摘要：隨著我國環境保護的要求越來越嚴格，垃圾焚燒發電已逐漸成為垃圾處理的主流技術。煙氣凈化作為垃圾焚燒發電廠的重要組成部分，決定著垃圾焚燒產生的二次污染物的排放水平。本文分析了垃圾焚燒發電廠煙氣凈化工藝，并探討了其發展趨勢。

關鍵詞：垃圾焚燒發電；煙氣凈化技術；發展趨勢

隨著中國經濟的快速發展，城市化水平的提高和人民生活水平的不斷提高，產生的垃圾量日益增加，由此造成的環境污染問題非常嚴重。許多城市的垃圾增長率超過了GDP增長率，面臨著垃圾圍困的困境。垃圾焚燒可以實現能源和資源的利用，減少體積容量的效果明顯，處理速度快，不需要長期存放，節約了土地資源。它不僅可以充分利用垃圾的發熱量，而且可以通過煙氣處理系統對燃燒產生的有害成分進行集中處理，以減少環境污染。垃圾焚燒發電已成為國際上處理垃圾的主流技術。

一、垃圾焚燒發電廠煙氣凈化工藝

1.1酸性氣體脫除

酸性氣體凈化過程按照有無廢水分為干處理，半干處理和濕處理，每個過程都有其組合形式，也有自己的優點和缺點。

一是分析干處理，在進行除酸的時候可以有兩種方法，一種是干燥反應塔，將反應塔中的干燥藥物和酸性氣體結合使其進行反應，然后將一部分反應物與氣體一起加入沉淀器中，使其與酸反應。還有一種是在注入干粉藥劑之前進入除塵器，藥劑在灰塵和酸性氣體反應中，選擇消石灰(Ca(OH)2)或碳酸氫鈉(NaHCO3)干粉，使干粉顆粒的表面直接與酸性氣體接觸，導致化學中和反應發生，形成無害的中性鹽顆粒，在灰塵中反應產物與捕獲煙道氣中的灰塵和不參與反應的吸收劑，可以達到凈化酸性氣體的目的。

二是采用半干式反應塔吸收劑進行，一般采用氧化鈣(CAO)原料，由氫氧化鈣(Ca(OH)2)溶液制成，在煙氣凈化過程中通常放置在除塵設備之前，注入石灰漿在反應塔中，漿料形成大量顆粒后必須由除塵器收集。通過噴嘴或旋轉噴霧器將石灰漿溶液噴射到反應器中，通常從反應塔頂部注入以形成具有非常小粒徑的液滴。由于水的蒸發降低了廢氣的溫度并改善了其濕度，使得酸和石灰漿料反應成鹽，落到底部。半干式反應塔石灰不完全反應，煙氣進入除塵器后，如果除塵設備使用袋式除塵器，部分未反應物質將附著在過濾袋上并通過過濾袋的酸性氣體反應，脫酸效率進一步提高，對于石灰漿的利用率也相應提高。

第三是以洗滌器的形式進行濕式脫酸，煙氣在與堿性溶液充分接觸后進入洗滌器，以獲得更好的脫酸效果。洗滌器設置在除塵器的下游，以防止顆粒污染物堵塞噴嘴并影響其正常操作。同時濕式洗滌器不能放置在袋式過濾器的上游，因為高濕度飽和煙氣會導致顆粒物質堵塞濾布，使得氣體不能通過濾布。

干處理工藝效率低，一般不能滿足排放目標要求。如果垃圾中的Cl和S含量低，則半干處理理論上可以滿足項目排放指標的要求，但半干處理難以保證廢物組成波動較大時的效果。濕處理酸凈化過程中酸性氣體去除效率最高，工藝流程各種組合，但工藝過于復雜，配套設備較多，并對廢水處理問題進行了后續跟蹤。

1.2脫硝技術

一是分析的是SNCR技術，這是選擇性非催化還原法進行，在煙氣溫度為850~1100℃，在O2條件共存的情況下，將氨或尿素等脫氮劑直接送到爐中，氮氧化物被還原成氮和水。由于該方法不需要催化劑的作用，因此可以避免催化劑堵塞或中毒的發生。去除效率受到脫硝器和氮氧化物之間的接觸條件的影響很大。因此，噴嘴吹出口的位置必須根據爐子形狀確定，要確定具體的形狀。SNCR技術一般使用氨或尿素作為還原劑，使用噴槍將還原劑注入焚燒爐高溫區，將NOX分解成N2和O2，達到NOX去除的目的。

