新形势下生活垃圾焚烧发电大气环境污染控制与影响分析

新形势下生活垃圾焚烧发电大气环境污染控制与影响分析

石建平

深圳市能源环保有限公司 广东深圳 518081

摘要：在此新形势下，政府和公众对垃圾焚烧带来的大气污染危害的关注度日益提升，相关部门陆续发布了一系列污染物排放控制标准和自动监测技术规范等文件，对垃圾焚烧大气污染物排放浓度的控制要求日趋严格。一些地方政府甚至已经要求新建垃圾焚烧发电项目主要污染物排放浓度低于欧盟标准，如深圳生活垃圾焚烧污染控制标准。

关键词：生活垃圾焚烧发电；大气环境污染；控制；影响

1生活垃圾焚烧发电简述

当前，随着社会经济的发展，国民生活水平日益提升，在这样的背景下，城市化建设的进程不断加速，城市的人口数量锐增，导致城市生活垃圾数量越来越多。在绿色发展理念下，对生活垃圾进行分类处理，实现生活垃圾的资源化、减量化和无害化是当前垃圾处理的发展趋势。生活垃圾焚烧发电是借助焚烧炉，在高温氧化的作用下，将生活垃圾中的可燃烧物质进行氧化，使其转化成水和二氧化碳。在高温焚烧的过程中，被焚烧的生活垃圾会产生并释放大量的热能，运用这些热能带动发电机，就可以实现发电并供电。此外，在垃圾焚烧过程中，还会产生一定量的炉渣和烟气，必须对其进行有效处理，才能确保垃圾处理无害化。

2生活垃圾焚烧发电的工艺流程分析

2.1垃圾储存

城市生活垃圾主要是餐厨垃圾，但还包括纸制品、塑料制品、陶瓷制品和金属制品等不同类型的垃圾，其中有不少的垃圾属于有害垃圾，在焚烧处理前必须挑选出其中有害且无法燃烧的垃圾，然后将可焚烧处理的垃圾转入垃圾储池中集中存储，当存储到一定量后对其进行三至五天发酵，后入炉焚烧。

2.2垃圾焚烧

当存储的垃圾经过三至五天发酵后，可通过垃圾吊抓斗将其运送至卸料斗内，然后投至焚烧炉排上开始焚烧处理。在焚烧的过程中，会产生一定量的炉灰和炉渣，需要进行清理。在实际生活中，垃圾焚烧使用的焚烧炉大致上可分为机械炉排、循环流化床和回转窑焚烧炉这三大类型，每个类型的焚烧炉使用的焚烧方法各不相同。

2.3余热发电

垃圾焚烧处理后会产生大量的热能，可以借助余热锅炉蒸汽带汽轮发电机组进行发电。在实际操作中，利用焚烧炉完成垃圾的焚烧，然后通过余热锅炉将热能进行转化，形成蒸汽，然后运用汽轮发电机组实现蒸汽发电。

2.4净化处理烟气

生活垃圾被焚烧后会产生一定量的烟尘，也必须进行净化处理，避免造成环境的二次污染。在实际生活中，生活垃圾焚烧发电产生的烟气可采用湿式反应塔、干式反应塔或半干式反应塔，然后搭配不同配方的袋式除尘器进行净化处理。

3垃圾焚烧项目超低排放控制

3.1超低排放要求

超低排放概念及其要求是近年来针对燃煤机组提出的，即要求燃煤机组排放烟气中的烟尘、SO₂、NOx浓度分别小于10mg/m³、35mg/m³、50mg/m³。《关于印发〈煤电节能减排升级与改造行动计划(2014－2020年)〉的通知》(发改能源〔2014〕2093号)要求中国部分地区新建和在运燃煤发电机组应实现超低排放。目前，我国垃圾焚烧电厂大气污染物排放执行《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485－2014)。

3.2超低排放技术路线

目前，我国垃圾焚烧电厂烟气净化系统通常配置为:选择性非催化还原脱硝系统(SNCＲ)+旋转雾化器(半干法脱酸系统)+干法脱酸系统+活性炭吸附系统+布袋除尘器+湿法脱酸系统+SCR脱硝系统。该套工艺系统可使烟气污染物排放浓度满足国家标准(GB18485－2014)和欧盟2010/75/EU标准要求，并且满足深圳生活垃圾焚烧污染控制标准（该标准值优于国家标准和欧盟标准）。根据国内相关工程实践，布袋除尘器可实现99．99%的除尘效率，目前我国大部分垃圾焚烧电厂配置的布袋除尘器除尘效率均不超过99．9%。根据垃圾焚烧烟气的特点调整布袋材质和增加布袋数量可进一步提高布袋除尘效率至99．97%以上，烟尘排放浓度由低于30mg/Nm³降至低于10mg/Nm³，可满足超低排放要求。

