生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)的分析

1、生活垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)的分析1 前言目前國(guó)內(nèi)已建成運(yùn)營(yíng)的生活垃圾焚燒廠煙氣排放均執(zhí)行生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)（ GB18485-2001 ）或歐盟1992 標(biāo)準(zhǔn)。隨著環(huán)保要求的日益嚴(yán)格及國(guó)家有關(guān)節(jié)能減排政策的實(shí)施，國(guó)內(nèi)已有部分籌建的生活垃圾焚燒廠煙氣排放執(zhí)行EU2000/76/EC （歐盟 2000 ）標(biāo)準(zhǔn)。垃圾焚燒廠煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)GB18485-2001 、歐盟 1992 標(biāo)準(zhǔn)、 EU2000/76/EC 見表 1。注： 1）本表規(guī)定的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)限值，均以標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下含11%O2 的干煙氣為參考值換算。2）煙氣最高黑度時(shí)間，在任何1h 內(nèi)累計(jì)不得超過5min 。3） GB18485-200

2、1 中 HCl 、 HF 、 SOX、 NOX、 CO 為小時(shí)均值，而歐盟1992 、 EU2000/76/EC 為日均值。其余污染物均為測(cè)定均值。2 焚燒廠常用的煙氣處理工藝描述垃圾焚燒廠煙氣處理工藝主要是對(duì)酸性氣體（HCl , HF, SOx）、氧化物（NOx）、顆粒物、有機(jī)物（包括二惡英）及重金屬等進(jìn)行控制。NOx 去除工藝目前國(guó)內(nèi)已運(yùn)行的生活垃圾焚燒廠均未設(shè)置專門的脫裝置，煙氣中的NOx 排放濃度一般可控制在300400mg/Nm3 ， 能夠達(dá)到GB18485-2001 中 400mg/Nm3 的排放限值，但達(dá)不到EU2000/76/EC 中200mg/Nm3 的排放限值，必須設(shè)置專門

3、的脫設(shè)施。NOx 去除工藝主要有選擇性非催化還原法（SNCR ）和選擇性催化還原法（SCR ）。SCR法是在催化劑作用下NOx被還原成N2,為達(dá)到SCR法還原反應(yīng)所需的 200 c的溫度，煙氣在進(jìn)入催化脫器前需加熱。SCR 法可將 NOx 排放濃度控制在50mg/Nm3 以下。SNCR 是以 NH4OH （氨水）或（NH2）2CO （尿素）作為還原劑，將其噴入焚燒爐內(nèi)。NOx 在高溫下被還原為N2 和 H2O 。 SNCR 法可將 NOx 排放濃度控制在200mg/Nm3 以下。與 SNCR 法相比，SCR 法脫效果更好，但需要消耗昂貴的催化劑，加熱還需耗用大量熱能，處理成本遠(yuǎn)大于SNCR 法

4、。 因此， SCR 法一般應(yīng)用在對(duì)NOx 排放控制更嚴(yán)的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家。工程上 SNCR的應(yīng)用更多。顆粒物去除工藝顆粒物去除主要有電除塵器和袋式除塵器。電除塵器由于不能滿足去除有機(jī)物（二惡英等）、重金屬的需要，現(xiàn)已基本不作為垃圾焚燒廠的除塵設(shè)備。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB18485-2001 中明確規(guī)定生活垃圾焚燒爐除塵裝置必須采用袋式除塵器。重金屬及二惡英去除工藝重金屬以固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的形式進(jìn)入除塵器，當(dāng)煙氣冷卻時(shí)，氣態(tài)部分轉(zhuǎn)化為可捕集的固態(tài)或液態(tài)微粒。目前常用的重金屬及二惡英去除工藝是“吸附袋式除塵器”。脫酸工藝酸性氣體去除工藝分為干法、半干法和濕法三種。1 ）干法干式脫酸有兩種方式。一種是干性藥劑（一

5、般采用消石灰）和酸性氣體在反應(yīng)塔內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)；另一種是在進(jìn)入除塵器前的煙氣道中噴入干性藥劑，在此與酸性氣體反應(yīng)。消石灰與酸性氣體起中和反應(yīng)，要有一個(gè)合適溫度（140170 ），而余熱鍋爐出口的煙氣溫度往往高于這個(gè)溫度，為提高脫酸效率，一般需通過噴水降低煙溫。2）半干法半干法脫酸一般采用氧化鈣（CaO ）或氫氧化鈣（Ca（OH）2 ）為原料，制備成氫氧化鈣溶液。利用噴嘴或旋轉(zhuǎn)噴霧器將氫氧化鈣溶液噴入反應(yīng)器中，形成粒徑極小的液滴，與酸性氣體進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)過程中水分被完全蒸發(fā)，故無產(chǎn)生。3 ）濕法濕法脫酸的藥劑一般采用燒堿（NaOH ），以提高除酸效率。配置好的燒堿溶液噴入濕式洗滌塔，與煙氣中的酸性氣

