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浅析垃圾焚烧发电烟气处理技术

2018-10-21吴学峰邱睿

科学与信息化 2018年4期
关键词:垃圾焚烧发电

吴学峰?邱睿

摘 要 垃圾焚烧是一种古老的垃圾处理方法,它可以有效解决垃圾堆放与空间耗费等问题,但垃圾焚烧的过程中也会产生空气污染,影响到人类的身体健康。随着科学技术的发展,人们对垃圾焚烧进行进一步研究,极大了降低了其空气污染程度。本文将探析垃圾焚烧发电中的烟气处理技术。

关键词 垃圾焚烧;发电;烟气处理技术

前言

近年来,随着城市化进程的不断加剧,城镇人口数量也随之攀升,城市污染问题越来越严重,垃圾焚烧发电可以有效解决环境污染问题,并实现能源的转化,使垃圾得到二次利用。垃圾焚烧过程中会释放出大量有害气体,想要促进环境治理工作的进一步发展,需要加大对烟气处理技术的了解与应用。

1 垃圾焚烧发电烟气污染现状及分类

1.1 现状

我国人口数量位居世界第一,因此每年所产生的生活垃圾也要比其他国家多出几倍,加之城市居民生活水平提高,工商业发展迅速,致使我国的垃圾产量越来越大。我国对于垃圾处理的工作也存在诸多问题,虽然清洁工人每天都将垃圾运送至处理站点,但却有一半以上的垃圾没有得到处理,或者堆放裸露在空气中,或者就地进行燃烧,空气中充斥着各种有害物质,给人们的生活环境带来极大的影响。

垃圾焚烧发电过程中会产生二噁英,对人体危害巨大,我国对垃圾焚烧发电中烟气的处理仍存在诸多不足,二噁英的排放始终达不到规定标准,与欧美发达国家相比还有很大的差距。

1.2 垃圾焚烧污染分类

(1)有害气体污染

垃圾的种类繁多,无论采取焚烧还是填埋的方式都会产生有害气体,例如二氧化硫、氯化氢、一氧化碳、氟化氢等。这些有害气体夹杂于空气中,对人的生命健康造成极大的威胁[1]。

(2)粉尘污染

垃圾焚烧工作需要由专门单位负责,将垃圾运送至固定地点,并进行集中分类,最后将其放入焚烧炉内进行燃烧,虽然这一系列工作保证了垃圾焚烧的有效性,但却无可避免地会产生大量粉尘,这些粉尘会在高温炙烤下形成颗粒状物质,随着炉内空气的翻腾,这些颗粒物质也会散播到大气当中,形成粉尘污染。

(3)重金属及二噁英污染

焚烧炉内会产生大量的重金属元素,例如:Pb、Cd等,在炉中的高温作用下会发生物理反应,进而产生升华与凝华等现象,最终导致重金属颗粒物质被排放到空气中,造成空气污染。

2 垃圾焚烧发电烟气处理技术的应用

2.1 脱酸技术

脱酸技术是指利用碱性物质与烟气中的酸性物质进行化学反应,以达到烟气脱酸的效果。在进行烟气处理过程中,脱酸工艺的处理方式有很多种。例如:干式脱酸、湿式脱酸以及半干式脱酸。虽然干式脱酸与半干式脱酸只有一字之差,但其去除酸性的效果却大有不同。干性脱酸法利用氢氧化钙与酸性气体进行反应,在高温条件下,脱酸的效果会大大的减弱;半干型脱酸法利用的则是氢氧化钙溶液,而高温环境会极大地提高脱酸效果,但该方法采用的设备都较复杂。此外,湿式脱酸法是利用碱性溶液与酸性气体进行反应,因此在反应后还需要对气体进行再次处理,一旦处理不当很容易造成二次污染,因此在实际生活中的应用并不广泛。

2.2 除尘工艺技术

与脱酸技术相比,除尘工艺计算显得更加便捷,它主要通过除尘器进行烟尘处理,有效地防止了烟气泄露及处理不净等问题,极大的降低的烟气中粉尘的含量。目前最常见的除尘器有电除尘器与袋式除尘器两种。

(1)电除尘器

电除尘器会在大气中产生强大的磁场,利用磁场对气体进行作用,最终产生电离现象,使气体分解成离子与自由电子,而垃圾焚烧发电过程中所产生的灰尘也会在电场的作用下被吸附到电场极板上,最终这些灰尘会被处理系統过滤掉。电除尘器的除尘效果显著,因此在现实生活中的应用较为广泛,且操作简单易行,容易上手,极受人们青睐;但由于该设备的占地面积大,且造价比较高,因此对于使用的环境有极高的要求。

(2)袋式除尘器

与电除尘器相比,袋式除尘器更适用于烟气处理工作。它本身被分为布袋除尘器与电袋除尘器两种。其中布袋除尘器利用过滤原理,对垃圾中的颗粒与灰尘进行过滤,再通过排气系统对灰尘进行二次处理。布袋除尘器的占地面积小,且受到环境的影响不大,工作效率也极高。电袋除尘器更是中和了电除尘器与布袋除尘器的优点,利用电磁场与过滤原理进行烟气处理,效率更高,除尘的效果也更显著。

2.3 重金属及二噁英的去除方法

二噁英的全称为多氯二苯并-对-二噁英和多氯二苯并呋喃。它的主要污染源为化工冶金业、垃圾焚烧、杀虫剂等产业。此外,日常生活中常见的PVC软胶等在燃烧后都会产生二噁英。

二噁英的生成机理十分复杂,人们已知的生成方式主要分为以下几种:第一种,垃圾中本身含有二噁英成分;第二种,在垃圾焚烧过程中,氯乙烯、氯代苯、五氯苯酚等含氯前体物燃烧而形成的二噁英。第三种,在200-500℃的高温环境下,垃圾焚烧不完全所产生的未燃尽物质与铜等重金属物发生反应,最终导致已经分解的二噁英又再次生成。

在垃圾焚烧的过程中,为了防止产生二噁英,技术人员应当合理的选择炉型,使垃圾在炉中能够得到充分的燃烧,保证烟气在进入到余热锅炉前的温度不低于850℃,氧气的浓度不低于6%,尽量缩短烟气的停留时间,最大限度的控制二噁英的生成[2]。

重金属对环境乃至人体的危害都极大,因此加强对重金属去除工艺的研发十分必要。一般情况下,垃圾焚烧发电后所产生的重金属物质会进入到除尘器中,工作人员结合重金属物质的物理特点来调节系统的温度,以确保重金属的净化效果达到最佳。而对于二噁英的去除不但要有效的控制二噁英的排放,还要对垃圾中的氯元素进行高温加热,最后再利用活性炭的吸附作用去除二噁英。

3 结束语

综上所述,垃圾焚烧发电过程中会产生大量有毒有害气体、粉末、灰尘等,这些物质都会对人体造成极大的伤害,为了实现能源的有效转化,就需要加强对二次污染的治理,在垃圾焚烧发电过程中加入烟气处理技术,实现对垃圾的回收利用,进一步推动国家环保事业的发展。

参考文献

[1] 侯海盟.垃圾焚烧发电烟气净化技术现状及发展趋势[J].科技创新导报,2016,13(26):69-70.

[2] 王莹,张丽娟,顾琳琳,等.生活垃圾焚烧发电技术关键工艺及设备研究[J].科技创新与应用,2016,(03):9.

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