目前，垃圾焚烧电厂脱酸工艺主要包括三种形式:干法脱酸、半干法脱酸和湿法脱酸，具体如表1所示。由表1可知，采用湿法脱酸工艺可在干法脱酸工艺的基础上进一步提高脱硫效率75%以上，综合脱硫效率高，其中SO2时均值可由国标100mg/Nm3控制到深标30mg/Nm3以下，实现超低排放要求。

采用低氮燃烧技术可控制垃圾焚烧电厂NOx产生浓度低于300mg/Nm³。NOx脱除工艺包括两种:选择性非催化还原脱硝(SNCＲ)工艺和选择性催化还原脱硝(SCＲ)工艺，其中SNCＲ可实现40%的脱除效率，SCＲ脱除效率为50%～90%。在低氮燃烧技术的基础上，采用脱酸塔和除尘器后加低温SCＲ脱硝工艺可实现垃圾焚烧电厂NOx烟气超低排放。由于烟气经过旋转雾化器脱酸后急骤降温和布袋除尘，烟气温度一般在145～160℃，而SCＲ所需温度为180～250℃，因此为确保脱硝反应的正常进行，需要将烟气系统温度整体提升到SCＲ的反应温度区间。目前成熟的烟气升温方法有2种，一是通过烟气烟气换热器(GGH)有效利用系统自身热量来调节系统进出口烟温;二是利用蒸汽烟气换热器(SGH)，抽取汽包蒸汽或汽轮机蒸汽来加热烟气。

表1三种酸性气体净化工艺比较

4生活垃圾焚烧发电废气污染防治对策

4.1科学设计焚烧厂

针对城市生活垃圾焚烧发电过程中产生的废气污染问题，要想有效防治，首先必须科学设计垃圾焚烧厂。在建设生活垃圾焚烧发电厂时，设计人员应综合考量焚烧厂投入运营后的工作环境，科学进行焚烧厂的布局和规划，并加强厂区内的绿化设计，在厂区及办公楼的周边种植一些低矮且易存活的植物，一方面起到屏障保护的作用，另一方面也可以起到绿化的作用。此外，在建设生活垃圾焚烧发电厂时，还要进行环境风险评估，根据风险评估进行合理设计，并应用有效的预防措施，最大限度上减少或避免废气排放对环境造成的污染破坏。

4.2合理设置大气环境防护距离

要想有效防治生活垃圾焚烧发电产生的废气污染，还必须根据我国颁布的《环境保护法》《环评法》以及相应的行业导则规定，合理设置大气环境防护距离。在实际操作中，设计人员可根据导则的标准，借助合适的模型，准确计算出大气环境防护的距离。对于处在大气环境防护距离内的居民，应尽量劝其搬离，从而促使废气污染影响降到最低。

4.3有效净化处理烟尘气味

针对城市生活垃圾焚烧发电过程中产生烟尘气味会对周围生态环境造成污染破坏，还应根据我国现行法律规定的国家标准及地方标准，要求垃圾焚烧发电厂进行技术升级，使其排放能够达标。在实际操作中，针对粉尘，应根据粉尘的类型科学设计除尘配方，然后运用袋式除尘器有效过滤拦截烟尘、重金属颗粒等细颗粒物，最大限度减少空气中的粉尘含量；对于烟尘中的酸性物质，则应借助湿式、干式和半干式的反应塔进行中和处理；对于生活垃圾存储和焚烧过程中产生的恶臭气味，应在垃圾输贮环节，采用全封闭的垃圾车，以有效隔绝气味；对于焚烧过程中的恶臭气味，应在垃圾焚烧炉的垃圾进出口处设置风幕，以有效防止气味的泄露。

结束语

当前，我国对于城市生活垃圾进行处理的技术一般是以填埋和焚烧这两种为主。其中对生活垃圾进行焚烧处理，并借助焚烧的热量发电是一种十分绿色、环保、高效的生活垃圾处理方式。但这种处理方式还可能排放出一定的废气，如果处理不当就会造成大气环境污染，因此，在生活垃圾焚烧发电处理方面，必须采用更高效的工艺，同时做好废气污染防治。

参考文献

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