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(de)投資達到《生活垃圾焚燒污染(ran)控制標準》GB18485- 2001中(zhong)規(gui)定(ding)的(de)要求，達到保護環境的(de)目的(de)，從(cong)而提高電廠(chang)的(de)經濟效益(yi)和社會效益(yi)。

1 幾種工藝的(de)比較(jiao)

目前，國內(nei)外(wai)垃圾焚燒行業的煙氣凈化工藝有多種方案，主要(yao)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

垃圾焚燒中產生的酸性氣體(ti)有HCl、SO2 等，脫(tuo)除(chu)酸性氣體(ti)的方法概括起(qi)來(lai)可分濕法、半干法、干法三種(zhong)。它們對(dui)HCl 的去除(chu)效(xiao)率分別(bie)為98%、90%、80%，對(dui)SO2 的去除(chu)效(xiao)率分別(bie)為95%、80%～90%、75%，對(dui)吸收劑消耗過量系數為1、2、3。

顯然，濕式洗滌(di)法對酸(suan)性(xing)氣體(ti)的去(qu)除效果較好。但(dan)由于(yu)濕式洗滌(di)法存(cun)在污水處(chu)理問題，其(qi)系(xi)統的投(tou)資費用(yong)約為半干法系(xi)統的1.75倍，同(tong)時其(qi)操作和(he)維修費用(yong)也相應增加。

干(gan)式脫酸(suan)法投資(zi)與半干(gan)法接近，但對酸(suan)性氣體的(de)去除效(xiao)果較(jiao)差。

半干法特(te)點是(shi)充分(fen)利(li)用煙氣(qi)中(zhong)的(de)(de)余熱，使(shi)吸收(shou)(shou)劑(ji)中(zhong)的(de)(de)水分(fen)蒸(zheng)發，凈(jing)化(hua)(hua)反應產(chan)物以干(gan)態固體的(de)(de)形式排出，避免(mian)(mian)了濕法(fa)凈(jing)化(hua)(hua)技術的(de)(de)缺(que)點。其凈(jing)化(hua)(hua)過程(cheng)是(shi)將煙氣(qi)從較(jiao)高溫(wen)度(du)(du)降到設(she)定溫(wen)度(du)(du)，并噴入堿(jian)性(xing)吸收(shou)(shou)劑(ji)，使(shi)之(zhi)與(yu)煙氣(qi)中(zhong)的(de)(de)酸性(xing)氣(qi)體反應，且同時(shi)得(de)到干(gan)燥(zao)的(de)(de)鹽類產(chan)物，再用除(chu)塵器(qi)加(jia)以回收(shou)(shou)。將堿(jian)性(xing)吸收(shou)(shou)劑(ji)與(yu)煙氣(qi)中(zhong)的(de)(de)酸性(xing)氣(qi)體進行(xing)充分(fen)的(de)(de)傳質傳熱，不但提高了效率，同時(shi)也可將反應生(sheng)成物得(de)到干(gan)燥(zao)，得(de)到易處(chu)理(li)(li)的(de)(de)干(gan)粉(fen)狀生(sheng)成物。半干(gan)法(fa)工藝較(jiao)成熟，設(she)備簡(jian)單，一次(ci)性(xing)投資(zi)較(jiao)低。其優(you)點為：凈(jing)化(hua)(hua)效率高，流程(cheng)簡(jian)單，設(she)備少；生(sheng)成物易處(chu)理(li)(li)，無二次(ci)污染(ran)；控制系統溫(wen)濕度(du)(du)，可避免(mian)(mian)設(she)備腐蝕；不結垢、不堵塞(sai)；對負荷波動(dong)適應性(xing)好，吸收(shou)(shou)劑(ji)用量(liang)可按(an)煙氣(qi)中(zhong)污染(ran)物濃度(du)(du)進行(xing)調(diao)節；操作方便，維修(xiu)量(liang)小(xiao)；水耗(hao)量(liang)少，占地面積小(xiao)。

半干法脫酸已具(ju)有(you)良好(hao)(hao)的應用實踐，國(guo)內外焚燒(shao)廠業績表明其可靠(kao)性(xing)高，性(xing)能(neng)良好(hao)(hao)。

1.2 半干法脫酸塔(ta)形式的選擇

半(ban)干法(fa)脫酸塔(ta)有多種形式(shi)，如(ru)噴霧干燥吸(xi)收(shou)塔(ta)、氣(qi)體懸(xuan)浮式(shi)吸(xi)收(shou)塔(ta)、增濕灰吸(xi)收(shou)法(fa)（即多組份有毒廢氣(qi)治(zhi)理技術(shu)）及循環灰吸(xi)收(shou)法(fa)。

