生活垃圾焚燒窯爐不得不知的十個關(guān)鍵問題及煙氣處理技術(shù)

　　1、垃圾焚燒技術(shù)的特點(diǎn)與選擇？

　　項目用地省。同樣的垃圾處理量，垃圾焚燒廠需要的用地面積只是垃圾衛(wèi)生填埋場的1/20-1/15；

　　處理速度快。垃圾在衛(wèi)生填埋場中的分解時間通常需要7到30年，而焚燒處理只要垃圾的熔點(diǎn)低于850℃，2小時左右就能處理完畢；

　　減容效果好。同等量的垃圾，通過填埋約可減容30%，通過堆肥約可減容60%，而通過焚燒約可減容90%；

　　污染排放低。據(jù)德國權(quán)威環(huán)境研究機(jī)構(gòu)研測，如采用同樣嚴(yán)格的歐盟污染控制標(biāo)準(zhǔn)，垃圾焚燒產(chǎn)生的污染僅為垃圾衛(wèi)生填埋的1/50左右；

　　能源利用好。每噸垃圾可焚燒發(fā)電300多度，大約每5個人產(chǎn)生的生活垃圾，通過焚燒發(fā)電可滿足1個人的日常用電需求。

　　通常來說，對于人口密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、土地資源稀缺的大中城市，應(yīng)該優(yōu)先選擇垃圾焚燒方式。

　　2、垃圾分類是否垃圾焚燒的前提？

　　從焚燒技術(shù)原理分析，盡管垃圾分類有利于垃圾焚燒，但并不能認(rèn)為垃圾分類是垃圾焚燒的必要條件。

　　實際上，焚燒技術(shù)是一種能夠適應(yīng)處理混合垃圾的典型技術(shù)，目前世界上大部分采用垃圾焚燒的城市并沒有做到垃圾完全分類。

　　但垃圾分類是垃圾焚燒的充分條件，因為垃圾分類能助力焚燒處理做得更好，可起到減量（減少垃圾處理量）、減排（減少污染排放量）、提質(zhì)（改善燃燒工況）、提效（提高發(fā)電效率）等作用。

　　對于高標(biāo)準(zhǔn)垃圾焚燒廠來說，不但應(yīng)該在合理的成本下安全和有效地處理垃圾，而且應(yīng)該努力做到限度的降低污染排放，所以它理應(yīng)同時滿足必要條件和充分條件。從這個角度考慮，可以認(rèn)為垃圾分類是垃圾焚燒的前提。

　　3、垃圾焚燒廠的主要建設(shè)要求？

　　一是每條焚燒生產(chǎn)線的年運(yùn)行時間應(yīng)在8000小時以上，垃圾焚燒系統(tǒng)的設(shè)計服務(wù)期限不應(yīng)低于25年。

　　二是垃圾池有效容積應(yīng)按5-7天的額定垃圾焚燒量確定。垃圾池應(yīng)設(shè)置垃圾滲濾液收集設(shè)施。

　　三是應(yīng)保證垃圾在焚燒爐內(nèi)得到充分燃燒，二次燃燒室內(nèi)的煙氣應(yīng)在不低于850℃的條件下滯留時間不小于2秒，焚燒爐渣熱灼減率應(yīng)控制在5%以內(nèi)，有條件時宜控制在3%以內(nèi)。

　　四是必須設(shè)置袋式除塵器，去除焚燒煙氣中的粉塵污染物；氯化氫、氟化氫、硫氧化物、氮氧化物等酸性污染物應(yīng)選用干法、半干法、濕法或其組合處理工藝對其進(jìn)行有效去除。

　　五是應(yīng)采取措施嚴(yán)格控制煙氣中二噁英的排放，包括：控制燃燒室內(nèi)焚燒煙氣的溫度、停留時間與氣流擾動工況；減少煙氣在200℃-500℃溫度區(qū)的滯留時間；設(shè)置活性炭粉等吸附劑噴入裝置。

