（惠州綠色動(dòng)力再生能源有限公司，廣東 惠州 516269）

0 引言

近些年，我國(guó)城市化進(jìn)程不斷加快，相應(yīng)的城市生活垃圾也在不斷增加，城市生活垃圾的增加不僅對(duì)城市化發(fā)展產(chǎn)生了一定的影響，同時(shí)也造成了城市的環(huán)境污染。隨著環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，許多生活垃圾填埋場(chǎng)已經(jīng)不符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)階段，已經(jīng)很難再找出合適的城市垃圾填埋場(chǎng)。并且隨著城市垃圾中的可燃物物體逐漸增多，垃圾的熱值越來(lái)越高，這使得城市生活垃圾焚燒技術(shù)成為新的發(fā)展趨勢(shì)。根據(jù)國(guó)務(wù)院辦公廳和國(guó)家發(fā)改委公布的《關(guān)于完善城市垃圾發(fā)電價(jià)格政策的通知》以及《十二五全國(guó)城鎮(zhèn)生活垃圾無(wú)害化處理設(shè)施建設(shè)的規(guī)劃》等相關(guān)政策，我國(guó)很多城市開(kāi)始建設(shè)城市垃圾焚燒發(fā)電廠，垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)在我國(guó)開(kāi)始迅速發(fā)展起來(lái)，但是在垃圾焚燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的污染物質(zhì)，如何處理城市生活垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)生煙氣污染，以及完善城市生活垃圾焚燒發(fā)電工藝成為該文分析研究的主題。

1 生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)分析

1.1 生活垃圾焚燒發(fā)電原理

生活垃圾焚燒發(fā)電的基本原理是把生活垃圾進(jìn)行分類(lèi)整理后，放到焚燒爐中進(jìn)行焚燒，在焚燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較高的熱能，并通過(guò)余熱鍋爐進(jìn)行轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化成蒸汽能量之后，進(jìn)入到汽輪發(fā)電機(jī)，帶動(dòng)渦輪機(jī)運(yùn)行，從而產(chǎn)生需要的電能。

1.2 生活垃圾焚燒發(fā)電工藝過(guò)程

生活垃圾一般在垃圾貯坑中放一個(gè)星期左右就可以除去10%左右的滲濾液，由于垃圾中的水分一般每降低1%，垃圾的熱能就會(huì)增長(zhǎng)100 kJ/kg，因此，可以通過(guò)一些工藝提高垃圾的熱能。在生活垃圾焚燒處理的過(guò)程中，需要把生活垃圾運(yùn)送到焚燒爐中，在焚燒爐中對(duì)生活垃圾進(jìn)行高溫焚燒處理。第一煙道一般都會(huì)進(jìn)行脫硝系統(tǒng)，通過(guò)投放尿素或者是氨液來(lái)控制NOX。之后焚燒的煙氣會(huì)進(jìn)入余熱鍋爐中并產(chǎn)生大量的蒸汽，然后這些蒸汽會(huì)通過(guò)汽輪發(fā)電機(jī)組推動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力形成電能。這些生活垃圾產(chǎn)生的電能除了可以用于發(fā)電廠用電之外，剩余的電量還可以介入到電網(wǎng)系統(tǒng)中，供人們生產(chǎn)和生活使用。

在生活垃圾焚燒發(fā)電的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生爐渣，爐渣通過(guò)焚燒爐的底部進(jìn)入排渣機(jī)中，冷卻之后被排放到專(zhuān)門(mén)的坑中，之后在運(yùn)輸?shù)綄?zhuān)門(mén)的地方進(jìn)統(tǒng)一的處理；生活垃圾焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣被凈化，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排放到空氣中。飛灰會(huì)在焚燒廠內(nèi)進(jìn)行固化處理，然后再進(jìn)行填埋，而其他產(chǎn)生的廢棄物會(huì)放到焚燒爐內(nèi)進(jìn)行焚燒處理。

2 焚燒煙氣污染物控制標(biāo)準(zhǔn)

2.1 焚燒煙氣污染物煙氣形成機(jī)理

生活垃圾焚燒煙氣污染物中主要的有害物質(zhì)包括酸性氣體、煙塵、重金屬以及二噁英等。另外還會(huì)產(chǎn)生一些未焚燒完全的顆粒物等。酸性氣體一般包括氯化物、硫氧化物、氨氧化物以及氟化物等；重金屬主要有汞、鉛、鎘、錳等單質(zhì)；殘余的有機(jī)物質(zhì)主要是指未焚燒完全的有機(jī)物質(zhì)和焚燒過(guò)程中反應(yīng)生成的物質(zhì)。煙氣中的顆粒物具有非常高的沖擊性，其他廢棄物也具有一定的水解性，另外，煙氣一般在比較低溫、潮濕的環(huán)境下會(huì)黏結(jié)和結(jié)塊；此外煙氣中的含油物質(zhì)還會(huì)造成濾料的堵塞，對(duì)清灰工作也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。

煙塵主要是由焚燒爐中的微小顆粒物質(zhì)隨溫度的升高而上升，通過(guò)煙囪排放出去，成為煙塵，一般來(lái)說(shuō)煙塵顆粒的直徑在10 μm~200 μm，并且還會(huì)夾雜一些重金屬和有機(jī)物質(zhì)。

酸性氣體大多是生活垃圾中的一些物質(zhì)在高溫焚燒過(guò)程中和其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的酸性氣體。

重金屬主要是在高溫焚燒過(guò)程中通過(guò)分解，釋放出來(lái)物質(zhì)中的重金屬元素，并且在轉(zhuǎn)變成氣態(tài)物質(zhì)，隨著煙氣中的顆粒物被排放出來(lái)。