1.2.1 噴霧干燥吸(xi)收塔

噴(pen)(pen)霧(wu)干燥(zao)吸(xi)收塔凈化吸(xi)收劑(ji)采(cai)用石(shi)灰乳(ru)液，煙氣一(yi)般(ban)為下流式，即煙氣從(cong)噴(pen)(pen)霧(wu)干燥(zao)吸(xi)收塔的上部進入，下部流出(chu)。它的優點為：凈化效率高(gao)，設備體積小(xiao)。噴(pen)(pen)霧(wu)干燥(zao)吸(xi)收塔的噴(pen)(pen)嘴結構亦(yi)有二(er)大類(lei)：

（1）機(ji)械(xie)旋轉噴嘴(zui)。通過高速電機(ji)帶動噴嘴(zui)旋轉（12000～18000r/min），在強大的(de)離心(xin)力作(zuo)用(yong)下，使吸收劑乳液得以(yi)霧(wu)化。該類噴嘴(zui)的(de)缺點是設備(bei)投資高，運行費(fei)用(yong)大，操作(zuo)中維護管理(li)復雜。

（2）壓力霧化噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)。靠壓縮空氣噴(pen)(pen)(pen)吹(chui)吸收劑乳(ru)液，乳(ru)液與壓縮空氣在噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)頭處強(qiang)烈混合后從(cong)噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)噴(pen)(pen)(pen)出，使吸收劑乳(ru)液霧化，設備投(tou)資低，操(cao)作運(yun)行簡便，但霧化效果較(jiao)機械旋轉噴(pen)(pen)(pen)嘴(zui)稍差。

1.2.2 氣體(ti)懸浮式吸收塔

氣(qi)(qi)體(ti)懸(xuan)浮(fu)式(shi)吸(xi)收(shou)塔吸(xi)收(shou)劑也(ye)采用(yong)石灰乳液，它是以循環(huan)流(liu)化(hua)床(chuang)技(ji)術(shu)為基礎的煙氣(qi)(qi)凈化(hua)裝置，其煙氣(qi)(qi)流(liu)向為下(xia)進氣(qi)(qi)上流(liu)式(shi)，采用(yong)壓力霧(wu)化(hua)噴嘴。氣(qi)(qi)體(ti)懸(xuan)浮(fu)式(shi)吸(xi)收(shou)塔主要由反應器、旋風分離(li)器、再循環(huan)箱等(deng)部件組成，設(she)備體(ti)積(ji)較大(da)且復雜。

1.2.3 增濕(shi)灰吸收法(fa)

增濕(shi)灰(hui)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)法，即多組份有毒廢氣治理技(ji)術（M H G T）。M H G T 技(ji)術是(shi)在噴霧干燥(zao)(zao)凈化(hua)法的(de)(de)(de)基礎上開(kai)發出來的(de)(de)(de)。主要特點是(shi)采用(yong)干法吸(xi)(xi)收(shou)(shou)劑，水作為吸(xi)(xi)收(shou)(shou)劑的(de)(de)(de)增濕(shi)用(yong)水，使(shi)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)劑的(de)(de)(de)含濕(shi)量(liang)從2% 增濕(shi)到(dao) 5%，以(yi)提高吸(xi)(xi)收(shou)(shou)劑的(de)(de)(de)活性。同時(shi)將大量(liang)循(xun)環(huan)灰(hui)進入脫酸反應(ying)器，提高吸(xi)(xi)收(shou)(shou)劑的(de)(de)(de)利用(yong)率(lv)(lv)，采用(yong)高倍率(lv)(lv)密相循(xun)環(huan)能有效防(fang)止吸(xi)(xi)收(shou)(shou)塔內(nei)壁結垢。它較原始干法的(de)(de)(de)凈化(hua)效率(lv)(lv)高，又無(wu)濕(shi)法水的(de)(de)(de)二(er)次污(wu)染，同時(shi)免(mian)去了噴霧干燥(zao)(zao)凈化(hua)法吸(xi)(xi)收(shou)(shou)劑溶液的(de)(de)(de)制備和噴霧過程(cheng)(cheng)。全套系統設備簡單，操(cao)作靈活，脫硫率(lv)(lv)高、耗水量(liang)少(shao)，一次性投資較低，操(cao)作方(fang)便，維修(xiu)量(liang)小，占(zhan)地面積少(shao)。而且(qie)工(gong)作過程(cheng)(cheng)清潔(jie)，無(wu)廢水產生，生成物易于處理。