　　4、垃圾焚燒廠的主要監(jiān)管要求？

　　一是應(yīng)定期監(jiān)控垃圾貯坑中的垃圾貯存量，并采取有效措施導(dǎo)排垃圾貯坑中的滲濾液。滲濾液應(yīng)經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)排放。

　　二是應(yīng)實現(xiàn)焚燒爐運(yùn)行狀況在線監(jiān)測，監(jiān)測項目至少應(yīng)包括焚燒爐燃燒溫度、爐膛壓力、煙氣出口氧氣含量和一氧化碳含量，應(yīng)在顯著位置設(shè)立標(biāo)牌，自動顯示焚燒爐運(yùn)行工況的主要參數(shù)和煙氣主要污染物的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)。

　　三是應(yīng)實現(xiàn)煙氣自動連續(xù)在線監(jiān)測，監(jiān)測項目至少應(yīng)包括氯化氫、一氧化碳、煙塵、二氧化硫、氮氧化物等項目，并與當(dāng)?shù)丨h(huán)衛(wèi)和環(huán)保主管部門聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳輸。

　　四是對垃圾焚燒產(chǎn)生的爐渣和飛灰應(yīng)按照規(guī)定分別進(jìn)行妥善處理或處置。

　　五是在各工藝環(huán)節(jié)要采取切實有效的臭氣控制措施，廠區(qū)應(yīng)做到無明顯臭味；要在相關(guān)位置按要求使用除臭系統(tǒng)，并按要求及時維護(hù)。

　　六是在垃圾貯坑、污水及滲濾液收集池、地下建筑物、生產(chǎn)控制室等沼氣易聚集場所，應(yīng)加強(qiáng)日常監(jiān)測監(jiān)管，以確保安全生產(chǎn)。

　　5、垃圾焚燒廠如何控制廢氣排放？

　　垃圾焚燒廠排放的廢氣主要來自于焚燒過程所產(chǎn)生的煙氣，其主要污染物為粉塵、氯化氫（HCl）、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）、一氧化碳（CO）、氟化氫（HF）、有機(jī)污染物、及重金屬等。

　　通過計算機(jī)控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)垃圾焚燒、熱能利用、煙氣處理等過程的高度自動化，控制設(shè)定的燃燒條件（如爐膛溫度高于850℃，煙氣停留時間大于2秒，保持煙氣湍流流動和適度的過氧量），使焚燒系統(tǒng)在額定工況下運(yùn)行，原始排放物濃度降到，并保證二噁英等有機(jī)物的徹底分解。

　　安裝各種有效的煙氣處理設(shè)備，如布袋除塵、活性炭吸附有害物質(zhì)等，并使用煙氣在線監(jiān)測儀——以連續(xù)監(jiān)測每條焚燒線的煙氣排放指標(biāo)，確保垃圾焚燒廠煙氣污染物排放達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　6、垃圾焚燒廠如何控制惡臭排放？

　　一是應(yīng)采用密閉性好、具有自動裝卸結(jié)構(gòu)的壓縮式運(yùn)輸車來運(yùn)輸垃圾，盡量減少臭味外溢。

　　二是在垃圾卸料大廳出入口應(yīng)設(shè)置空氣幕，并在垃圾運(yùn)輸車卸料前后關(guān)閉電動卸料門，以防止臭氣外逸。

　　三是垃圾坑應(yīng)采用密閉式設(shè)計，在垃圾坑上方設(shè)置吸風(fēng)口，將惡臭氣體作為燃燒空氣引至焚燒爐內(nèi)高溫分解，并使垃圾坑和卸料大廳處于負(fù)壓狀態(tài)。

　　四是應(yīng)設(shè)置備用的活性炭廢氣凈化設(shè)施，在全廠停爐檢修期間，垃圾坑內(nèi)的臭氣必須經(jīng)活性炭廢氣凈化設(shè)施凈化達(dá)標(biāo)后才能排放。

