垃圾焚燒和焚燒爐除塵技術(shù)

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簡(jiǎn)介： 近年來(lái)隨著生活水平的提高，而使得城市垃圾排出量增加，它的處理問(wèn)題成為了社會(huì)性問(wèn)題。對(duì)一般城市垃圾，固態(tài)物質(zhì)的減容、無(wú)害化，盡可能的由焚燒爐處理已成為主流，但是，對(duì)于城市垃圾焚燒處理，不僅排氣中的煙塵、NOX、SOX、HCL等去除技術(shù)是必要的，而且有煙塵中含有二惡英類(lèi)和重金屬類(lèi)物的減低技術(shù)也是重要的。此外，從最近地球的環(huán)境問(wèn)題，特別從溫室效應(yīng)氣體的抑制的觀點(diǎn)出發(fā)，把垃圾焚燒時(shí)產(chǎn)生的熱有效地利用。（杭州、深圳等地已建成垃圾發(fā)電廠，利用垃圾焚燒時(shí)產(chǎn)生的熱來(lái)發(fā)電）。
關(guān)鍵字：垃圾焚燒 焚燒爐除塵 一：概述    近年來(lái)隨著生活水平的提高，而使得城市垃圾排出量增加，它的處理問(wèn)題成為了社會(huì)性問(wèn)題。對(duì)一般城市垃圾，固態(tài)物質(zhì)的減容、無(wú)害化，盡可能的由焚燒爐處理已成為主流，但是，對(duì)于城市垃圾焚燒處理，不僅排氣中的煙塵、NOX、SOX、HCL等去除技術(shù)是必要的，而且有煙塵中含有二惡英類(lèi)和重金屬類(lèi)物的減低技術(shù)也是重要的。此外，從最近地球的環(huán)境問(wèn)題，特別從溫室效應(yīng)氣體的抑制的觀點(diǎn)出發(fā)，把垃圾焚燒時(shí)產(chǎn)生的熱有效地利用。（杭州、深圳等地已建成垃圾發(fā)電廠，利用垃圾焚燒時(shí)產(chǎn)生的熱來(lái)發(fā)電）。二：城市垃圾焚燒生成氣體和飛灰的特性     1.垃圾焚燒生成氣體的特性從垃圾處理焚燒設(shè)施排出的氣體含灰塵、NOX、SOX、HCL、CO和二惡英等成份，對(duì)這些物質(zhì)的排放國(guó)家也制定了一些相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。限制排放物質(zhì)的排放標(biāo)準(zhǔn)。    為了遵守這一類(lèi)的規(guī)定，各種環(huán)境環(huán)保技術(shù)在垃圾焚燒設(shè)施中使用，為了減少NOX，使用了二段燃燒法（把燃燒空氣的一部分在火爐中間加入，控制氧化氣氛及減少NOX產(chǎn)生量的方法），排氣再循環(huán)法（把燃?xì)饣旌偷饺紵每諝庵?，減弱氧化氣氛，同時(shí)減低NOX的發(fā)生量的方法）等控制產(chǎn)生NOX技術(shù)和加入氛而使NOX分解、減少的脫硝技術(shù)。     煙氣中的硫，通常由于垃圾中含有硫成份少，濃度較低，如后所述的那樣，隨著在除去HCL時(shí)被去除，酸性氣體的去除有濕式、半干式、干式等各種方法，在濕式中，通過(guò)堿液進(jìn)行吸收，但存在由于吸收液的腐蝕，選定裝置材料較難，并有廢水處理問(wèn)題，最近多采用半干式、干式，一般采用向爐內(nèi)注入CaCO3及向煙道噴霧消石灰粉末或泥漿的洗滌器等，以往的半干式、干式提高SOX的去除率較難，但在存在HCL情況下，注入消石灰，顯示了較高的脫硫效率。