1、概述

目前多數(shù)生活垃圾焚燒發(fā)電廠采用常規(guī)的煙氣凈化工藝為：SNCR+石灰乳旋轉(zhuǎn)噴霧半干法脫酸+消石灰干法脫酸+活性炭噴射+布袋除塵器+引風(fēng)機+煙囪排放。隨著各地環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，針對垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)的排放標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，特別是一些省份提出的NOx排放限值規(guī)定已遠(yuǎn)低于歐盟工業(yè)排放指令（EU2010/75/EC），比如《海南省生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)（DB46/484-2019）》氮氧化物限值為120mg/m3，垃圾焚燒煙氣氮氧化物排放濃度限值低于80～120mg/m3成為趨勢。于是更有效率、更適用的煙氣脫硫脫硝技術(shù)的需求越來越凸顯。

各地生活垃圾焚燒煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)對比

2、SCR脫硝傳統(tǒng)技術(shù)解決方案

2.1工藝技術(shù)

由于垃圾焚燒煙氣具有高含塵、強腐蝕的特點，SCR脫硝系統(tǒng)通常必須設(shè)置在脫酸除塵系統(tǒng)以后以保證催化劑的正常運。催化劑是SCR脫硝工藝的核心，催化劑的反應(yīng)溫度主要分為高溫、中溫、中低溫、低溫。表1為國內(nèi)外催化劑的主要應(yīng)用情況：

國內(nèi)垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)目前使用較多的是低溫催化劑，但是由于旋轉(zhuǎn)噴霧半干法脫酸除塵后煙氣溫度～140℃以下，而低溫SCR系統(tǒng)催化劑還原反應(yīng)的適宜溫度為160～180℃，因此須考慮增加煙氣再熱系統(tǒng)對煙氣進(jìn)行加熱。

對有濕法洗滌裝置的煙氣凈化系統(tǒng)，還需要設(shè)置一臺或兩臺GGH來回收部分熱量，減少加熱蒸汽消耗，需要提高的煙氣溫度仍在30℃左右。由于高壓蒸汽可直接用于汽機發(fā)電，價值很高，且設(shè)備和管路維護(hù)要求高、熱損很大，這樣就大幅度地降低了裝置的經(jīng)濟效益水平。

2.2存在的問題

（1）旋轉(zhuǎn)噴霧半干法脫酸除塵后煙氣溫度約140℃以下，而低溫SCR系統(tǒng)催化劑還原反應(yīng)的適宜溫度為160～180℃，因此必須增加煙氣再熱系統(tǒng)對煙氣進(jìn)行加熱，按照煙氣溫度升高30℃，需消耗蒸汽～130kg/噸垃圾，此部分蒸汽如進(jìn)入汽輪機發(fā)電，按照汽輪機汽耗5kg/（KW·h），此部分可發(fā)電26KW·h/t垃圾。由于耗費大量蒸汽，導(dǎo)致運行成本大幅度提高。

（2）旋轉(zhuǎn)噴霧半干法脫酸脫硫精度不高，脫除SO2的效率一般為85%左右，雖然能穩(wěn)定達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，但是殘余的SO2若在SCR催化劑床層中氧化為SO3，這是非常不利的。因為SO3與煙氣中的水以及NH3反應(yīng)，會生成硫酸銨和硫酸氫銨，這些硫酸鹽，尤其是硫酸氫銨是一種粘稠的物質(zhì)，會造成催化劑腐蝕、堵塞、中毒，縮短催化劑的使用壽命。

3、小蘇打干法脫酸技術(shù)

3.1工藝技術(shù)

此工藝技術(shù)采用70目左右的脫硫?qū)Ｓ眯√K打，經(jīng)過研磨機研磨成d90=30μm的超細(xì)小蘇打粉末后，以空氣為介質(zhì)通過氣力輸送的方式噴射到脫酸塔內(nèi)與180℃～210℃的高溫?zé)煔饨佑|混合，在高溫下碳酸氫鈉分解生成碳酸鈉Na2CO3、H2O和CO2，由于分解時的“爆米花”效應(yīng)，顆粒表面積再增大4倍以上，成為極為疏松多孔的高活性顆粒，與煙氣中的SO2、HCl等各種酸性氣體快速反應(yīng)，脫除率可達(dá)到95～99%，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)布袋除塵器除去，凈化后的煙氣可達(dá)到：含塵量≤5mg/m3、SO2≤10mg/m3、HCl≤5mg/m3，溫度≥170℃，然后進(jìn)入SCR脫硝系統(tǒng)。

3.2 技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

（1）采用小蘇打干法脫酸后，進(jìn)入SCR脫硝系統(tǒng)煙氣溫度不低于170℃，可滿足低溫SCR系統(tǒng)催化劑還原反應(yīng)的＊佳溫度，不需要額外的蒸汽對其加熱升溫。

（2）小蘇打不僅能夠脫除SO2、HCl、HF、HBr等物質(zhì)，還能有效脫除煙氣中已有的SO3，降低了進(jìn)入SCR脫硝系統(tǒng)SO3的含量，減少了硫酸銨和硫酸氫銨生成量，保證了催化劑壽命，降低了成本。

（3）小蘇打還具有一定的協(xié)同脫硝作用。小蘇打與SO2反應(yīng)生成的亞硫酸鈉具有強還原性，可部分與氮氧化物發(fā)生氧化還原反應(yīng)。小蘇打的協(xié)同脫硝效率約10～20%。

（4）以主流配置的旋轉(zhuǎn)噴霧半干法脫酸來說，脫除SO2、HCl的效率可達(dá)到85%～95%，可以穩(wěn)定達(dá)到目前的國家標(biāo)準(zhǔn)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)濟問題。此時，采用具有更高活性的小蘇打干法脫酸，脫除SO2、HCl的效率可達(dá)到95%～99%，取得＊佳的整體技術(shù)經(jīng)濟效果。

4、結(jié)束語

伴隨著我國環(huán)境治理工作的不斷加強，相信在不久的將來，做為本身就是綠色環(huán)保工程的生活垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)，煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)會更加嚴(yán)格，小蘇打干法脫酸和SCR脫硝系統(tǒng)會逐漸得到推廣應(yīng)用，技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)濟優(yōu)勢將得到進(jìn)一步發(fā)揮。