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生活垃圾焚烧烟气常用净化控制技术

北极星环保网来源:天天特训 兔子2019/11/21 10:32:35我要投稿
所属行业: 固废处理  关键词:垃圾焚烧 焚烧炉 烟气脱硝

北极星环保网讯:生活垃圾焚烧烟气中的污染物包含以下四类:

(1)煤烟、颗粒物及飘尘;

(2)酸性气体:HCI、HF、SO2、NOx;

(3)有毒重金属:Pb、Cd、Hg、As、Cr等;

(4)二噁英类等卤代化合物:PCDDs (二噁英)、PCDFs (呋喃)。

(1)粉尘(颗粒物)控制技术

焚烧尾气中粉尘的主要成分为惰性无机物,如灰分、无机盐类、可凝结的气体污染物质及有害的重金属氧化物,其含量在450~225500 mg/m3之间,视运转条件、废物种类及焚烧炉型式而异。一般来说,固体废物中灰分含量高时,所产生的粉尘量多。

粉尘颗粒大小的分布亦广,直径有的大至100μm以上,也有小至1μm以下。除尘设备的种类主要有:重力沉降室、旋风(离心)除尘器、喷淋塔、文式洗涤器、静电除尘器及布袋除尘器等。重力沉降室、旋风除尘器和喷淋塔等无法有效去除直径为5~10μm的粉尘,只能视为除尘的前处理设备。

静电集尘器、文式洗涤器及布袋除尘器等三类为垃圾焚烧尾气净化系统中最主要的除尘设备。文式洗涤器多用于危险废物焚烧处理。由于ESP具有促进二噁英生成的环境,目前国外在生活垃圾焚烧尾气净化系统中普遍采用布袋除尘器,美国、欧盟和加拿大环保局均推荐采用布袋除尘器收集粉尘。

(2)NOx污染控制技术

NOx是NO和NO2 的统称,依据氮氧化物生成机理,可分为热力型、燃料型和快速型NOx三类,其中快速型NOx 生成量很少,可以忽略不计。

热力型NOx:是指当炉膛温度在1500 ℃以上时,空气中的氮气在高温下被氧化生成NOx 。随着温度T的升高,其反应速率按指数规律。当T<1500℃时,NO的生成量很少,而当T>1500℃时,T每增加100℃,反应速率增大6-7倍。

燃料型NOx:指的是燃料中的有机氮化物在燃烧过程中生成的NOx ,其生成量主要取决于空气燃料的混合比。由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度,在600-800℃时就会生成燃料型,它在煤粉燃烧NOx产物中占60-80%。

快速型NOx:指燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团(CH)等反应而生成NOx。在这3种途径中,快速型NOx 所占的比例不到5%。

在温度低于1300 ℃时,几乎没有热力型NOx。对常规燃煤锅炉而言,NOx 主要通过燃料型生成途径而产生。

在生活垃圾焚烧过程中,NOx主要有三个来源:

1)垃圾自身具有的有机和无机含氮化合物在焚烧过程中与O2发生反应生成NOx;

2)助燃空气中的N2在高温条件下被氧化生成NOx;

3)助燃燃料(如煤、天然气、油品等)燃烧生成NOx。

通过加强控制手段抑制NOx的形成或者将已经生成的NOx还原成为N2分子,是减少焚烧炉尾气NOx排放最为有效的手段。目前应用非常广泛的控制技术主要包括三类:焚烧控制、选择性非催化还原技术(SNCR)、选择性催化还原技术(SCR)。

焚烧控制

通过控制焚烧过程的工艺参数降低NOx的烟气排放浓度。主要有:

1)降低焚烧区域的温度。 在1400℃以上,空气中的N2即与O2反应生成NOx。通过控制焚烧区域的最高温度低于1400℃,并且减少“局部过度燃烧”的情况发生,即可控制这部分NOx的生成。由于垃圾中某些高热值燃料(如塑料、皮革等)集中在某一区域燃烧造成该区域的局部温度可能超过1400℃,从而增加NOx的生成量,一般将垃圾坑中的垃圾混合均匀就可避免此类情形发生。

2)降低O2浓度。通过调节助燃空气分布方式,降低高温区O2浓度,从而有效减少N2和O2的高温反应。这是一种非常经济有效的方式。热解气化焚烧炉即是采用此机理。

3)创造反应条件使NOx还原为N2。

延伸阅读:

垃圾焚烧烟气脱硝工艺选择及案例分析

垃圾焚烧烟气脱酸工艺

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