　　五是滲濾液處理系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計為密閉結(jié)構(gòu)，并在頂部設(shè)導(dǎo)氣管，將產(chǎn)生的沼氣和臭氣通過導(dǎo)氣管、抽風(fēng)機(jī)導(dǎo)入焚燒廠垃圾坑。

　　7、垃圾焚燒廠如何控制二噁英排放？

　　所謂二噁英，實際上是二噁英類的一個簡稱，指的是結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都很相似的包含眾多同類物或異構(gòu)體的兩大類，共210種有機(jī)化合物，但其中只有極少數(shù)種類被認(rèn)為具有毒性。

　　二噁英并不是垃圾焚燒廠特有的公害，它是一種有機(jī)物與氯一起加熱就會產(chǎn)生的化合物，是一種比較普遍的化學(xué)現(xiàn)象。二噁英在空氣、土壤、水、食物和垃圾中都能發(fā)現(xiàn)，有研究顯示，食品是其主要來源，人體接觸的二噁英中約有90%來自膳食方面。

　　垃圾焚燒廠控制二噁英排放，主要采用成熟的前“3T”后高效凈化技術(shù)，其一是保持焚燒爐膛內(nèi)溫度大于850度，并控制煙氣在爐膛內(nèi)停留2秒以上，使二噁英得到完全分解；其二是煙氣的凈化處理系統(tǒng)，將單位二噁英濃度控制在0.1納克以內(nèi)，達(dá)到國際上最嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　事實上，自現(xiàn)代垃圾焚燒技術(shù)誕生120多年來，平均每10年就有一個重大的技術(shù)突破，進(jìn)入21世紀(jì)以來的重大技術(shù)進(jìn)步，主要是二噁英的高效處理技術(shù)得到了極實質(zhì)性提升，現(xiàn)在大部分高比例采用垃圾焚燒的發(fā)達(dá)國家，垃圾焚燒廠對自然界二噁英排放總量的貢獻(xiàn)率都低于1%。

　　8、垃圾焚燒廠如何處置爐渣和飛灰？

　　爐渣主要為生活垃圾焚燒后的殘余物，其產(chǎn)生量視垃圾成分而定，其主要成分為氧化錳（MnO）、二氧化硅（SiO2）、氧化鈣（CaO）、三氧化二鋁（Al2O3）、三氧化二鐵（Fe2O3）、廢金屬，以及少量未燃盡的有機(jī)物等。垃圾焚燒產(chǎn)生的爐渣經(jīng)過高溫?zé)o害化處理，再經(jīng)過磁選等分離出廢鋼鐵等廢舊金屬后，可對爐渣進(jìn)行綜合利用，如用于鋪路的墊層、填埋場的覆蓋材料和制作免燒磚等，不能綜合利用部分可送至衛(wèi)生填埋場填埋。

　　飛灰屬于危險廢物，必須單獨(dú)收集，不得與生活垃圾、焚燒殘渣等混合，也不得與其他危險廢物混合。垃圾焚燒飛灰不得在廠區(qū)長期儲存，不得進(jìn)行簡易處置，不得隨意外運(yùn)排放。垃圾焚燒飛灰必須先在廠區(qū)進(jìn)行必要的穩(wěn)定化和固化處理，在經(jīng)穩(wěn)定化和固化處理并經(jīng)浸出毒性試驗合格后，方可使用專用密閉運(yùn)輸工具送至安全填埋場或衛(wèi)生填埋場填埋。條件允許時，也可采用符合標(biāo)準(zhǔn)要求的其它處理處置方法。

　　9、“鄰避現(xiàn)象”的成因與化解？

　　引發(fā)“鄰避現(xiàn)象”的原因很多，主要有以下幾個方面：

　　一是部分設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)較低、運(yùn)營不善、污染超標(biāo)，給公眾造成不良印象和抵觸心理；