1.2.4 循(xun)環灰吸收法

循環(huan)灰吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)法是采用煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)進(jin)(jin)口(kou)段噴水增濕，強(qiang)化(hua)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)劑活性的(de)(de)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)脫(tuo)硫工藝。來自焚燒爐的(de)(de)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)由(you)底(di)部(bu)進(jin)(jin)入(ru)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)塔，水由(you)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)塔下部(bu)的(de)(de)雙流(liu)體霧化(hua)噴嘴噴入(ru)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)塔，新鮮消石灰和大(da)量的(de)(de)循環(huan)灰由(you)流(liu)化(hua)風機流(liu)化(hua)后送入(ru)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)塔，它們(men)以很(hen)高(gao)的(de)(de)傳質速率在(zai)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)塔中(zhong)與煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和水充分(fen)混(hun)合，并與煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)有(you)害氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體發生(sheng)(sheng)反應(ying)，生(sheng)(sheng)成各反應(ying)產物(wu)。這些(xie)干態的(de)(de)反應(ying)產物(wu)從煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)塔的(de)(de)出(chu)口(kou)進(jin)(jin)入(ru)布袋除塵器進(jin)(jin)行(xing)分(fen)離，布袋除塵器捕集到(dao)的(de)(de)物(wu)料大(da)部(bu)分(fen)再循環(huan)進(jin)(jin)入(ru)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)塔。

和(he)MHGT 法一(yi)樣(yang)，循(xun)(xun)環(huan)(huan)灰(hui)吸收(shou)法也(ye)免(mian)去了噴(pen)(pen)霧(wu)干(gan)燥凈(jing)化(hua)(hua)法吸收(shou)劑溶液的(de)(de)制備和(he)噴(pen)(pen)霧(wu)過程。與MHGT 法相比(bi)，它有著MHGT 法的(de)(de)同樣(yang)優(you)點，并且(qie)由于(yu)循(xun)(xun)環(huan)(huan)灰(hui)是(shi)干(gan)灰(hui)，經空氣斜槽循(xun)(xun)環(huan)(huan)使(shi)用，增(zeng)強(qiang)了循(xun)(xun)環(huan)(huan)灰(hui)的(de)(de)流動性(xing)，使(shi)循(xun)(xun)環(huan)(huan)灰(hui)的(de)(de)循(xun)(xun)環(huan)(huan)過程流暢(chang)，循(xun)(xun)環(huan)(huan)灰(hui)入凈(jing)化(hua)(hua)塔(ta)時(shi)不易堵塞。但同時(shi)，由于(yu)新鮮消石灰(hui)和(he)循(xun)(xun)環(huan)(huan)灰(hui)是(shi)依靠凈(jing)化(hua)(hua)塔(ta)內(nei)下部噴(pen)(pen)入的(de)(de)水霧(wu)來(lai)增(zeng)濕(shi)，其增(zeng)濕(shi)活(huo)化(hua)(hua)效(xiao)果必定較直接用水混合增(zeng)濕(shi)時(shi)稍(shao)差(cha)，因(yin)而導致脫(tuo)酸效(xiao)率的(de)(de)降低。

1.3 除塵設備比(bi)較

靜(jing)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)和布袋(dai)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)均可(ke)達(da)(da)到廢(fei)氣(qi)粒狀(zhuang)污染物(wu)排(pai)(pai)放標準(zhun)目標（80mg/m3），但靜(jing)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)效率(lv)再(zai)提高的(de)可(ke)能性不大，而布袋(dai)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)如(ru)采用(yong)聚四氟乙烯薄膜濾料（PTFE），則粒狀(zhuang)污染物(wu)可(ke)降(jiang)至10mg/m3 以(yi)下。布袋(dai)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)對(dui)微小粒狀(zhuang)物(wu)的(de)捕集效果良好，對(dui)重(zhong)金屬(shu)、二(er)惡(e)英、呋喃等(deng)毒性物(wu)質具有較高的(de)脫(tuo)除(chu)(chu)效率(lv)。國(guo)外已發現(xian)靜(jing)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)內有二(er)惡(e)英與(yu)呋喃的(de)再(zai)合成現(xian)象。因此，采用(yong)布袋(dai)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)，排(pai)(pai)煙中Hg 和Cd 的(de)濃度可(ke)達(da)(da)到0.2mg/m3，而靜(jing)電除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)一般只能達(da)(da)到1mg/m3。

另(ling)外，當排放標準要(yao)求較高時，可(ke)在系(xi)統中添加活性(xing)碳，增加對(dui)(dui)重金屬吸(xi)附，然后(hou)被布袋除(chu)塵(chen)器捕集，而不需要(yao)對(dui)(dui)系(xi)統作(zuo)重大改動。除(chu)塵(chen)器的布袋由于采(cai)用(yong) PTFE 材料后(hou)，既(ji)能明顯減小壓力損失，又能提高對(dui)(dui)酸(suan)性(xing)物質控制要(yao)求的適應性(xing)。所以采(cai)用(yong)布袋除(chu)塵(chen)器顯然比靜電(dian)除(chu)塵(chen)器有利。

