垃圾焚燒發電廠中煙氣凈化系統的建設是一次性投資和持續性運行投入均較高的環保項目，約占整個垃圾發電廠工程造價的1/3。因此，如何結合資源條件，科學合理地選擇切合實際的煙氣凈化技術十分重要。只有選擇合適的煙氣凈化技術，才能用較小的投資達(da)(da)到《生活垃圾焚燒污染控制標準(zhun)》GB18485- 2001中規定的要求，達(da)(da)到保護環境的目的，從而(er)提高電廠的經濟效(xiao)益和(he)社(she)會(hui)效(xiao)益。

1 幾種工藝的比較

目前，國內(nei)外垃圾焚(fen)燒行業的煙氣凈化工藝有(you)多種方案，主(zhu)要為脫酸(suan)系統和除塵系統的不(bu)同組合。

1.1 脫(tuo)酸系統比較

垃(la)圾焚(fen)燒中產生的酸性(xing)氣體有HCl、SO2 等，脫除(chu)酸性(xing)氣體的方(fang)法(fa)概括起(qi)來可(ke)分(fen)(fen)濕法(fa)、半干法(fa)、干法(fa)三種(zhong)。它們對(dui)HCl 的去(qu)除(chu)效(xiao)率分(fen)(fen)別為(wei)98%、90%、80%，對(dui)SO2 的去(qu)除(chu)效(xiao)率分(fen)(fen)別為(wei)95%、80%～90%、75%，對(dui)吸收劑(ji)消(xiao)耗過(guo)量系(xi)數為(wei)1、2、3。

顯然，濕式洗滌法(fa)對酸性氣體(ti)的(de)(de)去(qu)除(chu)效果(guo)較好。但(dan)由于(yu)濕式洗滌法(fa)存在污水處(chu)理問題，其(qi)系(xi)統的(de)(de)投資費用(yong)約為半干法(fa)系(xi)統的(de)(de)1.75倍(bei)，同時其(qi)操(cao)作和維修費用(yong)也相應增加。

干式脫酸法投資與半(ban)干法接(jie)近，但對酸性氣體的去除效果較差。

半干法特點(dian)是充分利用煙(yan)(yan)氣中(zhong)的(de)(de)(de)余熱，使吸(xi)收(shou)劑(ji)中(zhong)的(de)(de)(de)水(shui)分蒸發，凈(jing)(jing)(jing)(jing)化反(fan)應(ying)產物以干態固體的(de)(de)(de)形式排出，避免了濕法凈(jing)(jing)(jing)(jing)化技術(shu)的(de)(de)(de)缺點(dian)。其凈(jing)(jing)(jing)(jing)化過程是將煙(yan)(yan)氣從較高(gao)溫度降到設定溫度，并噴入堿性(xing)吸(xi)收(shou)劑(ji)，使之與(yu)煙(yan)(yan)氣中(zhong)的(de)(de)(de)酸性(xing)氣體反(fan)應(ying)，且同(tong)時得(de)到干燥的(de)(de)(de)鹽類產物，再(zai)用除塵器加以回(hui)收(shou)。將堿性(xing)吸(xi)收(shou)劑(ji)與(yu)煙(yan)(yan)氣中(zhong)的(de)(de)(de)酸性(xing)氣體進(jin)行充分的(de)(de)(de)傳質(zhi)傳熱，不(bu)但提高(gao)了效率(lv)，同(tong)時也(ye)可(ke)(ke)將反(fan)應(ying)生成(cheng)物得(de)到干燥，得(de)到易(yi)處(chu)理的(de)(de)(de)干粉(fen)狀生成(cheng)物。半干法工藝較成(cheng)熟，設備(bei)簡單，一次(ci)性(xing)投資較低。其優點(dian)為(wei)：凈(jing)(jing)(jing)(jing)化效率(lv)高(gao)，流(liu)程簡單，設備(bei)少(shao)；生成(cheng)物易(yi)處(chu)理，無二次(ci)污(wu)染(ran)；控制系(xi)統溫濕度，可(ke)(ke)避免設備(bei)腐蝕；不(bu)結垢、不(bu)堵(du)塞(sai)；對負荷(he)波動(dong)適應(ying)性(xing)好，吸(xi)收(shou)劑(ji)用量可(ke)(ke)按煙(yan)(yan)氣中(zhong)污(wu)染(ran)物濃度進(jin)行調節；操(cao)作方(fang)便，維修量小；水(shui)耗量少(shao)，占(zhan)地面(mian)積(ji)小。

半干法脫(tuo)酸(suan)已具有良好的應用實踐，國內(nei)外(wai)焚(fen)燒廠(chang)業績表明其可(ke)靠性高(gao)，性能(neng)良好。