6、體進(jìn)行反應(yīng)。洗滌塔產(chǎn)生的需經(jīng)專門處理后排放，處理后的煙氣需再加熱。由前述分析，煙氣脫酸除塵工藝有半干式反應(yīng)塔袋式除塵器、干式反應(yīng)塔袋式除塵器、袋式除塵器濕式反應(yīng)塔三種組合形式。三種形式的優(yōu)缺點(diǎn)及性能比較見表2，表3。3 國(guó)內(nèi)部分垃圾焚燒廠煙氣處理工藝及排放指標(biāo)國(guó)內(nèi)部分垃圾焚燒廠煙氣處理工藝匯總煙氣排放指標(biāo)分析從以上數(shù)據(jù)分析得到：1 ) 從國(guó)內(nèi)已運(yùn)營(yíng)的焚燒廠的實(shí)際情況來看，半干法噴射布袋除塵器”的煙氣處理工藝在滿足國(guó)標(biāo)的基礎(chǔ)上，已全面滿足歐盟92 標(biāo)準(zhǔn)。此種處理工藝是現(xiàn)正運(yùn)營(yíng)或正在建設(shè)的垃圾焚燒電廠的普遍選擇。2 )已運(yùn)營(yíng)焚燒廠的實(shí)際煙氣排放指標(biāo)明顯優(yōu)于規(guī)劃焚燒廠的排放指標(biāo)。比如江橋、太倉(cāng)焚燒廠

7、的各種污染物排放指標(biāo)均有大幅的下降。可以看到在焚燒廠設(shè)計(jì)時(shí)，煙氣排放指標(biāo)趨于保守。3 )國(guó)內(nèi)生活垃圾焚燒界已達(dá)成共識(shí)，濕法完全可以達(dá)到歐盟2000 標(biāo)準(zhǔn)。江橋擴(kuò)能工程將成為國(guó)內(nèi)第一個(gè)采用此種工藝的生活垃圾焚燒廠。4 )排放指標(biāo)需要達(dá)到歐盟2000 標(biāo)準(zhǔn)，無論采用干法、半干法、濕法，建議配備SNCR 系統(tǒng)，確保 NOx 指標(biāo)達(dá)標(biāo)。但據(jù)廣州李坑焚燒廠實(shí)際運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，未采用SNCR 系統(tǒng)時(shí) NOx 排放指標(biāo)在400 左右，而在僅僅增加了SNCR 系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，NOx 排放指標(biāo)可以穩(wěn)定在200 左右。而JFE 認(rèn)為，只要有合理的燃燒理，加上JFE 焚燒爐特有的二次回流式焚燒爐技術(shù)，只要通過合理的燃燒5

8、)當(dāng)煙塵降至20 左右， HCl 降至 40 左右， NOx 降至 300 左右等關(guān)鍵點(diǎn)時(shí)，此時(shí)半干法的效用就已經(jīng)發(fā)揮到了極致，如果需要繼續(xù)嚴(yán)格的排放指標(biāo)，必須考慮添加輔助處理工藝。我想這也正是歐盟2000 標(biāo)準(zhǔn)在標(biāo)準(zhǔn)閥值設(shè)置上的考慮。6 影響煙氣排放指標(biāo)的其他因素分析當(dāng)煙氣處理工藝相差不大時(shí)，生活垃圾焚燒廠的煙氣排放指標(biāo)將受入爐垃圾的性質(zhì)、焚燒爐的爐型和運(yùn)營(yíng)的水平來決定。1 )生活垃圾來源的不同不同城市的生活垃圾性質(zhì)彼此不可能完全相同，客觀上就存在差異。對(duì)于煙氣處理工藝的選擇而言，垃圾的不同也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。2)焚燒爐的型式不同JFE 的二次回流氣體流動(dòng)技術(shù)的特征是燃燒室內(nèi)布置中間隔板，煙

9、氣在隔板上部再次合流而產(chǎn)生氣體渦流，使未燃?xì)怏w和燃燒氣體能夠充分混合攪拌。因此，在低空氣比的情況下也能實(shí)現(xiàn)完全燃燒，可以大幅度地減少氧化物和二惡英等有害物質(zhì)的原始產(chǎn)生濃度。對(duì)于其他的爐型而言，JFE 焚燒爐出口的污染物含量將會(huì)有一定程度的降低。3 )實(shí)際運(yùn)營(yíng)對(duì)其影響在實(shí)際運(yùn)營(yíng)過程中，仍有許多可控參數(shù)將導(dǎo)致煙氣排放指標(biāo)的變化。如半干法適當(dāng)多噴入Ca(OH)2溶液， 干法適當(dāng)多噴射Ca(OH)2 粉末等，自動(dòng)燃燒控制系統(tǒng)ACC 的投用與否都可以在一定程度上改變煙氣排放指標(biāo)，靈活性較強(qiáng)。但這種控制是有一定極限的，不可能對(duì)排放指標(biāo)作出根本性的改變。同時(shí)，在進(jìn)爐垃圾性質(zhì)相差過大的情況下,可以適當(dāng)減少進(jìn)爐垃圾量，多噴入輔助燃料，達(dá)到穩(wěn)定、降低污染物排放等目的。這在上海御橋焚燒廠曾有過先例。5 結(jié)論采用 “半干法噴射布袋除塵器”完全可以達(dá)到