　　二是部分項目選址過程不夠公開、環(huán)境評價不夠規(guī)范，運(yùn)營階段采用選擇性達(dá)標(biāo)方式；

　　三是房市價格攀升提高了公眾對環(huán)境價值和環(huán)境質(zhì)量的預(yù)期，同時公眾對環(huán)境利益的自我維護(hù)意識日益加強(qiáng)；

　　四是缺乏透明公開的項目信息、平等有效的溝通機(jī)制和公平合理的補(bǔ)償機(jī)制；

　　五是二噁英等污染被人為誤導(dǎo)、人為放大，引起周邊居民的恐慌，進(jìn)而被利用后演變成有組織的群體性事件。

　　在公眾對垃圾焚燒心存疑慮的當(dāng)下，的化解之道，莫過于在一個各方都能接受的地點(diǎn)，通過科學(xué)規(guī)劃、精心設(shè)計、認(rèn)真建設(shè)、規(guī)范運(yùn)行、嚴(yán)格監(jiān)管，由政府、企業(yè)和公眾三方合力打造出一個“信息公開、操作透明、環(huán)境優(yōu)美、以人為本、真正環(huán)?！钡摹八{(lán)色垃圾焚燒廠”。事實勝于雄辯，如果在我們身邊的這類真實可信的“藍(lán)色垃圾焚燒廠”多了，相信公眾對垃圾焚燒的種種疑慮就能逐步消除。

　　10、“藍(lán)色垃圾焚燒廠”有哪些先進(jìn)理念？

　　一是更嚴(yán)格的煙氣排放指標(biāo)：

　　采用溫度場成像與自動燃燒控制相結(jié)合的智能燃燒控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)垃圾在爐膛內(nèi)的充分穩(wěn)定燃燒，使?fàn)t渣熱灼減率小于3%，并大幅降低煙氣污染物的源頭產(chǎn)生量。

　　在目前國內(nèi)焚燒廠采用的的SNCR脫硝、干法/半干法脫酸、活性炭吸附去除二噁英及重金屬、布袋除塵器去除煙塵的基礎(chǔ)上，采用脫酸效率更高的濕法工藝，并增設(shè)全球的SCR低溫催化脫硝及分解二噁英的設(shè)施，以大幅降低民眾最關(guān)心的二噁英及NOx等排放。

　　設(shè)定二噁英排放濃度為0.01ngTEQ/Nm3，較歐盟2000嚴(yán)格10倍；SOx排放濃度為10mg/Nm3，較歐盟2000嚴(yán)格5倍；NOx排放濃度為50mg/Nm3，較歐盟2000嚴(yán)格4倍；煙塵排放濃度為5mg/Nm3，較歐盟2000嚴(yán)格2倍。

　　二是更顯著的能源利用效率：

　　采用煙氣再循環(huán)技術(shù)，在高效節(jié)能的同時大幅削減NOx的產(chǎn)生量；采用SCR低溫催化脫硝系統(tǒng)，在實現(xiàn)NOx和二噁英同步高效去除的同時，較高溫催化劑的能量消耗減少50%以上。

　　大型垃圾焚燒廠的汽輪機(jī)排汽方式采用自然通風(fēng)冷卻塔冷卻，較目前常用的強(qiáng)制通風(fēng)冷卻塔的能量消耗降低90%以上。

　　采用智能燃燒控制系統(tǒng)，并優(yōu)化爐膛和鍋爐設(shè)計，適度提高蒸汽參數(shù)，優(yōu)先采用大型焚燒爐設(shè)備，可使單位垃圾發(fā)電量提高10%以上。

　　三是更先進(jìn)的資源綜合利用：

　　廠內(nèi)污水經(jīng)處理后循環(huán)利用，實現(xiàn)全廠污水“零排放”；支持多種固廢高效協(xié)同處理，如協(xié)同處置醫(yī)廢、污泥等；垃圾焚燒廠建設(shè)優(yōu)先應(yīng)用新型節(jié)能材料、環(huán)保材料、再生材料，垃圾焚燒廠爐渣用于建筑材料，實現(xiàn)資源綜合利用。

