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生活垃圾焚燒發(fā)電煙氣治理措施研究

中國電力網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2021-03-30 13:45:48  作者:《中國電業(yè)》

摘要:生活垃圾經(jīng)焚燒處理后可減量化80%以上,垃圾焚燒項(xiàng)目有效地緩解服務(wù)區(qū)域生活垃圾處理的嚴(yán)峻形勢,提高了資源循環(huán)利用率,減少填埋量有效改善服務(wù)區(qū)域的生態(tài)環(huán)境,但同時(shí)垃圾焚燒會(huì)帶來一定的大氣環(huán)境污染問題,主要有塵土污染,煙氣污染和硫化物污染等,只有全方位的有效處理,才能達(dá)減輕污染危害,通過采取有效的環(huán)保措施,使用各類纖維布料進(jìn)行生活垃圾焚毀過濾,各類除塵設(shè)施能夠減少空氣中95%的煙氣與煙塵危害,從而減少污染,將影響降到最小化,將生活垃圾焚燒項(xiàng)目真正建成環(huán)保項(xiàng)目。

一、生活垃圾焚燒發(fā)電中煙氣的主要成分

生活垃圾焚燒發(fā)電中煙氣里面的另一主要污染物是有機(jī)類污染物,其中以二噁英類化合物為主。多氯二苯并二噁英和多氯二苯并呋喃是有機(jī)污染物中最主要的兩大成分,在他們當(dāng)中,有被統(tǒng)稱為二噁英的75種PCDD異構(gòu)體以及135種PCDF異構(gòu)體,另外含包含多氯聯(lián)苯以及氯代二苯醚等等,二噁英是以氣體和固體的形態(tài)存在的。當(dāng)前在我們所了解到全部的二噁英類化合物當(dāng)中,其中七種PCDDs十種PCDFs以及12種PCBs,他們是毒性最為明顯的,毒性最大的是2,3,7,8-TCDD,二噁英在生物的體內(nèi)是積累的很難以排出,造成這種情況的原因是它非常難溶于水,卻很易溶于脂肪,并且它的生物降解能力較差,具有很低的蒸汽壓時(shí),該物質(zhì)在一般環(huán)境,溫度下不容易從表面揮發(fā),在700℃下具有熱穩(wěn)定性,高于此溫度及開始分解。這三種特性決定了二噁英在環(huán)境中的去向,二噁英進(jìn)入生物體并經(jīng)過食物鏈積累而造成傳遞性,積累性中毒。

(一)酸性氣體

生活垃圾焚燒后會(huì)產(chǎn)生大量的酸性氣體,比如硫化合物、氮氧化合物、氯化氫和氟化氫等,這些物質(zhì)均是由生活垃圾本身所含的化學(xué)元素相互反應(yīng)后而形成的化合物,硫化合物在空氣中與水分接觸后容易形成酸雨。硫化合物主要有二氧化硫,由于生活垃圾中含硫的物質(zhì)在焚燒爐與氧氣密切接觸后反應(yīng)形成二氧化硫。氮氧化合物的主要成分是一氧化氮、二氧化氮和三氧化二氮,他們的產(chǎn)生原因是生活垃圾中還含有一些氮化合物,該元素在分解轉(zhuǎn)換或者在空氣中氮充分燃燒時(shí)與氧氣在高溫條件下進(jìn)行氧化反應(yīng),從而生成以上幾類氮氧化合物。

(二)顆粒物及重金屬

生活垃圾焚燒發(fā)電過程中也會(huì)產(chǎn)生數(shù)量極多的顆粒物,這些顆粒物受焚燒爐中熱浪的沖擊而被吹起并隨著煙氣排向外界,如果生活垃圾燃燒不充分那么煙氣的顏色就會(huì)轉(zhuǎn)為黑色,黑色的煙氣中富含極多數(shù)量的碳元素。生活垃圾焚燒發(fā)電過程中產(chǎn)生的煙氣里面的顆粒物直徑越小質(zhì)量越輕,就越容易被人體吸進(jìn)并附著在肺泡上,一旦附著上后并且數(shù)量足夠多了之后就會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生極強(qiáng)的危害。

二、生活垃圾焚燒發(fā)電煙氣污染的治理手段

(一)從源頭控制煙氣污染物

生活垃圾焚燒發(fā)電過程中如果不能夠進(jìn)行充分的燃燒,那么產(chǎn)生的煙氣中就會(huì)富含較高濃度的有毒氣體,所以控制煙氣有毒污染物的重要措施是從源頭控制煙氣污染物,讓生活垃圾在充分燃燒條件下進(jìn)行焚燒,使燃燒處于良好的狀態(tài)從而降低煙氣中的有毒有害氣體的生成。生活垃圾在焚燒發(fā)電過程中,可能會(huì)產(chǎn)生例如二噁英和酸性氣體等有毒物質(zhì),酸性氣體對(duì)于焚燒爐內(nèi)壁能夠產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕作用從而加快了焚燒爐的折舊和損壞,因此為了提高生活垃圾的燃燒效率,降低燃燒不充分產(chǎn)生的氣體對(duì)焚燒爐的腐蝕作用,垃圾焚燒廠應(yīng)當(dāng)選擇性能良好的焚燒爐。質(zhì)量好的焚燒爐能夠顯著降低生活垃圾燃燒過后氣體中的氧化碳濃度,從而讓生活垃圾得到最為充分的燃燒,并且焚燒爐中生活垃圾燃燒后產(chǎn)生的煙氣溫度也會(huì)隨之而降低。當(dāng)生活垃圾在燃燒過程中出現(xiàn)的燃燒工況惡化時(shí),加入煤或者天然氣保證燃燒工況良好進(jìn)行。為了保證生活垃圾能夠得到充分的燃燒,焚燒爐內(nèi)要始終保持一定的溫度并且增加氧氣的供應(yīng)量減少降低硫化物和二噁英等有毒氣體的數(shù)量,讓生活垃圾燃燒后產(chǎn)生的煙氣能夠在焚燒爐中盡可能長的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行燃燒,保證燃燒過程中產(chǎn)生的二噁英能夠得到充分的反應(yīng)。生活垃圾燃燒發(fā)電中產(chǎn)生的煙氣得到充分燃燒后再排向外界就能夠讓自然環(huán)境和人體也能夠從中受益。

