垃圾焚燒和焚燒爐除塵技術(shù)

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簡介： 近年來隨著生活水平的提高，而使得城市垃圾排出量增加，它的處理問題成為了社會性問題。對一般城市垃圾，固態(tài)物質(zhì)的減容、無害化，盡可能的由焚燒爐處理已成為主流，但是，對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和重金屬類物的減低技術(shù)也是重要的。此外，從最近地球的環(huán)境問題，特別從溫室效應(yīng)氣體的抑制的觀點出發(fā)，把垃圾焚燒時產(chǎn)生的熱有效地利用。（杭州、深圳等地已建成垃圾發(fā)電廠，利用垃圾焚燒時產(chǎn)生的熱來發(fā)電）。
關(guān)鍵字：垃圾焚燒 焚燒爐除塵 一：概述    近年來隨著生活水平的提高，而使得城市垃圾排出量增加，它的處理問題成為了社會性問題。對一般城市垃圾，固態(tài)物質(zhì)的減容、無害化，盡可能的由焚燒爐處理已成為主流，但是，對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和重金屬類物的減低技術(shù)也是重要的。此外，從最近地球的環(huán)境問題，特別從溫室效應(yīng)氣體的抑制的觀點出發(fā)，把垃圾焚燒時產(chǎn)生的熱有效地利用。（杭州、深圳等地已建成垃圾發(fā)電廠，利用垃圾焚燒時產(chǎn)生的熱來發(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，對這些物質(zhì)的排放國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，通過堿液進行吸收，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行回收。     以前，對于在燃料中含有的重金屬、hg、pb、cd等，人們但心由于低沸點、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)在的除塵器對微粒子的捕集性能的提高，近年這已不作主要的問題考慮。     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，通過向煙道進行噴消石灰粉末和泥漿。在氣流中進行反應(yīng)，或在過濾器上堆積了的粉塵層內(nèi)通過吸收反應(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，可使用促進空氣完全燃燒，提高燃燒溫度，增加在燃燒器內(nèi)滯留的時間等措施，但因為在300℃附近的排氣中，會再生成，故不長時間運行這個溫度域是最有效的。對于垃圾焚燒設(shè)施，為了防止設(shè)備腐蝕及氯化物的吸濕，多在300℃左右運行除塵器，但是由于在此溫度會產(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，運行費、維修、所需動力，除塵效率、大型化的適應(yīng)性。廢水處理的有無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，以下概要說明二種方式。     1.電除塵器     電除塵器因為捕集率高，壓力損失低，維護管理容易，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行；     （2）異常燃燒產(chǎn)生之際，高溫氣體到達除塵器濾布有可能破損的危險；      （3）袋式除塵器對于吸濕性的粉塵，溫度降低時濾料可能被堵塞的危險；      但是在300℃左右運行時，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行脫硫劑泥漿的噴霧工作，即使在異常燃燒時，也很少有高溫火險到達除塵器的可能。      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濾，在濾布上形成粉塵層，由于這個層可以高效地捕塵，在濾布上堆積的粉塵層，通過反吹振動或脈動噴吹被適當(dāng)抖落，據(jù)了解，在國內(nèi)十年前南方城市已把長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有必要了。使用袋除塵器時，因為能期待在濾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，因為堿性溶液的的增加，與氣體溫度降低同時，比電阻也減少，所以，也能提高有關(guān)提高除塵器電除塵器，對電除塵器和袋除塵器的比較后，得出了以下幾點：     （1）對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，入口濃度超過設(shè)計值，出口濃度不能達到要求值     （3）灰塵的比電阻對電除塵器的集塵性能有很大影。響，這個比電阻因灰塵的組成的操作溫度而異。     （4）在上游設(shè)置干式洗滌的場合，可與在袋除塵器中的粉塵層內(nèi)進行吸收反應(yīng)相對應(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，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     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)境保護的加強，它的處理技術(shù)是不可缺少的，從環(huán)境保護觀點，焚燒之際的氣體的處理，進一步熱的有效利用是極其重要的，對于除塵技術(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，或者它們同時處理等，近年來對環(huán)境的關(guān)心的提高，可望對于排煙處理有充分去除性能的工藝的開發(fā)及進一步高效化與費用降低。我們期待今后的發(fā)展，進步。