　　四是更透明的企業(yè)運(yùn)行情況：

　　建設(shè)數(shù)字化焚燒工廠，在廠界內(nèi)、工房內(nèi)設(shè)置無死角的監(jiān)測和監(jiān)控站點(diǎn)，實時采集各項工況指標(biāo)，污染物排放指標(biāo)實時上傳到政府部門指定網(wǎng)站，公眾可實時查詢，也可調(diào)閱過往數(shù)據(jù)。

　　實行無廠界的開放式管理方式，公眾可通過預(yù)約到焚燒廠進(jìn)行參觀和查詢。同時定期對焚燒廠的管理情況、運(yùn)行狀況等進(jìn)行總結(jié)和公布，接受社會監(jiān)督。

　　由政府部門委托第三方進(jìn)行常態(tài)監(jiān)管，并采用定期檢查和不定期抽查的機(jī)制，對運(yùn)行管理水平進(jìn)行綜合考評。

　　五是更完善的公用服務(wù)設(shè)施：

　　建設(shè)社區(qū)服務(wù)中心和活動場所，如衛(wèi)生服務(wù)部門、教育宣傳中心、干洗中心、健身廣場、露天足球場、露天籃球場和室內(nèi)游泳池等。

　　設(shè)置補(bǔ)償機(jī)制，可通過電價補(bǔ)貼、垃圾處理費(fèi)補(bǔ)貼、免費(fèi)提供熱源、區(qū)域公共服務(wù)優(yōu)先權(quán)等方式，由政府對一定區(qū)域的居民進(jìn)行補(bǔ)償。

　　由政府主導(dǎo)在垃圾焚燒廠周邊建設(shè)主題公園，實現(xiàn)綠化覆蓋率增加50%以上，污染物本底值降低30%以上。通過垃圾焚燒廠建設(shè)帶動周邊環(huán)境整體升級，大幅提高區(qū)域環(huán)境質(zhì)量。

　　生活垃圾焚燒廠煙氣處理技術(shù)

　　焚燒作為無害化最徹底、減容化最顯著、可資源化利用程度的一種處理技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今國際社會生活垃圾處理的重要技術(shù)。然而，每噸焚燒后會產(chǎn)生5000～7000m的廢氣，如何控制煙氣中污染物的排放濃度也日益受到人們的廣泛關(guān)注，筆者主要從煙氣中污染物組分及相應(yīng)的處理技術(shù)方面進(jìn)行綜述

　　1、煙氣中污染物組分

　　垃圾焚燒煙氣組成極其復(fù)雜，主要污染物有煙塵(飛灰)、酸性氣體、重金屬等。煙塵顆粒物主要是垃圾焚燒過程中煙氣夾帶的不可燃物質(zhì)或燃燒過程產(chǎn)生的微小惰性無機(jī)顆粒狀物質(zhì)，如灰分、無機(jī)鹽類、可凝結(jié)的氣體污染物及有害的重金屬氧化物。酸性氣體及氮氧化物主要來源于垃圾中特定組分的燃燒過程。研究表明，HC1的濃度受垃圾中含氯有機(jī)物的影響高于無機(jī)氯化物。

　　重金屬類污染物主要來源于生活垃圾中含有的廢舊電池，主要包括鉛、汞、鉻、鎘、砷及其化合物以及其他重金屬及其化合物，當(dāng)垃圾中有機(jī)氯化物含量高時，煙氣中的重金屬以鉻為主要成分，當(dāng)垃圾中無機(jī)氯化物高時，煙氣中的重金屬以鉛為主要成分。