有機(jī)物質(zhì)主要是指苯并二噁英及呋喃；二噁英物質(zhì)是一種高致癌物，他不溶于水，但是溶于脂肪，具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，毒性非常強(qiáng)，一旦進(jìn)入到人們的身體中就很難被排查出來(lái)。

惡臭，在城市生活垃圾中大部分是廚房垃圾和果皮垃圾，這些垃圾在堆放、發(fā)酵之后的氧氣含量降低，并產(chǎn)生硝酸鹽和硫酸鹽，之后在厭氧的作用下，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成甲硫醇、三甲胺以及H2S、NH3和甲硫醚等具有一些惡臭氣味的氣體。

飛灰，在生活垃圾被焚燒的過(guò)程中產(chǎn)生的中國(guó)金屬和二噁英在被凈化處理之后形成飛灰，并且飛灰也是一種比較危險(xiǎn)的廢棄物，其不能和爐渣一起進(jìn)行處理。飛灰中含有重金屬元素，另外還有Cl 和Na、K 等物質(zhì)。在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)之后形成CaSO4、Ca2Al2SiO7等。

2.2 污染物控制標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)垃圾焚燒煙氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)表1。

表1 生活垃圾焚燒污染排放標(biāo)準(zhǔn)（單位：mg/m3）

根據(jù)我國(guó)城市垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，生活垃圾焚燒產(chǎn)生的飛灰在經(jīng)過(guò)穩(wěn)定化處理之后，具有一定的排放標(biāo)準(zhǔn)，首先，飛灰中水的含量要低于30%；其次，二噁英的含量也要低于3 μgTEQ/kg；另外，根據(jù)HJ/T300 制備的浸出液中危害成分的濃度要低于相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。

3 焚燒煙氣污染物處理技術(shù)選擇

3.1 焚燒煙氣除塵工藝

為了減少生活垃圾焚燒發(fā)電工藝中煙氣中粉塵等有害物質(zhì)的排放，需要將煙氣中的顆粒物從煙氣中分離出來(lái)，因此在安裝除煙裝置時(shí)需要把慣性力、重力以及擴(kuò)散附著力和離心力燈光作為除塵的作用力，并在除塵裝置中加以利用，例如靜電除塵器和布袋除塵器等。

靜電除塵器主要是通過(guò)高壓負(fù)極放電產(chǎn)生電暈，將煙氣中帶有負(fù)荷電的顆粒物從煙氣中分離出來(lái)的一種設(shè)備。

布袋除塵器主要是通過(guò)過(guò)濾袋把煙氣中含有的塵氣進(jìn)行過(guò)濾、篩選，把塵氣體和煙氣分離開(kāi)來(lái)，并讓除塵器氣體附著在過(guò)濾袋上，然后再通過(guò)噴吹等方式進(jìn)行清除。這種方式的除塵效率比較高，使用和維護(hù)都比較方便；布袋除塵器與靜電除塵器相比可以把煙氣中的小顆粒煙塵和二噁英去除得更干凈。

3.2 焚燒煙氣凈化工藝組合

現(xiàn)階段，我國(guó)針對(duì)垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)生的煙氣處理工藝組合有3 種方式。1）濕式反應(yīng)塔結(jié)合袋式除塵器。2）半干式反應(yīng)塔和袋式除塵器的結(jié)合使用。3）干式反應(yīng)塔和袋式除塵器方式。這3 種煙氣處理的優(yōu)勢(shì)各有不同，具體見(jiàn)表2。

表2 3 種煙氣處理組合方式優(yōu)勢(shì)對(duì)比情況（單位：mg/Nm3）

從表2 中可以發(fā)現(xiàn)，濕式反應(yīng)塔+袋式除塵器方法所產(chǎn)生的二次廢水和污泥量相比較于其他2 種比較高，并且初次投入的費(fèi)用和每年運(yùn)行所產(chǎn)生的費(fèi)用相對(duì)于其他2 種方式要高一些，所以，濕式反應(yīng)塔+袋式除塵器的方法使用工藝選擇的會(huì)相對(duì)較少一些。

半干式反應(yīng)塔+袋式除塵器方法與干式反應(yīng)塔+袋式除塵器相比，半干式反應(yīng)塔+袋式除塵器方法除酸的效率在干式反應(yīng)塔方法和濕式反應(yīng)塔方法之間，并且每年運(yùn)行費(fèi)用也比較低，技術(shù)相對(duì)比較成熟，所以半干式反應(yīng)塔+袋式除塵器方式比較適合城市生活垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)中的煙氣處理技術(shù)。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市化進(jìn)程的不斷加快，城市中的生活垃圾問(wèn)題成為影響城市化建設(shè)的重要阻礙，原來(lái)的垃圾填埋方式不僅會(huì)對(duì)土地產(chǎn)生大量的污染，同時(shí)還會(huì)對(duì)地下水產(chǎn)生污染，而焚燒發(fā)電作為可再生資源項(xiàng)目開(kāi)始被各個(gè)城市采納。生活垃圾的高溫焚燒發(fā)電，雖然可以實(shí)現(xiàn)垃圾再利用，但是生活垃圾在焚燒的過(guò)程中也產(chǎn)生了大量的有害廢棄物質(zhì)，例如酸性氣體，粉塵、顆粒物、以及飛灰、重金屬等有害物質(zhì)。所以，針對(duì)城市生活垃圾焚燒發(fā)電工藝，選擇合適的措施進(jìn)行煙氣處理成為社會(huì)重點(diǎn)關(guān)注和研究的問(wèn)題，因此，該文針對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了分析和討論，以期可以實(shí)現(xiàn)我國(guó)城市生活垃圾焚燒發(fā)電的無(wú)公害處理。