垃圾焚烧电厂废气处理方案
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垃圾焚烧电厂废气处理方案

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一、垃圾焚烧电厂及垃圾焚烧电厂废气

垃圾焚烧电厂是处理城市垃圾的重要设施。它通过焚烧的方式将垃圾转化为电能,在解决垃圾围城问题的同时实现资源的回收利用。然而,垃圾焚烧过程中会产生大量废气,这些废气包含多种污染物。其中,主要的污染物包括二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOₓ)、颗粒物、氯化氢(HCl)、二噁英等。

二氧化硫的产生主要源于垃圾中的含硫物质在燃烧过程中的氧化反应。氮氧化物则是由空气中的氮气和氧气在高温燃烧条件下反应生成,同时垃圾中的含氮化合物也会对其有一定贡献。颗粒物主要是燃烧不完全产生的微小固体颗粒,包含未燃尽的碳、灰分等。氯化氢是由垃圾中的含氯物质,如塑料等燃烧产生。二噁英是一种剧毒物质,它在垃圾焚烧过程中的低温再合成阶段容易产生,通常与焚烧温度、停留时间、混合程度等因素密切相关。

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二、垃圾焚烧电厂废气处理方案

颗粒物去除

颗粒物去除

  • 采用静电除尘器(ESP):静电除尘器利用电场力使颗粒物带电,然后在电场作用下向集尘极移动并被捕集。其优点是处理效率高,能够有效去除大部分的颗粒物,而且阻力较小,能耗相对较低。
  • 布袋除尘器:布袋除尘器通过过滤的方式去除颗粒物。含尘气体通过布袋时,颗粒物被布袋阻挡,而气体通过布袋孔隙排出。这种方法对于微小颗粒物的去除效果较好,但是需要定期更换布袋,以保证过滤效果。
酸性气体去除(SO₂、HCl等)

酸性气体去除(SO₂、HCl等)

  • 采用湿式洗涤塔:湿式洗涤塔是利用碱性溶液(如氢氧化钠溶液)与酸性气体发生化学反应,从而去除酸性气体。例如,对于二氧化硫,其反应方程式为:2NaOH + SO₂ = Na₂SO₃+ H₂O;对于氯化氢,反应方程式为:NaOH+HCl = NaCl + H₂O。这种方法的去除效率较高,能够同时处理多种酸性气体。
  • 干式吸附法:利用碱性固体吸附剂(如氢氧化钙Ca(OH)₂)吸附酸性气体。反应过程中,酸性气体与吸附剂发生反应,生成相应的盐类物质,从而达到去除酸性气体的目的。
氮氧化物去除

氮氧化物去除

  • 选择性催化还原法(SCR):在催化剂(如钒 - 钛催化剂)的作用下,利用还原剂(如氨气NH₃)将氮氧化物还原为氮气和水。反应方程式为:4NO + 4NH₃+ O₂ = 4N₂+ 6H₂O;6NO₂+ 8NH₃ = 7N₂+ 12H₂O。SCR技术的脱硝效率较高,能够满足严格的排放标准。
  • 选择性非催化还原法(SNCR):不使用催化剂,直接向炉内喷入还原剂(如尿素溶液),在高温区域(850 - 1100℃)与氮氧化物发生反应,将其还原为氮气和水。
二噁英去除

二噁英去除

  • 确保燃烧过程中的“3T”(Temperature温度、Time时间、Turbulence湍流):通过优化燃烧条件,提高燃烧温度(一般要求在850℃以上),延长烟气在高温区的停留时间(一般大于2秒),并保证良好的湍流混合,减少二噁英的生成。
  • 活性炭吸附:在烟气处理系统中设置活性炭喷射装置,活性炭具有较大的比表面积,能够吸附二噁英。然后通过后续的布袋除尘器或静电除尘器将吸附了二噁英的活性炭捕集下来。

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三、垃圾焚烧电厂废气处理案例

以某城市的垃圾焚烧电厂为例,该电厂采用了多种废气处理技术的组合。在颗粒物去除方面,首先采用了静电除尘器进行初步处理,去除大部分的大颗粒污染物,然后再使用布袋除尘器进一步去除微小颗粒物,使得颗粒物的排放浓度远低于国家标准。

对于酸性气体,采用了湿式洗涤塔和干式吸附法相结合的方式。湿式洗涤塔有效地去除了大部分的二氧化硫和氯化氢,而干式吸附法作为补充,进一步确保酸性气体的稳定达标排放。

在氮氧化物处理上,采用了选择性催化还原法(SCR),通过精确控制氨气的喷入量,实现了较高的脱硝效率。

对于二噁英的处理,在燃烧过程中严格控制“3T”条件,并且在烟气处理过程中喷射活性炭,经过布袋除尘器的捕集,二噁英的排放浓度达到了极低的水平,满足了当地严格的环保要求。通过这些废气处理方案的实施,该垃圾焚烧电厂在实现垃圾有效处理的同时,也有效地保护了周边环境。