(二)凈化煙氣

1.脫硝

對(duì)于煙氣等的脫硝,主要是把各類的含硝氧化物還原成為氮?dú)猓⒅饾u的去除掉煙氣中的其他氧化物,可以使用濕脫法和干脫法兩種,很多國內(nèi)外的科學(xué)研究人員使用微生物的處理方式來進(jìn)行硝氧化物的廢氣處理。

二氧化氯的氧化還原法是將二氧化氯把一氧化氮氧化成為二氧化碳,隨之可以通過亞硫酸鈉的水溶液,將二氧化氮進(jìn)一步還原成氮?dú)?。這種方法也可以運(yùn)用氫氧化鈉作為一種脫硫劑的濕法脫硫技術(shù)進(jìn)行結(jié)合運(yùn)用。脫硫的反應(yīng)產(chǎn)物亞硫酸鈉又可以當(dāng)做二氧化氮的還原劑。這樣,二氧化氯法的脫銷率就可以達(dá)到95%了,而且也可以同時(shí)進(jìn)行脫硫,但是二氧化氯和氫氧化鈉的價(jià)格太高了,運(yùn)用的成本也較高,所以可以在排放煙氣的硝氧化物中進(jìn)行氧化硝的提純??梢栽谂欧艧煔獾南跹趸镏羞M(jìn)行氧化硝的提純,但是一氧化硝無法難溶于水,因此可以使用一定的洗滌方式來進(jìn)行濕化處理,煙氣脫硝,最終生成的二氧化硝最終被水或者是其他的含堿性較強(qiáng)的武值所吸收,最終達(dá)到脫銷的目的。

2.脫酸

生活垃圾焚燒發(fā)電中煙氣的主要有毒氣體是氯化氫,如果不專門針對(duì)氯化氫氣體進(jìn)行處理,那么排放到大氣中就會(huì)產(chǎn)生酸雨而影響自然環(huán)境以及人民的健康,所以焚燒廠工作人員會(huì)利用脫酸步驟來降低生活垃圾,燃燒發(fā)電中煙氣中的有毒氣體含量。生活垃圾燃燒發(fā)電中煙氣里面的氯化氫主要通過酸堿中和的方法來進(jìn)行處理,比如氫氧化鈣和氫氧化鈉等堿性物質(zhì)來與氯化氫等酸性物質(zhì)相互進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。脫酸過程中一般會(huì)使用干法技術(shù)來進(jìn)行整個(gè)流程,另外,通過使用氫氧化鈣或氫氧化鈉等堿性物質(zhì)來吸收酸性氣體的方法,稱之為半干法技術(shù),這種脫酸技術(shù)的脫酸效率能夠超過95%以上,并且脫酸反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)也不會(huì)對(duì)大自然以及人體造成傷害,因此大多數(shù)焚燒廠在處理生活垃圾燃燒中間其中的氯化氫時(shí),主要采用半干法技術(shù)來進(jìn)行脫酸。脫酸環(huán)節(jié)會(huì)應(yīng)用在除塵環(huán)節(jié)之前,脫酸過程中使用的原料與煙氣中的氯化氫等有毒氣體充分反應(yīng)后凝結(jié)成小顆?;蛩?,水分直接蒸發(fā),小顆粒會(huì)在下一個(gè)除塵環(huán)節(jié)而被吸附之后煙氣將會(huì)在接下來的凈化環(huán)節(jié)中被收集和凈化。

3.除塵

除塵環(huán)節(jié)是對(duì)生活垃圾焚燒發(fā)電中煙氣有毒氣體脫酸后的重要環(huán)節(jié),焚燒廠一般會(huì)通過安裝除塵器來推進(jìn)煙氣的除塵工作,焚燒廠要按照國家規(guī)定來選擇煙氣凈化裝置即袋式除塵器。袋式除塵器既能夠?qū)煔庵械钠胀w粒物進(jìn)行收集處理,而且還能夠捕捉揮發(fā)性較強(qiáng)的重金屬以及含硫化合物與其他有毒物質(zhì)凝結(jié)而成的氣溶膠,

結(jié)束語

綜上述,生活垃圾焚燒發(fā)電指的是工作人員把生活垃圾倒入焚燒爐,垃圾在焚燒爐內(nèi)高溫的環(huán)境下得到充分的燃燒,垃圾燃燒后會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,熱量通過加熱給水至過熱蒸汽后再引至汽輪機(jī)。高溫高壓的蒸汽經(jīng)過汽輪機(jī)做功后,將熱能轉(zhuǎn)化為電能從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電的過程。生活垃圾焚燒發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)非常多,大力推行垃圾焚燒發(fā)電有利于充分利用資源和提高資源的使用效率。


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