本文介紹了某垃圾焚燒發(fā)電煙氣脫硫脫硝的工藝選擇、技術(shù)原理、系統(tǒng)流程的工藝設(shè)計，通過分析煙氣數(shù)據(jù)，論述了鈉基旋轉(zhuǎn)噴霧干燥（SDA）脫硫法和低溫選擇性非催化還原（SNCR）脫硝工藝在垃圾發(fā)電焚燒煙氣凈化中的應(yīng)用。二者結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)垃圾焚燒發(fā)電煙氣中二氧化硫和氮氧化物的協(xié)同脫除，保證煙氣達(dá)標(biāo)排放和系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)而為垃圾焚燒煙氣凈化相關(guān)工程實(shí)踐提供參考。

　　近年來，我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，同時垃圾數(shù)量也迅速增長。隨著我國社會的發(fā)展和進(jìn)步，不少城市已建設(shè)或者擬建設(shè)生活垃圾焚燒廠，采用垃圾燃燒發(fā)電的方法處理難以處理的垃圾，不僅可以讓垃圾變廢為寶，而且實(shí)現(xiàn)了垃圾處理的無害化和資源化。

　　垃圾焚燒煙氣凈化是垃圾發(fā)電項目的重要一環(huán)。目前，垃圾焚燒后產(chǎn)生的煙氣中含有大量煙塵、HCl和SO2等酸性氣體、重金屬以及有害物質(zhì)，煙氣凈化處理流程以脫酸系統(tǒng)和除塵系統(tǒng)的組合為主，最終實(shí)現(xiàn)煙氣脫酸除塵的目的。

　　1、項目概況

　　1.1設(shè)計依據(jù)

　　根據(jù)我國《城市生活垃圾焚燒處理工程項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》和《生活垃圾焚燒處理工程技術(shù)規(guī)范》（CJJ90-2009）的規(guī)定，擬采用半干法旋轉(zhuǎn)噴霧干燥凈化的工藝流程，同時配備機(jī)械旋轉(zhuǎn)噴霧干燥脫酸反應(yīng)塔外加活性炭吸附和布袋除塵裝置。另外，采用選擇性非催化還原法脫除煙氣中的氮氧化物。

　　本項目綜合處理生活垃圾量650 t/d，其中焚燒處理生活垃圾量為530 t/d；協(xié)同處理市政污泥50 t/d，其中焚燒處理污泥20 t/d。配套建設(shè)2×550 t/d循環(huán)流化床垃圾焚燒處理線煙氣凈化系統(tǒng)設(shè)備。焚燒工藝為循環(huán)流化床鍋爐，煙氣參數(shù)如表1所示。

　　表1焚燒煙氣相關(guān)參數(shù)

　　1.2總體流程

　　根據(jù)項目實(shí)際基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，初步設(shè)計出的工藝流程為，煙氣處理工藝為爐內(nèi)SNCR＋靜電除塵＋旋轉(zhuǎn)噴霧半干法＋消石灰干法噴射＋活性炭噴射＋袋式除塵。工藝流程如圖1所示。

　　圖1垃圾焚燒煙氣凈化技術(shù)總體工藝流程

　　鍋爐出口煙氣進(jìn)入靜電除塵器，進(jìn)行初步煙塵脫除。初步除塵后的煙氣從脫硫反應(yīng)塔頂部進(jìn)入，同時石灰漿液經(jīng)高速旋轉(zhuǎn)的霧化器均勻地噴入反應(yīng)塔內(nèi)。石灰漿與自下而上的煙氣流中的HCl、SOx、HF等酸性氣體進(jìn)行反應(yīng)。噴射的石灰漿液吸熱蒸發(fā)并生成干燥粉末狀反應(yīng)物CaCl2、CaF2、CaSO3及CaSO4等。旋轉(zhuǎn)噴霧脫硫后的煙氣進(jìn)入布袋除塵器，進(jìn)一步脫除煙塵，并經(jīng)煙囪排放。

　　2、脫硫脫硝工藝選擇

　　2.1脫硫技術(shù)