然而，在還原反應的情況下，氨作為還原劑，如果注入太多則不能及時反應，將導致一系列后續問題。如殘留在煙氣中，隨著煙氣中HCI的反應導致氣態氯化氨產生，導致白煙。

二是分析的是SCR選擇性催化還原反硝化技術，目前這是國際上最廣泛使用的煙氣脫氮技術，在催化劑作用下溫度約為280～420℃的煙氣，SCR技術受催化劑的作用，NH3以將煙道氣中的NOX還原成N2。反應過程通常被認為是與分子NO反應的NH3分子，會產生一個N2分子，同時催化劑被還原;O2的存在可使催化劑再氧化，從而完成整個催化循環。這也是為什么這個過程稱為選擇性催化還原的原因。選擇性催化還原反硝化技術目前是日益廣泛應用的煙氣脫氮技術，在日本、歐洲、美國等國家和地區的大多數發電廠基本上都是應用這種技術，它沒有副產物，不形成二次污染，裝置結構簡單，除脫效率高(達90%以上)，運行可靠且維修方便等都是其優點。

第三就是SNCR+SCR組合脫氮技術。由于SCR和SNCR具有自己的優勢，SNCR和SCR并不是兩個系統相互排斥的，相反當兩種技術同時結合使用時，可以有效地中和兩種技術的缺點，保證投資成本和脫氮效率找到最佳平衡。所以如果我們想要節省投資和控制運營成本的時候，同時確保超過80%的脫氮效率，而且要保證低氨逸出率，可以采取SNCR和SCR兩種組合的方式，能夠理性對NOX分配，關閉除了滿足排放要求的負載外，還要盡可能降低成本。由于SCR中的大部分NOX已被SNCR除去，所以SCR所需的SCR和反應堆將變小，投資成本將會降低很多。

1.3重金屬排放控制

對于重金屬，在煙氣中不僅以固體狀態存在，同時還以氣體狀態存在。這是因為有些含有這種成分的化合物在燃燒過程中揮發所產生的。當溫度降低時，重金屬混合物的揮發率將劇烈地降低，相應的,其排放也將隨之減少。焚燒后產生的高溫煙氣，經余熱鍋爐冷卻后，再通過煙氣處理裝置，其出口溫度進一步降低，加之在煙氣處理裝置中噴入的活性炭具有較大的比表面積，再配備高效的袋式除塵器就可以有效地清除煙氣中的重金屬。

一般來說，此種方法對汞的去除率約90%，對鎘的去除率達95%。而煙氣中的鉛是以煙塵的狀態存在的。因而鉛主要由袋式除塵器來清除，也有少部分是在冷卻塔中被吸收而去除的。對鉛的清除率平均可達95%。

二、煙氣凈化技術的發展趨勢

目前廢物焚燒廢氣凈化技術研究主要有兩個方面：污染物協同去除控制技術，另一個是煙氣的控制和在線檢測技術。基于越來越嚴格的環保要求，以及垃圾焚燒爐煙氣中復雜組成的煙氣凈化系統復雜，成本高，煙氣污染物協同去除控制技術越來越受到重視。例如，利用臭氧等強氧化活性分子團體實現煙氣中各種污染物協同去除技術，實現硫氧化物，氮氧化物，汞等污染物協同去除和煙道氣凈化;有機廢物結合各種現有技術，如酸性氣體去除技術，催化技術，袋式除塵技術，吸附技術等新型廢物焚燒煙氣凈化系統和設備，綜合控制廢物焚燒煙氣排放;低溫等離子體耦合催化協同處理污染物控制技術。

二噁英也是垃圾焚燒的重點，越來越多的二噁英深度控制研究，包括焚燒二噁英阻擋技術和焚燒煙氣二噁英終端控制技術如二噁英特種改性活性炭，二噁英低溫催化降解技術。此外，垃圾焚燒爐二噁英排放在線檢測技術也是熱點之一。

結語

受土地短缺和圍困等因素的影響，垃圾焚燒發電已成為中國大城市的現實選擇。垃圾能源行業在中國起步較晚，必須在產業示范的前提下，穩步推動垃圾能源技術的發展。在規劃和建設城市時，必須充分考慮焚化廠的建設，并盡可能將其布置在人口較少的地區。引進先進技術，增加垃圾分類的投入，進而降低焚化廠的投資和建設成本，提高其經濟和社會效益。