生活垃圾焚燒窯爐不得不知的十個關鍵問題及煙氣處理技術

　　1、垃圾焚燒技術的特點與選擇？

　　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)德國權威環(huán)境研究機構研測，如采用同樣嚴格的歐盟污染控制標準，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)濟發(fā)達、土地資源稀缺的大中城市，應該優(yōu)先選擇垃圾焚燒方式。

　　2、垃圾分類是否垃圾焚燒的前提？

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

　　實際上，焚燒技術是一種能夠適應處理混合垃圾的典型技術，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（改善燃燒工況）、提效（提高發(fā)電效率）等作用。

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

　　3、垃圾焚燒廠的主要建設要求？

　　一是每條焚燒生產(chǎn)線的年運行時間應在8000小時以上，垃圾焚燒系統(tǒng)的設計服務期限不應低于25年。

　　二是垃圾池有效容積應按5-7天的額定垃圾焚燒量確定。垃圾池應設置垃圾滲濾液收集設施。

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

　　四是必須設置袋式除塵器，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選用干法、半干法、濕法或其組合處理工藝對其進行有效去除。

　　五是應采取措施嚴格控制煙氣中二噁英的排放，包括：控制燃燒室內焚燒煙氣的溫度、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？

　　一是應定期監(jiān)控垃圾貯坑中的垃圾貯存量，并采取有效措施導排垃圾貯坑中的滲濾液。滲濾液應經(jīng)處理后達標排放。

　　二是應實現(xiàn)焚燒爐運行狀況在線監(jiān)測，監(jiān)測項目至少應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，應在顯著位置設立標牌，自動顯示焚燒爐運行工況的主要參數(shù)和煙氣主要污染物的在線監(jiān)測數(shù)據(jù)。

　　三是應實現(xiàn)煙氣自動連續(xù)在線監(jiān)測，監(jiān)測項目至少應包括氯化氫、一氧化碳、煙塵、二氧化硫、氮氧化物等項目，并與當?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)生的爐渣和飛灰應按照規(guī)定分別進行妥善處理或處置。

　　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)應做到無明顯臭味；要在相關位置按要求使用除臭系統(tǒng)，并按要求及時維護。

　　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，應加強日常監(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）、有機污染物、及重金屬等。

　　通過計算機控制系統(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)在額定工況下運行，原始排放物濃度降到，并保證二噁英等有機物的徹底分解。

　　安裝各種有效的煙氣處理設備，如布袋除塵、活性炭吸附有害物質等，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，確保垃圾焚燒廠煙氣污染物排放達到規(guī)定標準要求。

　　6、垃圾焚燒廠如何控制惡臭排放？

　　一是應采用密閉性好、具有自動裝卸結構的壓縮式運輸車來運輸垃圾，盡量減少臭味外溢。

　　二是在垃圾卸料大廳出入口應設置空氣幕，并在垃圾運輸車卸料前后關閉電動卸料門，以防止臭氣外逸。

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

　　四是應設置備用的活性炭廢氣凈化設施，在全廠停爐檢修期間，垃圾坑內的臭氣必須經(jīng)活性炭廢氣凈化設施凈化達標后才能排放。

　　五是滲濾液處理系統(tǒng)應設計為密閉結構，并在頂部設導氣管，將產(chǎn)生的沼氣和臭氣通過導氣管、抽風機導入焚燒廠垃圾坑。

　　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，指的是結構和性質都很相似的包含眾多同類物或異構體的兩大類，共210種有機化合物，但其中只有極少數(shù)種類被認為具有毒性。

　　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，其一是保持焚燒爐膛內溫度大于850度，并控制煙氣在爐膛內停留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，達到國際上最嚴格的排放標準。

　　事實上，自現(xiàn)代垃圾焚燒技術誕生120多年來，平均每10年就有一個重大的技術突破，進入21世紀以來的重大技術進步，主要是二噁英的高效處理技術得到了極實質性提升，現(xiàn)在大部分高比例采用垃圾焚燒的發(fā)達國家，垃圾焚燒廠對自然界二噁英排放總量的貢獻率都低于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物等。垃圾焚燒產(chǎn)生的爐渣經(jīng)過高溫無害化處理，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，不得進行簡易處置，不得隨意外運排放。垃圾焚燒飛灰必須先在廠區(qū)進行必要的穩(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，也可采用符合標準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：

　　一是部分設施標準較低、運營不善、污染超標，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，運營階段采用選擇性達標方式；