　　我國2010年發(fā)布了《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》征求意見稿，對垃圾焚燒煙氣的排放標(biāo)準(zhǔn)作出了更為嚴(yán)格的限制，部分指標(biāo)達(dá)到歐洲EU2000/76/EC標(biāo)準(zhǔn)，由此可見，合理有效的煙氣處理技術(shù)是保障垃圾焚燒發(fā)電廠推廣實施的必要條件。

　　2、煙塵、重金屬及的脫除工藝

　　2.1煙塵的脫除

　　煙塵脫除主要采用除塵器，根據(jù)CJJ90_-2009生活垃圾焚燒處理工程技術(shù)規(guī)范要求，生活垃圾焚燒廠煙氣凈化系統(tǒng)必須設(shè)置袋式除塵器。目前，采用機(jī)械爐排爐的垃圾焚燒廠除塵裝置多采用袋式除塵器;采用循環(huán)流化床的垃圾焚燒廠由于含塵量高，多采用“旋風(fēng)除塵器+袋式除塵器”組合工藝。

　　袋式除塵器主要利用預(yù)涂粉塵、濾袋表面積附塵等技術(shù)，對有害有毒氣體進(jìn)行處理和過濾，除塵效率可達(dá)99.50%～99.99%，能長期穩(wěn)定運(yùn)行，適應(yīng)工藝負(fù)荷變化引起的風(fēng)量波動，有效捕集10tzm以下的微塵，粉塵排放濃度可穩(wěn)定達(dá)到<50mg/m甚至5mg/m3以下。FE是目前國內(nèi)外垃圾焚燒發(fā)電廠應(yīng)用較為普遍的濾料，其水解穩(wěn)定性、耐酸，堿性、耐磨性及氧化穩(wěn)定性均為優(yōu)，使用年限為3-4a，但其價格較高。其他濾料難以抵御垃圾焚燒爐煙氣的腐蝕，使用壽命較短。

　　3、酸性污染物的脫除工藝

　　國內(nèi)外常用的垃圾焚燒煙氣中酸性污染物的脫除工藝主要有干法、濕法和半干法3種。國外垃圾焚燒發(fā)電廠常采用濕法和機(jī)械旋轉(zhuǎn)噴霧半干法煙氣凈化工藝，國內(nèi)已建成的垃圾焚燒發(fā)電廠大多采用機(jī)械旋轉(zhuǎn)噴霧半干法工藝或循環(huán)流化法和干法凈化工藝。

　　3.1干法工藝

　　干法脫酸工藝是將堿性脫酸物質(zhì)直接噴射在煙道內(nèi)，流程簡單，設(shè)備投資約為半干法的80%，工藝過程不產(chǎn)生廢水，設(shè)備故障率低，維護(hù)方便，但鈣硫比偏高，脫酸劑耗量大，致使飛灰產(chǎn)生量大。

　　E.Jannelli等在RDF(垃圾衍生燃料)焚燒模擬實驗中，采用Ca(OH)2作為吸收劑處理HCI，脫除率可達(dá)到99%。姚宇平指出在用石灰或消石灰作為吸收劑進(jìn)行干法脫酸時，更應(yīng)該注重其Blaine比表面積。郭一鑫采用干法煙氣凈化系統(tǒng)進(jìn)行煙氣處理，HC1的脫除率可達(dá)到97%，SO2的脫除率>90%。吳立等研究表明，電石渣的脫酸效果與純Ca(OH)相當(dāng)，可替代純Ca(OH)：，降低處理成本。孫向軍等提出碳酸氫鈉的經(jīng)濟(jì)性較熟石灰差，但脫除效率更高。

　　2008年，江蘇科林集團(tuán)引進(jìn)了一種新的干法脫酸工藝——NSK工藝。從鍋爐出來的煙氣經(jīng)雙流霧化器噴出的水霧急速冷卻到160℃左右后，在NSK混合器內(nèi)與消石灰、活性炭充分混合，中和煙氣中的酸性氣體，吸附等有害成分，確保酸性氣體達(dá)標(biāo)排放。