　　旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法脫硫工藝具有設(shè)備簡單、投資和運(yùn)行費(fèi)用低、占地面積小等優(yōu)勢，脫硫效率可以保持在75%～90%。噴霧干燥吸收法的煙氣脫硫工藝簡單，包括吸收劑漿液的制備、噴霧干燥吸收和布袋除塵三部分。

　　未經(jīng)處理的熱煙氣通過氣體分布器進(jìn)入噴霧干燥吸收塔，與微小的石灰漿液滴接觸。煙氣中的酸性組分迅速被細(xì)小的堿性液滴中和，脫出煙氣中的HCl、SO2和SO3，同時煙氣中的水分被蒸發(fā)。

　　合理地控制煙氣分布、漿液流量和液滴尺寸，以確保液滴在接觸噴霧干燥吸收塔塔壁干燥，干燥產(chǎn)物包括飛灰和吸收反應(yīng)產(chǎn)物，落入吸收塔底部，進(jìn)入粉塵輸送系統(tǒng)。處理后的煙氣進(jìn)入布袋除塵器，收集固體顆粒，從顆粒收集器出來的煙氣通過引風(fēng)機(jī)送入煙囪排放。

　　2.2脫硝技術(shù)選擇

　　脫除煙氣中的NOx的工藝方法主要有選擇性催化還原法和選擇性非催化還原法。選擇性催化還原法（SCR）是利用催化劑的作用，在低于400°C的條件下進(jìn)行NOx的脫除反應(yīng)。SCR系統(tǒng)設(shè)備復(fù)雜，投資較高，目前垃圾焚燒廠NOx凈化的應(yīng)用案例較少。

　　選擇性非催化還原法（SNCR）是在高溫（800～1 000°C）條件下，利用還原劑氨或尿素將NOx還原為N2，不需要使用催化劑，并且可利用焚燒爐熱量在垃圾焚燒爐爐膛內(nèi)完成還原反應(yīng)。SNCR系統(tǒng)設(shè)備投資低，簡單方便，效率較高。目前，國內(nèi)外的垃圾焚燒廠多采用此法控制NOx的排放。

　　3、工藝原理

　　旋轉(zhuǎn)噴霧半干法（SDA）脫硫是在機(jī)械或氣流的作用下將脫硫劑分散成約為50μm的霧狀液滴，霧狀液滴與煙氣間的接觸面積較大，在氣液兩相間發(fā)生快速的傳熱傳質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)脫硫的目的。

　　為減小煙氣脫硫過程的溫降，本項目采用石灰作為脫硫劑，來自粉倉的石灰與水接觸制備成石灰漿液。垃圾焚燒煙氣經(jīng)脫硫塔上部的分配器進(jìn)入脫硫塔體，煙氣中的SO2與塔頂中心的旋轉(zhuǎn)霧化器噴出的Ca（OH）2溶液發(fā)生反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)方程式如下：

　　表2本工程煙氣排放指標(biāo)

　　4、結(jié)論

　　垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)是一種將垃圾重新資源利用的“變廢為寶”技術(shù)，而煙氣凈化是垃圾焚燒發(fā)電的重要環(huán)境治理環(huán)節(jié)，決定著垃圾焚燒產(chǎn)生的二次污染物排放量。由于垃圾本身成分復(fù)雜，垃圾焚燒后產(chǎn)生的煙氣成分也比較復(fù)雜，包含大量煙塵、HCl、HF、SO2、NOx、重金屬等多種污染物，為了避免垃圾焚燒后產(chǎn)生二次污染，焚燒煙氣進(jìn)行凈化以實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

　　本文中“SNCR+靜電除塵+旋轉(zhuǎn)噴霧半干法脫酸+布袋除塵”的煙氣凈化技術(shù)，滿足《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18485-2014）相關(guān)要求，處理后煙氣粉塵排放濃度低于10 mg/Nm3，SO2排放濃度低于50 mg/Nm3NOx排放濃度低于200 mg/Nm3。