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

　　四是缺乏透明公開的項目信息、平等有效的溝通機制和公平合理的補償機制；

　　五是二噁英等污染被人為誤導、人為放大，引起周邊居民的恐慌，進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下，的化解之道，莫過于在一個各方都能接受的地點，通過科學規(guī)劃、精心設計、認真建設、規(guī)范運行、嚴格監(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{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、“藍色垃圾焚燒廠”有哪些先進理念？

　　一是更嚴格的煙氣排放指標：

　　采用溫度場成像與自動燃燒控制相結合的智能燃燒控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)垃圾在爐膛內的充分穩(wěn)定燃燒，使爐渣熱灼減率小于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上，采用脫酸效率更高的濕法工藝，并增設全球的SCR低溫催化脫硝及分解二噁英的設施，以大幅降低民眾最關心的二噁英及NOx等排放。

　　設定二噁英排放濃度為0.01ngTEQ/Nm3，較歐盟2000嚴格10倍；SOx排放濃度為10mg/Nm3，較歐盟2000嚴格5倍；NOx排放濃度為50mg/Nm3，較歐盟2000嚴格4倍；煙塵排放濃度為5mg/Nm3，較歐盟2000嚴格2倍。

　　二是更顯著的能源利用效率：

　　采用煙氣再循環(huán)技術，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排汽方式采用自然通風冷卻塔冷卻，較目前常用的強制通風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)化爐膛和鍋爐設計，適度提高蒸汽參數(shù)，優(yōu)先采用大型焚燒爐設備，可使單位垃圾發(fā)電量提高10%以上。

　　三是更先進的資源綜合利用：

　　廠內污水經(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；垃圾焚燒廠建設優(yōu)先應用新型節(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)運行情況：

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

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

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

　　五是更完善的公用服務設施：

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

　　設置補償機制，可通過電價補貼、垃圾處理費補貼、免費提供熱源、區(qū)域公共服務優(yōu)先權等方式，由政府對一定區(qū)域的居民進行補償。

　　由政府主導在垃圾焚燒廠周邊建設主題公園，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帶動周邊環(huán)境整體升級，大幅提高區(qū)域環(huán)境質量。

　　生活垃圾焚燒廠煙氣處理技術

　　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已經(jīng)成為當今國際社會生活垃圾處理的重要技術。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注，筆者主要從煙氣中污染物組分及相應的處理技術方面進行綜述

　　1、煙氣中污染物組分

　　垃圾焚燒煙氣組成極其復雜，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或燃燒過程產(chǎn)生的微小惰性無機顆粒狀物質，如灰分、無機鹽類、可凝結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物的影響高于無機氯化物。

　　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，當垃圾中有機氯化物含量高時，煙氣中的重金屬以鉻為主要成分，當垃圾中無機氯化物高時，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準》征求意見稿，對垃圾焚燒煙氣的排放標準作出了更為嚴格的限制，部分指標達到歐洲EU2000/76/EC標準，由此可見，合理有效的煙氣處理技術是保障垃圾焚燒發(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規(guī)范要求，生活垃圾焚燒廠煙氣凈化系統(tǒng)必須設置袋式除塵器。目前，采用機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“旋風除塵器+袋式除塵器”組合工藝。

　　袋式除塵器主要利用預涂粉塵、濾袋表面積附塵等技術，對有害有毒氣體進行處理和過濾，除塵效率可達99.50%～99.99%，能長期穩(wěn)定運行，適應工藝負荷變化引起的風量波動，有效捕集10tzm以下的微塵，粉塵排放濃度可穩(wěn)定達到<50mg/m甚至5mg/m3以下。FE是目前國內外垃圾焚燒發(fā)電廠應用較為普遍的濾料，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械旋轉噴霧半干法煙氣凈化工藝，國內已建成的垃圾焚燒發(fā)電廠大多采用機械旋轉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直接噴射在煙道內，流程簡單，設備投資約為半干法的80%，工藝過程不產(chǎn)生廢水，設備故障率低，維護方便，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，脫除率可達到99%。姚宇平指出在用石灰或消石灰作為吸收劑進行干法脫酸時，更應該注重其Blaine比表面積。郭一鑫采用干法煙氣凈化系統(tǒng)進行煙氣處理，HC1的脫除率可達到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，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)濟性較熟石灰差，但脫除效率更高。

　　2008年，江蘇科林集團引進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，確保酸性氣體達標排放。