1.2 半干法脫酸塔(ta)形式的選擇

半干法脫(tuo)酸塔(ta)(ta)(ta)有多種形式(shi)，如噴霧干燥(zao)吸(xi)(xi)收(shou)塔(ta)(ta)(ta)、氣體懸(xuan)浮式(shi)吸(xi)(xi)收(shou)塔(ta)(ta)(ta)、增濕灰(hui)吸(xi)(xi)收(shou)法（即多組份有毒(du)廢氣治理技術）及(ji)循環灰(hui)吸(xi)(xi)收(shou)法。

1.2.1 噴霧干(gan)燥吸收塔

噴霧(wu)干(gan)燥吸收塔(ta)凈(jing)(jing)化(hua)吸收劑采用石灰乳液，煙(yan)氣一般為(wei)下流(liu)式，即煙(yan)氣從噴霧(wu)干(gan)燥吸收塔(ta)的上部(bu)進入(ru)，下部(bu)流(liu)出(chu)。它的優(you)點為(wei)：凈(jing)(jing)化(hua)效率高，設備體積(ji)小。噴霧(wu)干(gan)燥吸收塔(ta)的噴嘴結構亦有(you)二大類：

（1）機(ji)械旋轉(zhuan)噴(pen)嘴(zui)。通過(guo)高速電機(ji)帶(dai)動噴(pen)嘴(zui)旋轉(zhuan)（12000～18000r/min），在強(qiang)大(da)(da)的離心力作(zuo)用(yong)下，使(shi)吸收劑(ji)乳液得以霧(wu)化。該(gai)類噴(pen)嘴(zui)的缺點是(shi)設備投資高，運(yun)行費用(yong)大(da)(da)，操作(zuo)中維護(hu)管理復(fu)雜。

（2）壓(ya)力霧化噴(pen)嘴(zui)(zui)。靠壓(ya)縮(suo)(suo)空氣噴(pen)吹吸(xi)收(shou)劑乳液(ye)(ye)，乳液(ye)(ye)與壓(ya)縮(suo)(suo)空氣在噴(pen)嘴(zui)(zui)頭處(chu)強烈(lie)混(hun)合后從噴(pen)嘴(zui)(zui)噴(pen)出，使吸(xi)收(shou)劑乳液(ye)(ye)霧化，設(she)備投資低(di)，操(cao)作運行(xing)簡便，但霧化效果較機械旋轉噴(pen)嘴(zui)(zui)稍差。

1.2.2 氣(qi)體(ti)懸浮式吸(xi)收塔

氣(qi)體懸(xuan)浮式吸(xi)收(shou)塔(ta)吸(xi)收(shou)劑也(ye)采用石(shi)灰乳液(ye)，它是以循環流化床技(ji)術為基(ji)礎的煙氣(qi)凈化裝置，其(qi)煙氣(qi)流向為下進氣(qi)上流式，采用壓力霧化噴(pen)嘴。氣(qi)體懸(xuan)浮式吸(xi)收(shou)塔(ta)主要由(you)反應器、旋(xuan)風分離器、再(zai)循環箱等部件組成，設備體積較大且(qie)復雜。

1.2.3 增(zeng)濕灰吸收法

增(zeng)濕(shi)灰吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)法，即多組份有(you)(you)毒廢氣治理(li)技術(shu)（M H G T）。M H G T 技術(shu)是(shi)在噴霧干(gan)燥凈化(hua)法的(de)(de)基礎上開發出來的(de)(de)。主要特點是(shi)采用干(gan)法吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)劑(ji)(ji)，水作(zuo)為吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)劑(ji)(ji)的(de)(de)增(zeng)濕(shi)用水，使吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)劑(ji)(ji)的(de)(de)含濕(shi)量(liang)從2% 增(zeng)濕(shi)到 5%，以(yi)提高吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)劑(ji)(ji)的(de)(de)活性(xing)。同時將大量(liang)循(xun)環灰進入脫酸反應器，提高吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)劑(ji)(ji)的(de)(de)利用率，采用高倍率密相循(xun)環能有(you)(you)效防止吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)塔內壁結垢。它較原始(shi)干(gan)法的(de)(de)凈化(hua)效率高，又無濕(shi)法水的(de)(de)二次污染，同時免去了噴霧干(gan)燥凈化(hua)法吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)劑(ji)(ji)溶液的(de)(de)制備(bei)和噴霧過程(cheng)。全套系統設備(bei)簡單，操(cao)作(zuo)靈活，脫硫率高、耗水量(liang)少，一次性(xing)投資較低，操(cao)作(zuo)方(fang)便，維(wei)修(xiu)量(liang)小(xiao)，占地(di)面積(ji)少。而且工作(zuo)過程(cheng)清潔(jie)，無廢水產生(sheng)(sheng)，生(sheng)(sheng)成物易于(yu)處理(li)。

