垃圾焚烧发电烟气排放标准及提升策略分析.pdf
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1、 74 经 验 区域治理 EXPERIENCE 垃圾焚烧发电烟气排放标准及 提升策略分析 汪鑫 珠海信环环保有限公司 摘要:随着焚烧垃圾发电产业的迅速发展,烟气的排放问题已经成为了人们的重点关注对象。因此,为降低烟气排放对于环境的污染,提升烟气排放标准,本文基于国家制定的烟气排放标准,对于我国烟气处理工艺进行了研究和梳理,并就影响烟气排放的因素以及垃圾发电烟气污染物的类型进行了分析,探讨了提升垃圾焚烧发电烟气排放标准的策略,以便实现对烟气排放工艺的优化。关键词:垃圾焚烧发电;烟气排放标准;提升策略 中图分类号:X3 文献标识码:A 文章编号:2096-4595(2023)29-0074-03
2、作者简介:汪 鑫,生于 1985 年,男,汉族,黑龙江牡丹江人,本科,中级职称,研究方向为垃圾焚烧发电行业。引言 随着我国城市化进程的加快,人口的急剧增长,垃圾产量逐年提升,垃圾围城的现象愈演愈烈。为此,我国采用垃圾焚烧发电的方式对垃圾进行处理,逐渐增加在垃圾发电产业的投入,使得垃圾发电设施的数量不断提升,截至 2020 年,我国运行的垃圾发电厂总数已经突破了 600座,垃圾焚烧处理设施能力超出总能力的 1/2。但是伴随着垃圾发电产业的发展,垃圾焚烧的烟气排放问题成为人们的困扰。一、影响烟气排放标准的因素 诸多因素都会对于垃圾焚烧产生影响,其中对垃圾焚烧影响最为深远的是焚烧炉的型式以及垃圾焚烧
3、的运营模式和烟气排放及其产生的污染物浓度,这三类因素能够对垃圾焚烧的过程产生较为严重的影响,阻碍烟气排放指标的达成。(一)焚烧炉型式 焚烧炉作为垃圾焚烧的主要设备,其焚烧炉的型号以及类型能够对垃圾焚烧烟气的产生造成直接的影响。不同类型的焚烧炉在实际运行的过程中,其产生的烟气包含的污染物的种类也不尽相同。现今在我国最为常用的机械炉和回转窑,其在进行实际燃烧的过程中都展现出了各自的优缺点。机械炉在被应用的过程中,能够对于大量的垃圾进行处理,其适用的垃圾处理范围也较为广泛,但是因其燃烧过程较为简单,导致其极易出现燃烧不完全的情况1。因此,在选择焚烧炉的过程中,一定要基于垃圾焚烧的实际情况,将垃圾的焚
4、烧需求作为参考,选择合适的焚烧炉类型,以便改善烟气的排放问题,实现对污染物的控制。(二)运营模式 在垃圾焚烧发电项目(如图1)的扩建过程中,要想垃圾焚烧发电厂能够被快速地被投入使用,其运营模式以及经营模式一定要达到相应的要求,使得烟气排放能够达到相应要求,完成提升烟气排放标准的目标。就目前烟气排放标准而言,能够对其产生直接影响的是发电厂的运行水平,如果发电厂的运行水平较低,管理人员缺乏管理意识以及手段,则会在焚烧垃圾的过程中出现焚烧操作失误的情况,导致垃圾焚烧不彻底,以至于在进行烟气排放的过程中,污染物含量超标。而且还有一些发电厂为了实现对于焚烧成本的控制,会减少还原剂的用量,也会使得烟气的排
5、放标准受到一定程度的影响。(三)烟气排放及其污染物浓度 基于污染物的类型分析,可以看出在焚烧垃圾的过程中,产图 1 垃圾焚烧发电项目 75 经 验 区域治理 EXPERIENCE 生最多的污染物为重金属以及二噁英等物质,如果该类物质在烟气中的浓度过高,会对烟气的排放质量产生直接的影响,使得自然环境受到极为损害,污染周边动植物的生存环境。基于对现今垃圾焚烧发电烟气排放系统的调查可以发现,要想提升烟气的排放标准,需要通过对温度的控制降低二噁英以及重金属等物质的含量,以免出现垃圾不充分燃烧的情况,造成重金属超标。同时,在提升烟气排放标准的过程中,还可以借助活性炭的吸附作用,将空气中的二噁英物质进行充
6、分吸收,以便降低二噁英物质的排放量,使其对于环境的污染得以降低2。二、垃圾发电烟气污染物的类型 垃圾在焚烧发电过程中造成的主要污染有废气、污水以及噪声等。而烟气污染涵盖了酸性气体、烟尘、重金属以及二噁英等物质,其对生态环境造成了极为严重的影响,已经成为了影响人们身体健康的主要因素。(一)酸性气体 在垃圾焚烧的过程中,产生了 HCI、SOX等物质。HCI 的产生主要是由于对于硬质塑料以及含氯无机废物的燃烧,该类物质经过高温分解产生了 HCI。而 SOX的产生主要是由于一些含硫橡胶物质的焚烧,其在高温条件下与空气发生氧化反应,生成硫化物。另外,在对含有氮化合物的垃圾进行燃烧的过程中,其在高温分解的
7、条件下产生了 NOX。还有极少部分 NOX是由于在焚烧过程中氮气与氧气在高温条件下发生氧化反应形成的。(二)烟尘 垃圾在进行焚烧时,大部分可燃物质被分解成了 CH4以及气态碳氢化合物。而一些垃圾在充分燃烧后则直接生成气体。一些并未充分燃烧的垃圾,则会以颗粒状态进入到烟气当中。另外,在一些烟气净化系统中也会形成少量的 Ca(OH)2以及其他活性的细小颗粒,其与烟气结合能够形成烟尘。(三)重金属 重金属污染物的产生主要是由于焚烧废旧电池以及灯管等物品,该类物质因含有大量的金属化合物,在将其焚烧后会形成挥发性较强的金属,一些金属在高温条件下直接进入到烟气中,在活性炭和袋式除尘器的捕捉和吸附下,以飞烟
8、的形式排出,例如Pb 等金属物质。而一些挥发性较差的金属在燃烧后则会以氧化物的形式留存于炉渣中。(四)二噁英 二噁英物质并不是单一的物质,其主要是由大量同类物质组合而成的化合物。二噁英的生成机理具有极为复杂的特性,就目前而言形成二噁英的方式主要有以下几种,其一是固体垃圾燃烧后直接留存,其二是一些含氯有机物在燃烧后发生的复杂化合反应形成的,其三则是一些未被燃尽的物质在特定的温度条件下生成的。三、提升垃圾焚烧发电烟气排放标准的提升策略 提升垃圾焚烧发电烟气的排放标准应当基于对烟气污染类型以及影响烟气排放标准关键因素的分析,对烟气排放工艺进行梳理,以便能够提出具有针对性的策略,使得烟气排放标准得以提
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