杜益平

（中冶華天工程技術(shù)有限公司 安徽馬鞍山 243005）

馬鞍山市生活垃圾焚燒發(fā)電項目主要處理馬鞍山市區(qū)和當(dāng)涂縣范圍內(nèi)產(chǎn)生的生活垃圾，總投資5.19億元，建設(shè)總規(guī)模1200t/d，其中一期處理規(guī)模800t/d。該項目擬采用“機械爐排式垃圾焚燒爐+余熱鍋爐+凝汽式汽輪發(fā)電機組+組合工藝式煙氣處理裝置”工藝，建設(shè)地點位于馬鞍山市雨山區(qū)向山鎮(zhèn)陶村山東峴自然村，313省道向北300m，占地面積6.4hm2。該項目經(jīng)過依法公開招標(biāo)程序，由中國光大國際有限公司中標(biāo)，由光大江東環(huán)保能源（馬鞍山）有限公司和江東控股集團有限公司共同出資建設(shè)。光大江東環(huán)保能源（馬鞍山）有限公司負(fù)責(zé)該項目建設(shè)及運行，生活垃圾收集和運輸供應(yīng)由馬鞍山市城市衛(wèi)生管理處負(fù)責(zé)。

目前，公眾對于生活垃圾焚燒發(fā)電項目最關(guān)心的問題是生活垃圾焚燒煙氣對大氣環(huán)境、群眾健康及生活影響，特別是對二惡英等特征污染物尤為關(guān)注。本文以馬鞍山市生活垃圾焚燒發(fā)電項目為例簡單介紹生活垃圾焚燒發(fā)電項目的廢氣防治措施，以及相應(yīng)的管理措施，并提出一些相關(guān)建議。

1 生活垃圾焚燒煙氣產(chǎn)生情況[1]

生活垃圾焚燒煙氣中除了過量空氣、二氧化碳外，還含有對人體和環(huán)境有害的煙氣污染物。根據(jù)這些污染物的化學(xué)、物理性質(zhì)及對人體和環(huán)境的危害程度不同，主要分為酸性氣體、重金屬、顆粒物、有機污染物4大類。

酸性氣體主要是氮氧化物、硫氧化物、氯化氫、氟化氫。其中，氮氧化物主要由生活垃圾中含氮的有機物焚燒產(chǎn)生；硫氧化物主要來源于生活垃圾中含有的硫與氧氣在高溫條件下的氧化反應(yīng)；氯化氫、氟化氫是生活垃圾中的氯化合物、氟化合物如聚氯乙烯、廚余、紙、布等在焚燒過程中生成的。

重金屬類污染物主要來源于生活垃圾中含有的廢舊電池，廢舊電子元件及各種重金屬廢料所含的部分重金屬及其化合物在焚燒過程中的蒸發(fā)。

顆粒物主要是生活垃圾經(jīng)焚燒后，一部分體積小、質(zhì)量輕的不可燃物在氣流攜帶的作用下，與焚燒產(chǎn)生的高溫氣體一起在爐膛內(nèi)上升，形成含有顆粒物的煙氣流，經(jīng)過各煙道后從鍋爐尾部排出。

有機污染物主要是多氯二苯并二惡英(PCDDs)、多氯二苯并呋喃(PCDFs)，分別有75種PCDD異構(gòu)體和135種PCDF異構(gòu)體，統(tǒng)稱為二惡英類[1]。二惡英類一部分在焚燒過程中生成，但在高溫環(huán)境中絕大部分會被裂解，還有一部分會在焚燒爐尾部煙道中重新合成，其合成溫度范圍為200℃～500℃[2]。

2 生活垃圾焚燒煙氣防治措施

2.1 酸性氣體控制

針對煙氣中的HCl、SO2等酸性氣體，采用“半干法脫酸+干法脫酸+袋式除塵”的組合工藝，其中半干法脫酸是將吸收劑霧化后噴入反應(yīng)塔中，酸性氣體與吸收劑反應(yīng)的同時，利用煙氣余熱使吸收劑中的水分蒸發(fā)，可使堿性吸收劑與酸性氣體進行充分的傳質(zhì)傳熱，產(chǎn)物以干態(tài)固體的形式排出。干法脫酸是將石灰粉通過噴射系統(tǒng)噴入降溫塔出口煙道內(nèi)，在除塵器濾袋附近與酸性氣體接觸反應(yīng)，生成固態(tài)化合物，再由除塵器將其與飛灰一起捕集下來。

針對煙氣中的氮氧化物，采用爐內(nèi)脫硝系統(tǒng)，選用20%氨水作為還原劑。系統(tǒng)啟動時由噴射泵根據(jù)NOX排放濃度定量送至爐前分配裝置。在噴入爐膛前，再經(jīng)過分配裝置分配至每個噴槍，然后經(jīng)噴槍噴入爐膛，進行NOX還原反應(yīng)。

2.2 二惡英類控制

源頭控制：垃圾入廠前盡量分選出垃圾中鐵、銅、鎳等金屬，切斷生活垃圾焚燒過程中的催化介質(zhì)，同時減少含氯有機物的量，從源頭減少生活垃圾焚燒生成二惡英類的來源。

燃燒控制：采用“3T”焚燒工藝，即保證焚燒爐出口煙氣的足夠溫度（Temperature）、煙氣在燃燒室內(nèi)停留足夠的時間（Time）、燃燒過程中適當(dāng)?shù)耐牧鳎═urbulence），以保證煙氣在不低于850℃的溫度下停留時間不小于2秒，可使二惡英類大量分解[3]。此外，焚燒爐煙氣經(jīng)過余熱鍋爐時，煙氣溫度快速從850℃以上驟冷至200℃以下，從而減少煙氣在200℃～500℃溫度區(qū)的停留時間，避免爐外低溫區(qū)二惡英再生成。