其不足之處是濾(lv)袋(dai)壽命(ming)較短(duan)、維(wei)護工作量較大，致使其日常(chang)運行費用略高于(yu)靜電除(chu)塵器(qi)。另外，布袋(dai)除(chu)塵器(qi)對進入(ru)煙(yan)氣的溫度要求比較嚴格，煙(yan)溫過(guo)高，濾(lv)袋(dai)損(sun)(sun)壞。煙(yan)溫過(guo)低，煙(yan)氣中的酸氣冷凝成酸滴，濾(lv)料受腐蝕(shi)而損(sun)(sun)壞。

因此，其上(shang)游設(she)備設(she)置(zhi)半(ban)干法脫酸塔(ta)比較合適，半(ban)干法脫酸塔(ta)能(neng)(neng)有效控制進入布袋除(chu)塵器(qi)煙氣的(de)酸度及(ji)溫度，同時需設(she)置(zhi)良好的(de)自控裝置(zhi)及(ji)旁(pang)通管。兩種除(chu)塵器(qi)的(de)性(xing)能(neng)(neng)比較見表1。

2 煙氣(qi)凈(jing)化組(zu)合工藝(yi)比(bi)選

根(gen)據煙氣成份及污染排放標(biao)準，煙氣凈化系統由(you)兩個部分組(zu)成，即脫酸系統與(yu)除塵設(she)備的(de)組(zu)合。現行的(de)工藝組(zu)合大致有以下四種形式。

（1）靜電(dian)除塵器（或布(bu)袋除塵器）+ 濕式洗滌塔；

（2）半(ban)干(gan)法脫酸塔+ 布袋除塵器；

（3）半(ban)干法脫酸塔+ 靜電除(chu)塵(chen)器；

（4）干法脫酸塔+ 袋式（或靜(jing)電）除塵器。

各種組合的(de)優缺點及性能(neng)比較如表2 所示。

3 綜合選擇(ze)

綜上所述，在技(ji)術選(xuan)(xuan)擇和經濟選(xuan)(xuan)擇的基礎上，利用(yong)比較(jiao)分析法選(xuan)(xuan)擇較(jiao)合(he)理(li)的工(gong)藝。焚燒垃圾(ji)發電煙氣凈化技(ji)術方案(an)推薦采用(yong)半干(gan)法脫酸塔(ta)加布(bu)袋除塵器的組合(he)工(gong)藝，如(ru)圖(tu)1 所示(shi)。

以天津雙港(gang)垃圾焚燒發電廠的煙氣(qi)凈化系統為(wei)例，其(qi)采用半干法吸收塔(ta)+活性炭噴(pen)(pen)射系統 +脈沖布袋除塵器(qi)(qi)的組合工藝(yi)。在石(shi)灰漿(jiang)(jiang)制備系統中，Ca(OH)2與一定量的水混(hun)合制成濃度約為(wei) 20%的石(shi)灰漿(jiang)(jiang)，然后被送至石(shi)灰漿(jiang)(jiang)供應槽。石(shi)灰漿(jiang)(jiang)自(zi)供應槽被送至位(wei)于(yu)半干式吸收塔(ta)頂部的旋轉(zhuan)噴(pen)(pen)霧器(qi)(qi)，旋轉(zhuan)噴(pen)(pen)霧器(qi)(qi)的霧化輪在12000r/min下工作(zuo)，將吸收劑(ji)霧化成液滴，從而與煙氣(qi)中的酸氣(qi)發生化學反應。正常運行情況下，石(shi)灰漿(jiang)(jiang)給(gei)料流量應在700～1000L/ h，給(gei)料管道(dao)壓(ya)力應在30～80kPa 范圍之(zhi)內。

在活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)噴射系統中，采用氣力(li)輸送(song)，氣源(yuan)由羅茨風機提供，活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)經(jing)計量裝置直接吹入(ru)吸收塔的煙氣出口管(guan)道。使用的活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)為200 目粉體，以保證比(bi)表面(mian)積和(he)吸附能(neng)力(li)。

4 結束(shu)語

煙氣凈化技(ji)術方(fang)案的(de)選擇是垃圾焚燒發電技(ji)術的(de)重要組成部(bu)分，從技(ji)術和(he)經濟兩(liang)方(fang)面綜合考慮，推薦較合理(li)的(de)技(ji)術方(fang)案，對(dui)工(gong)程具體的(de)建設要求和(he)條件(jian)，科學而合理(li)的(de)選擇煙氣凈化的(de)技(ji)術方(fang)案具有指(zhi)導意(yi)義(yi)。