1、垃圾高溫焚燒法的優(yōu)勢
高溫焚燒法是處理生活和工業(yè)生產(chǎn)中各種垃圾、危廢、污泥、廢液等物質(zhì)的有效方法,通過在富氧條件下~1000℃高溫下充分燃燒,可以徹底消滅病源性生物和有機(jī)物,消除易燃性、毒害性和腐蝕性,實現(xiàn)無害化;焚燒后產(chǎn)生的熱能可用于供熱和發(fā)電,實現(xiàn)節(jié)能減排;焚燒后體積可減少90%以上,重量減輕80%以上,有效地減少填埋用地,實現(xiàn)減量化;焚燒殘渣有可能用來回收金屬、生產(chǎn)建材,實現(xiàn)資源的綜合利用。
近年來,隨著中國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和環(huán)境持續(xù)改善的要求,各地垃圾焚燒發(fā)電項目如雨后春筍般建設(shè)和運營,對焚燒煙氣進(jìn)行深度凈化處理的*新技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)也不斷得到了應(yīng)用。
2、焚燒煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)和凈化狀況
我國垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)起步于上世紀(jì)80年代末,通過引進(jìn)國外先進(jìn)的焚燒設(shè)備和技術(shù),消化吸收優(yōu)化,先后經(jīng)歷了產(chǎn)業(yè)化研發(fā)、裝置國產(chǎn)化等階段。自2005年BOT模式在垃圾焚燒行業(yè)大規(guī)模推廣開始,行業(yè)迎來一波快速發(fā)展,2011-2018年中國生活垃圾焚燒無害化處理能力逐年提高,2018年達(dá)到37萬噸/日,同比增長24.1%。
垃圾焚燒過程中產(chǎn)生的污染物有:
(1)煤煙、顆粒物及飄塵;
(2)酸性氣體:SO2、HCI、HF、NOx等;
(3)有毒重金屬:Pb、Cd、Hg、As、Cr等;
(4)二噁英類等鹵代化合物:PCDDs (二噁英)、PCDFs (呋喃)。
主要的凈化方法有:
(1) 顆粒物:依靠布袋除塵器
(2) 酸性氣體:依靠石灰、燒堿、小蘇打等堿性物質(zhì)中和,NOx依靠SNCR和SCR還原除去
(3) 重金屬和二噁英依靠PAC活性炭噴射或催化濾袋除去。
目前實行的國家標(biāo)準(zhǔn)是:GB18485-2014《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》:
按照該排放標(biāo)準(zhǔn),大多數(shù)生活垃圾焚燒廠采用的煙氣凈化工藝為:SNCR+石灰乳旋轉(zhuǎn)噴霧法脫酸+消石灰干法脫酸+活性炭噴射+布袋除塵器+引風(fēng)機(jī)+煙囪。少部分裝置采用消石灰循環(huán)流化床脫酸工藝。總體排放標(biāo)準(zhǔn)較為寬松,但各地已經(jīng)開始逐步收緊,如海南等地實行了更嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn),主要是嚴(yán)格了酸性氣體排放限值:
3、垃圾焚燒發(fā)電項目的飛速發(fā)展
隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,居民對生活環(huán)境的要求也不斷提高,亟待解決不斷增長的生活垃圾處置出路問題。各地垃圾填埋場早就不堪重負(fù), 新建垃圾填埋場已經(jīng)幾乎不可能。由于垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)先進(jìn),具有突出的優(yōu)勢,同時大部分地區(qū)已經(jīng)能夠承受垃圾焚燒發(fā)電項目較高的投資和運行費用,因此全國生活垃圾焚燒發(fā)電項目呈現(xiàn)遍地開花的局面,中東部地區(qū)基本接近了一個縣區(qū)一個項目的水平,如:《四川省生活垃圾焚燒發(fā)電中長期專項規(guī)劃》包含了62個項目;《河北省生活垃圾焚燒發(fā)電中長期專項規(guī)劃(2018-2030年)》到2020年建成垃圾焚燒發(fā)電項目65項;河南省垃圾焚燒發(fā)電中長期專項規(guī)劃(2018—2030年)要求按照“省級統(tǒng)籌、市縣主體”的原則,在全省范圍內(nèi)規(guī)劃新建生活垃圾焚燒發(fā)電項目75個;《福建省生活垃圾焚燒發(fā)電中長期專項規(guī)劃(2019-2030)(征求意見稿)》規(guī)劃在全省范圍內(nèi)新(擴(kuò))建生活垃圾焚燒發(fā)電廠17座;《海南省生活垃圾焚燒發(fā)電中長期專項規(guī)劃(2018-2030)》全省規(guī)劃建設(shè)9座生活垃圾焚燒發(fā)電廠。垃圾焚燒發(fā)電項目越建越密集,如何盡可能減少大氣污染物排放總量,消除“鄰避效應(yīng)”,將成為下一階段的重要目標(biāo)之一。
4、小蘇打干法脫酸的應(yīng)用分析
以《GB18485-2014生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》與海南省地方標(biāo)準(zhǔn)做對比可知,主要酸性氣體排放標(biāo)準(zhǔn)差異為:
生活垃圾焚燒煙氣中SO2、HCl的濃度一般不超過500mg/m3,以主流配置的旋轉(zhuǎn)噴霧半干法來說,脫除SO2、HCl的效率容易達(dá)到85%、95%,可以穩(wěn)定達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。當(dāng)排放濃度進(jìn)一步降低時,再追求更高的脫酸效率往往帶來脫硫劑消耗增加、飛灰產(chǎn)量增加、布袋凝露糊袋風(fēng)險等系列技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題。氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)的降低也使SCR脫硝技術(shù)成為必然選擇,而SCR催化劑對SOx濃度有嚴(yán)格要求,并隨著操作溫度的降低而大幅度降低。此時,采用具有更高活性的小蘇打干法脫酸,脫除SO2、HCl的效率*高可達(dá)到95%、99%,作為精脫除手段,與消石灰半干法配合,可以使消石灰和小蘇打的用量均達(dá)到較低值,取得*佳的整體技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。小蘇打干法脫酸作為尾端控制關(guān)鍵技術(shù),使用率將不斷提升。
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