末端治理：在布袋除塵器入口前煙道設(shè)置活性炭噴射裝置，活性炭入口設(shè)在緊靠反應(yīng)塔的出口管道上，以加強混合并增加反應(yīng)時間。當(dāng)活性炭粉與煙氣一起進入袋式除塵器后，停留在濾袋上的活性炭粉繼續(xù)同緩慢通過濾袋的煙氣充分接觸，最大限度凈化煙氣中的二惡英類及重金屬離子；通過在布袋除塵器上形成“活性炭肺”對二惡英類進行的吸附，活性炭吸附的二惡英類被布袋除塵器捕獲并作為飛灰排出。

2.3 重金屬污染物

焚燒煙氣中的少量重金屬污染物隨著煙氣的降溫而重新凝結(jié)成固體顆粒，或與煙氣中的固體顆粒物相互碰撞吸附，隨著煙塵在除塵設(shè)備中的去除而除去；仍以氣態(tài)方式存在于煙氣中的重金屬物質(zhì)，可以吸附于飛灰的表面或吸附于活性炭粉末的表面，而由除塵設(shè)備在去除飛灰和活性炭時一并去除。

綜上所述，馬鞍山市生活垃圾焚燒發(fā)電項目煙氣凈化系統(tǒng)擬采用“SNCR爐內(nèi)脫硝+機械旋轉(zhuǎn)噴霧干燥凈化塔＋干法消石灰噴射+活性炭噴射＋布袋除塵”的處理工藝，并采用“3T”焚燒工藝。類比光大集團投資的同類項目實際運行情況（如常州、蘇州生活垃圾焚燒發(fā)電廠），生活垃圾焚燒煙氣經(jīng)該煙氣凈化系統(tǒng)處理后，可達到EU2000/76/EEC歐盟標(biāo)準(zhǔn)。

3 生活垃圾焚燒煙氣管理措施

3.1 由專人負(fù)責(zé)日常環(huán)境管理工作，制訂“環(huán)保管理人員職責(zé)”和“環(huán)境污染防治措施”制度，加強焚燒爐廢氣治理設(shè)施的監(jiān)督和管理。

3.2 焚燒爐運行狀況在線監(jiān)測，監(jiān)測項目至少包括焚燒爐燃燒溫度、爐膛壓力、煙氣流量、溫度、壓力、煙氣濕度、出口氧氣含量，同時在顯著位置設(shè)立標(biāo)牌（標(biāo)識牌位置位于中控室入口），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)。

3.3 焚燒煙氣配備SO2、NOX、CO、HCl、粉塵的自動監(jiān)測系統(tǒng)，對廢氣污染治理效果進行在線監(jiān)測，與馬鞍山市環(huán)保局聯(lián)網(wǎng)的同時，在對外公示的顯著位置設(shè)立標(biāo)牌。對于二惡英等特征污染物，企業(yè)委托有資質(zhì)單位定期進行例行檢測。

3.4 馬鞍山市城市衛(wèi)生管理處對項目廢氣防治進行定期監(jiān)測，監(jiān)測內(nèi)容包括但不限于：煙氣、煙氣黑度、CO、NOX、SO2、HCl、氟化物、煙氣溫度、停留時間、二惡英、惡臭污染物、活性炭添加量等。

3.5 加強項目集中控制，包括主體關(guān)鍵裝置采用分散控制系統(tǒng)(DCS)進行集中監(jiān)視和控制，在DCS發(fā)生全局性或重大故障時，能進行緊急停爐、停機操作；對獨立的控制系統(tǒng)和控制設(shè)備，能在集中控制室進行系統(tǒng)工藝和運行工況監(jiān)視和獨立操作；對隨主設(shè)備配套供貨的獨立控制系統(tǒng)通過通訊或硬接線接口與DCS進行信息交換。

3.6 加強與影響范圍內(nèi)公眾的溝通與交流，定期公布項目所在地周邊的環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)。

4 相關(guān)建議

4.1 馬鞍山市城市衛(wèi)生管理處應(yīng)借鑒全國實施垃圾分類城市的操作經(jīng)驗，進一步做好垃圾分類工作。在城市垃圾送焚燒廠之前，分選出鐵、銅、鎳等金屬類催化介質(zhì)和含氯有機物，從而減少二惡英類生成的催化介質(zhì)和氯來源。

4.2 建設(shè)單位應(yīng)與市容管理部門積極配合，加強垃圾分類工作，嚴(yán)格控制生活垃圾中氯和重金屬含量高的物質(zhì)混入焚燒的垃圾。

4.3 建設(shè)單位應(yīng)積極與附近群眾交流和互動，對于非技術(shù)性崗位可優(yōu)先招聘附近村民，改善附近村莊的基礎(chǔ)設(shè)施等。

4.4 以馬鞍山市生活垃圾焚燒發(fā)電廠為契機，進一步完善廢棄物循環(huán)利用體系，發(fā)展靜脈產(chǎn)業(yè)園。

[1]劉義清,胡飛.生活垃圾焚燒廢氣的治理研究[J].廣東化工,2010.37(12)：105-106.

[2]賀毅．生活垃圾焚燒二嗯英的形成及控制[J]．能源與節(jié)能,2014(4)：116-117,179．

[3]趙大明,潘偉．垃圾焚燒工程中二惡英的控制[J]．上海電力,2010(3)：235-238．