1.2.4 循環灰吸收法

循(xun)環灰吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)法是采用煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)進(jin)口段噴(pen)水增濕，強化吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)劑活性的(de)(de)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)脫(tuo)硫(liu)工(gong)藝。來(lai)自(zi)焚燒爐(lu)的(de)(de)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)由(you)(you)底部進(jin)入(ru)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)塔(ta)(ta)，水由(you)(you)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)塔(ta)(ta)下部的(de)(de)雙流體霧化噴(pen)嘴噴(pen)入(ru)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)塔(ta)(ta)，新鮮消石灰和(he)大量的(de)(de)循(xun)環灰由(you)(you)流化風機流化后送入(ru)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)塔(ta)(ta)，它們以很高(gao)的(de)(de)傳(chuan)質(zhi)速率在煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)塔(ta)(ta)中與(yu)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)和(he)水充(chong)分混合(he)，并與(yu)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)中的(de)(de)有害氣(qi)(qi)體發生(sheng)反應，生(sheng)成各反應產物。這些干態的(de)(de)反應產物從煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)塔(ta)(ta)的(de)(de)出口進(jin)入(ru)布(bu)袋(dai)除塵器進(jin)行分離，布(bu)袋(dai)除塵器捕集(ji)到(dao)的(de)(de)物料大部分再循(xun)環進(jin)入(ru)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)塔(ta)(ta)。

和MHGT 法(fa)一(yi)樣，循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)灰吸(xi)收法(fa)也(ye)免去(qu)了(le)噴(pen)霧干燥凈(jing)化(hua)法(fa)吸(xi)收劑溶液的制備和噴(pen)霧過程(cheng)。與(yu)MHGT 法(fa)相比，它(ta)有(you)著MHGT 法(fa)的同樣優點，并(bing)且(qie)由于循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)灰是干灰，經空氣斜槽循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)使(shi)用，增(zeng)強了(le)循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)灰的流動性，使(shi)循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)灰的循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)過程(cheng)流暢，循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)灰入(ru)凈(jing)化(hua)塔時(shi)不易堵塞。但(dan)同時(shi)，由于新鮮消石灰和循(xun)(xun)(xun)環(huan)(huan)灰是依(yi)靠凈(jing)化(hua)塔內下(xia)部噴(pen)入(ru)的水霧來增(zeng)濕(shi)，其(qi)增(zeng)濕(shi)活(huo)化(hua)效果必(bi)定(ding)較直接用水混合增(zeng)濕(shi)時(shi)稍差(cha)，因而導(dao)致(zhi)脫酸效率的降(jiang)低。

1.3 除(chu)塵設備比較

靜(jing)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)和布(bu)袋除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)均(jun)可(ke)(ke)達到廢氣(qi)粒狀污染(ran)物(wu)排放標準目(mu)標（80mg/m3），但靜(jing)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)效(xiao)率再(zai)提高(gao)的可(ke)(ke)能性不大(da)，而(er)布(bu)袋除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)如(ru)采用聚四氟乙烯薄膜濾(lv)料（PTFE），則粒狀污染(ran)物(wu)可(ke)(ke)降至10mg/m3 以下。布(bu)袋除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)對微小粒狀物(wu)的捕集效(xiao)果良好，對重金屬、二(er)惡(e)英、呋喃等毒性物(wu)質(zhi)具有較高(gao)的脫除(chu)(chu)效(xiao)率。國外已發現(xian)靜(jing)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)內有二(er)惡(e)英與呋喃的再(zai)合成現(xian)象。因(yin)此(ci)，采用布(bu)袋除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)，排煙中Hg 和Cd 的濃度(du)可(ke)(ke)達到0.2mg/m3，而(er)靜(jing)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)一般(ban)只能達到1mg/m3。

另外，當排(pai)放標準要求(qiu)較高(gao)時，可在系統中(zhong)添(tian)加活(huo)性碳，增加對重金屬吸附，然后被布(bu)袋(dai)除(chu)塵器捕(bu)集(ji)，而不需(xu)要對系統作(zuo)重大改動(dong)。除(chu)塵器的(de)布(bu)袋(dai)由于采用 PTFE 材(cai)料后，既能(neng)明顯減小壓力(li)損失，又(you)能(neng)提高(gao)對酸(suan)性物(wu)質控制要求(qiu)的(de)適(shi)應性。所(suo)以采用布(bu)袋(dai)除(chu)塵器顯然比靜(jing)電(dian)除(chu)塵器有利(li)。

