶段。垃圾焚烧烟气特点垃圾焚烧烟气中的主要是由N2、O 2、CO,和H,O等四种无害物质组成,约占烟气容积的99%,其余1%左右为有害污染物。有害污染物主要包括颗粒物(不可燃烧物在燃烧时形成的微小惰性无机颗粒状物质,包括硅酸盐、金属氧化物、盐等)酸性气体(HCI、H F、SO x、CO、NO x 等)、重金属(Hg、Pb、Cr 等)以及残余有机物(芳香族多环衍生物、烃类化合物、不饱和类烃化物、二嗯英、重金属CO二嗯英NOxSOx飞灰HCI图1垃圾焚烧烟气主要污染物组成呋喃等),如图1所示。由于垃圾成分的复杂
4、性和不均匀性,在焚烧时所产生烟气中的污染物种类繁多、危害性大,具有以下特点:(1)垃圾中水分含量高,焚烧后的烟气湿度可达到2 0%2 5%;(2)烟气中含有多种酸性气体,烟气露点温度在13 0 140;(3)焚烧垃圾工况的不稳定,将造成烟气的大幅度波动;(正常运行时,锅炉出口烟温在18 0 2 2 0 左右,SO,浓度为2 0 2 0 0 mg/m)。其中,二嗯英的治理近年来越来越受关注,排放控制力度不断提高。通常所说的二嗯英是PCDDs、PCD Fs、Co-PCB s、PB D E s 的统称,主要由1个或2 个氧原子联接2 个被氯原子取代的作者简介:傅龙子(1995-),男,本科学历,助理
5、工程师,研究方向:污染物脱除技术。收稿日期:2 0 2 3-0 4-18。35第3 9 卷傅龙子等,垃圾焚烧火理的新型工艺研究苯环而构成的三环芳香族有机化合物(图2)。其是一类持久性环境激素类污染物,具有耐酸碱、性质稳定、难降解、在环境中半衰期长、同时可通过食物链中的脂质发生转移从而进入人体。二嗯英类化合物大部分不仅具有致癌性,而且具有生殖毒性、免疫毒性和内分泌毒性。二嗯英类化合物在生物体内蓄积、进入环境长期残留,对人类健康和社会可持续发展构成威胁。964CIV64CICICIxPCDDPCDF32232664665555BryCIxCIBrxPCBPBDE图2二嗯英及其类似物的分子结构2现有
6、垃圾焚烧烟气治理相关技术目前国内应用的垃圾焚烧处理主流烟气净化工艺为“选择性非催化还原(SNCR)脱硝+半干法脱酸+干法脱酸(备用)+活性炭喷射+布袋除尘”,可满足现有生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485一2 0 14)中有关大气污染物排放指标。考虑到垃圾焚烧烟气超低排放的发展趋势,国内部分垃SCRFGD180活性碳木木木木木木木生石灰半干法脱硫布袋除尘器150不木木木不木木消石灰60木木木木木木木四155水回转式GGH烟气灰渣外送SGH120引风机200110烟卤图3垃圾焚烧处理SCR前置烟气净化工艺路线SCRFGD60180活性碳生石灰半干法脱硫布袋除尘器回转式GGHSGH消石灰上15
7、0160100155回转式GGH水烟气灰渣外送120引风机200110烟卤图4垃圾焚烧处理SCR后置烟气净化工艺路线圾焚烧厂参考国外主流工艺在布袋除尘后增设湿法脱酸与SCR脱硝设施。根据SCR系统布置位置,分为SCR前置与SCR后置工艺。SCR前置工艺(图3):SNCR+半干法脱酸+活性炭喷射吸附+袋式除尘器+SGH(蒸汽烟气加热器)+低温SCR+GGH+湿法脱酸。SCR后置(图4):SNCR+半干法脱酸+活性炭喷射吸附+袋式除尘器+GGH+湿法脱酸+GGH+SGH(蒸汽烟气加热器)+低温SCR。目前,垃圾焚烧行业对SCR后置工艺运行可靠性的认可度更高,深圳、广州、上海、海南等地新建的垃圾焚烧
8、烟气净化全工艺流程基本采用SCR后置工艺。同时,在排放要求升级的背景下,以“半干法+袋式除尘”为核心,串联“湿法+低温SCR”的全流程工艺目前是垃圾焚烧行业烟气治理的首选,其中为达到控制二嗯英的排放,现有主流方法是在布袋前增加活性炭进行吸附。由于垃圾焚烧大气污染控制目标多,这类烟气净化工艺系统庞大复杂,占地面积大,建设成本和运行成本极高。特别是湿法工艺存在流程复杂、配套设备多、投资运维费用高、废水含高浓度无机氯盐及重金属、烟气热能损耗大等问题。3复合滤筒烟气治理技术复合滤筒主要由无机黏结剂及硅酸铝纤维等材料制作而成,高透气性的滤筒内植入有纳米级高活性催化剂,具有孔隙率高、抗热震特性好、耐高温、
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