反應(yīng)中產(chǎn)生的反應(yīng)生成物可在后面的除塵器進(jìn)行回收。     以前，對(duì)于在燃料中含有的重金屬、hg、pb、cd等，人們但心由于低沸點(diǎn)、易形成氣態(tài)物，以及具有濃縮成重金屬難以捕集的微粒子傾向的物質(zhì)排放，但由于現(xiàn)在的除塵器對(duì)微粒子的捕集性能的提高，近年這已不作主要的問(wèn)題考慮。     在廢棄物中，除上述物質(zhì)外，HCL和二惡英被關(guān)注，HCL的去除和SOX的去除相同，通過(guò)向煙道進(jìn)行噴消石灰粉末和泥漿。在氣流中進(jìn)行反應(yīng)，或在過(guò)濾器上堆積了的粉塵層內(nèi)通過(guò)吸收反應(yīng)，充分顯示去除性能。     二惡英以氣體狀或附著在粒子上被排出，為了抑制在燃燒爐中的產(chǎn)生，可使用促進(jìn)空氣完全燃燒，提高燃燒溫度，增加在燃燒器內(nèi)滯留的時(shí)間等措施，但因?yàn)樵?00℃附近的排氣中，會(huì)再生成，故不長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行這個(gè)溫度域是最有效的。對(duì)于垃圾焚燒設(shè)施，為了防止設(shè)備腐蝕及氯化物的吸濕，多在300℃左右運(yùn)行除塵器，但是由于在此溫度會(huì)產(chǎn)生近二惡英物質(zhì)及以飛灰中的重金屬等作為催化劑在除塵器內(nèi)產(chǎn)生二惡英的情況，所以可采用降低除塵器運(yùn)行溫度及提高除塵器性能等措施。     2.焚燒爐生成飛灰的特性     在除塵器入口的由焚燒生成飛灰的濃度，隨由垃圾的值、燃燒方式而不同，從數(shù)g/Nm3至20g/Nm3左右，平均粒徑是10~40μm左右，但也含有亞微米領(lǐng)域的灰塵，在這個(gè)領(lǐng)域里含有重金屬等被濃縮，因此有必要可采電除塵或袋除塵。     對(duì)于電除器的除塵效率有很大影響的由焚燒爐產(chǎn)生的灰塵的比電阻，幾乎在范圍為108~1011Ω.cm,的電除器適用范圍內(nèi)。通常垃圾焚燒爐灰塵，從灰塵的比電阻方面，較容易把電除塵器作為除塵適用對(duì)象。三：焚燒爐的除塵     除塵器有旋風(fēng)除塵器、洗滌器、顆粒層除塵器、電除塵器、袋除塵器等各種方法，它的選定，有設(shè)備費(fèi)，運(yùn)行費(fèi)、維修、所需動(dòng)力，除塵效率、大型化的適應(yīng)性。廢水處理的有無(wú)等很多要考慮的因素，作為垃圾焚燒爐排氣用的除塵器，現(xiàn)主要以電除塵器和袋除塵器為中心，以下概要說(shuō)明二種方式。     1.電除塵器     電除塵器因?yàn)椴都矢撸瑝毫p失低，維護(hù)管理容易，適于大型裝置，所以火力發(fā)電等方面占據(jù)大型除塵裝置的中心、重心。在垃圾焚燒工程中，到現(xiàn)在為止，仍較多地被采用，它的理由是：     （1）垃圾焚燒排氣中由于水蒸汽濃度高，除塵裝置有必要在較高溫度下運(yùn)行；     （2）異常燃燒產(chǎn)生之際，高溫氣體到達(dá)除塵器濾布有可能破損的危險(xiǎn)；      （3）袋式除塵器對(duì)于吸濕性的粉塵，溫度降低時(shí)濾料可能被堵塞的危險(xiǎn)；      但是在300℃左右運(yùn)行時(shí)，在電除塵器內(nèi)有產(chǎn)生二惡英的可能，有以下理由，最近采用袋除塵器增加：     （1）由于拉圾質(zhì)量的變化，加上排氣中水蒸汽濃度降低，為了抑制二惡英產(chǎn)生，推進(jìn)收塵溫度的低溫化，     （2）電除塵器作為設(shè)定集塵溫度的起因，二惡英生成部份誤解為電除塵器的特性引起的：     （3）袋除塵器的高溫耐久性的提高：     （4）袋除塵器的集塵性能極高，對(duì)控制在灰塵中含有的二惡英排出很有效：     （5）在集塵器前，設(shè)置水噴霧的冷卻塔和進(jìn)行脫硫劑泥漿的噴霧工作，即使在異常燃燒時(shí)，也很少有高溫火險(xiǎn)到達(dá)除塵器的可能。      2：袋除塵器     將織布、氈等圓筒狀的濾布的一端塞住，從外面或里面把含塵的氣體過(guò)濾，在濾布上形成粉塵層，由于這個(gè)層可以高效地捕塵，在濾布上堆積的粉塵層，通過(guò)反吹振動(dòng)或脈動(dòng)噴吹被適當(dāng)抖落，據(jù)了解，在國(guó)內(nèi)十年前南方城市已把長(zhǎng)袋低壓脈沖除塵器作為垃圾焚燒排塵的除塵裝置，不足之處，是濾袋的壽命問(wèn)題。     3：電除塵器和袋除塵器的比較     最近的垃圾焚燒設(shè)備作為排氣對(duì)策，有在除塵器上流吹人堿等吸收劑，用除塵器除去SOX和HCL的反應(yīng)物的傾向?？梢赃x擇不產(chǎn)生氯化物等潮解的集塵溫度，產(chǎn)生二惡英那樣的高溫就沒(méi)有必要了。使用袋除塵器時(shí)，因?yàn)槟芷诖跒V布上堆積的粉塵層內(nèi)吸收SOX、HCL等及吸附二惡英，所以比電除塵器更有利。     另一面，因?yàn)閴A性溶液的的增加，與氣體溫度降低同時(shí)，比電阻也減少，所以，也能提高有關(guān)提高除塵器電除塵器，對(duì)電除塵器和袋除塵器的比較后，得出了以下幾點(diǎn)：     （1）對(duì)亞微米粒子的捕集性能，袋除塵器高。     （2）袋除塵器出口的灰塵濃度不大受入口濃度的影響，但電除塵器受入口濃度的影響較大，入口濃度超過(guò)設(shè)計(jì)值，出口濃度不能達(dá)到要求值     （3）灰塵的比電阻對(duì)電除塵器的集塵性能有很大影。響，這個(gè)比電阻因灰塵的組成的操作溫度而異。     （4）在上游設(shè)置干式洗滌的場(chǎng)合，可與在袋除塵器中的粉塵層內(nèi)進(jìn)行吸收反應(yīng)相對(duì)應(yīng)。在電除塵器捕集板上的粉塵層內(nèi)不發(fā)生吸收反應(yīng)。因此，在使用電除塵器時(shí)，為除去同程度的酸性氣體，吸收劑的量增加30%左右，     如上所述，近年來(lái)垃圾焚燒設(shè)施的排塵處理，采用袋除塵器的增加。四：結(jié)語(yǔ)     隨著我們生活的提高；城市垃圾的排出量也在增加，隨著環(huán)境保護(hù)的加強(qiáng)，它的處理技術(shù)是不可缺少的，從環(huán)境保護(hù)觀點(diǎn)，焚燒之際的氣體的處理，進(jìn)一步熱的有效利用是極其重要的，對(duì)于除塵技術(shù)，不僅要高效的除去粒子，還必須要從系統(tǒng)的全體產(chǎn)生制約（即操作溫度），它的氣體成份的處理的組合，或者它們同時(shí)處理等，近年來(lái)對(duì)環(huán)境的關(guān)心的提高，可望對(duì)于排煙處理有充分去除性能的工藝的開(kāi)發(fā)及進(jìn)一步高效化與費(fèi)用降低。我們期待今后的發(fā)展，進(jìn)步。