其不足之處是濾(lv)袋壽(shou)命較(jiao)短、維護工作量較(jiao)大，致(zhi)使(shi)其日常運行費用略高(gao)于(yu)靜(jing)電除塵(chen)(chen)器。另外(wai)，布袋除塵(chen)(chen)器對進入(ru)煙氣的溫(wen)(wen)度要求比較(jiao)嚴格(ge)，煙溫(wen)(wen)過高(gao)，濾(lv)袋損壞(huai)。煙溫(wen)(wen)過低，煙氣中的酸(suan)氣冷凝成酸(suan)滴，濾(lv)料受腐(fu)蝕而損壞(huai)。

因此，其上(shang)游(you)設(she)備(bei)設(she)置半干法(fa)脫(tuo)酸塔比較合(he)適，半干法(fa)脫(tuo)酸塔能有效控制(zhi)進(jin)入布(bu)袋除塵(chen)器(qi)煙氣的(de)酸度及(ji)溫度，同時(shi)需設(she)置良好的(de)自控裝置及(ji)旁通(tong)管。兩種除塵(chen)器(qi)的(de)性能比較見表1。

2 煙氣凈(jing)化組合工藝比選

根據煙氣成份及(ji)污(wu)染排放標準，煙氣凈(jing)化系統由兩(liang)個部分(fen)組成，即脫酸(suan)系統與除塵設備的組合。現(xian)行的工藝組合大(da)致有以下(xia)四種形式(shi)。

（1）靜(jing)電除(chu)塵(chen)器（或(huo)布袋(dai)除(chu)塵(chen)器）+ 濕(shi)式洗滌塔；

（2）半(ban)干(gan)法脫(tuo)酸塔+ 布袋除(chu)塵器；

（3）半(ban)干法(fa)脫酸塔(ta)+ 靜電除(chu)塵器；

 （4）干(gan)法(fa)脫(tuo)酸塔+ 袋式（或(huo)靜電）除塵(chen)器。

各種組(zu)合的優缺點及性能比較如(ru)表2 所示。

3 綜合選擇

綜上所述，在技術(shu)選擇和經濟(ji)選擇的(de)基礎上，利用比較(jiao)分析法選擇較(jiao)合理(li)的(de)工藝。焚燒垃圾發(fa)電(dian)煙氣(qi)凈化技術(shu)方案推(tui)薦采用半干法脫(tuo)酸塔(ta)加(jia)布袋(dai)除塵(chen)器的(de)組(zu)合工藝，如(ru)圖1 所示。

以天津雙港垃圾焚燒(shao)發電廠的煙氣凈(jing)化(hua)(hua)系統為(wei)例，其(qi)采(cai)用(yong)半(ban)干(gan)法吸(xi)收(shou)塔(ta)+活(huo)性炭噴(pen)(pen)(pen)射(she)系統 +脈沖布袋除塵器(qi)的組合(he)工藝。在石(shi)灰漿制備系統中，Ca(OH)2與(yu)一定量的水混合(he)制成(cheng)濃度(du)約為(wei) 20%的石(shi)灰漿，然后被送至(zhi)石(shi)灰漿供(gong)應(ying)(ying)槽。石(shi)灰漿自供(gong)應(ying)(ying)槽被送至(zhi)位于(yu)半(ban)干(gan)式吸(xi)收(shou)塔(ta)頂(ding)部的旋轉噴(pen)(pen)(pen)霧(wu)器(qi)，旋轉噴(pen)(pen)(pen)霧(wu)器(qi)的霧(wu)化(hua)(hua)輪(lun)在12000r/min下工作，將吸(xi)收(shou)劑霧(wu)化(hua)(hua)成(cheng)液滴(di)，從(cong)而與(yu)煙氣中的酸(suan)氣發生化(hua)(hua)學反應(ying)(ying)。正(zheng)常運行(xing)情況下，石(shi)灰漿給料流量應(ying)(ying)在700～1000L/ h，給料管道壓(ya)力應(ying)(ying)在30～80kPa 范圍之內。

在活性(xing)炭噴(pen)射系統中，采用氣力輸送，氣源(yuan)由(you)羅(luo)茨(ci)風機提(ti)供，活性(xing)炭經計量裝置直接(jie)吹入吸收塔的煙氣出(chu)口管道(dao)。使(shi)用的活性(xing)炭為200 目粉(fen)體(ti)，以保證比表面積和吸附能(neng)力。

4 結(jie)束(shu)語(yu)

煙氣(qi)凈化(hua)技(ji)(ji)術(shu)方(fang)案的(de)(de)選(xuan)擇是垃圾焚燒發電技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)重要(yao)組成部分，從技(ji)(ji)術(shu)和經濟兩(liang)方(fang)面綜合考慮，推薦較合理的(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)方(fang)案，對工程具(ju)體(ti)的(de)(de)建設要(yao)求和條件，科學而合理的(de)(de)選(xuan)擇煙氣(qi)凈化(hua)的(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)方(fang)案具(ju)有指導意義。