**生活垃圾焚烧发电厂可行性研究报告
处理问题，一次性投资和运行费用高，在经济发达国家应用较多。干法净化工艺在日本近年的焚烧发电厂建设中，采用较多，其工艺比较简单，投资和运行费用低于湿法，但净化效率相对较低。半干法净化工艺可达到较高的净化效率，投资和运行费用低，流程简单，不产生废水，欧洲的焚烧发电厂采用半干法的较多，半干法在国内已有较多成功的应用实例，积累了一定的运行经验，故本工程推荐采用半干法净化工艺。
4.4.3 除尘工艺的确定
垃圾焚烧发电厂的粉尘控制可以采用静电分离、过滤、离心沉降及湿法洗涤等几种形式。常见的设备有电除尘器、袋式除尘器、文丘里洗涤器等。文丘里除尘器的能耗高且存在后续的水处理问题，所以此处仅对静电除尘器和袋式除尘器进行比较。 4.4.3.1 静电除尘器
静电除尘器内含有一系列交错组合之电极及集尘板。带有粒状污染物的烟气沿水平方向通过集尘区段，其中粒状物受电场感应而带负电，由于电场引力的影响，被渐渐移动至集尘板被收集。采用振打方式在集尘板上产生震动以震落吸附在集尘板上的粒状物，落入底部的飞灰收集入灰斗内。除尘器通常采用多电场方式，以提高除尘效率。
静电除尘器除尘效率较高，通常可达95%以上，并广泛用于燃煤发电厂。但对微小粉尘除尘效率相对较低。且在静电除尘器工作温度范围内，容易再合成二恶英。
4.4.3.2 袋式除尘器
袋式除尘器可除去粒状污染物及重金属。袋式除尘器通常包含多组密闭集尘单元，其中包含多个由笼骨支撑的滤袋。烟气由袋式除尘器下半部进入，然后由下向上流动，当含尘烟气流经滤袋时，粒状污染物被滤布过滤，并附着在滤布上。滤袋清灰方法通常有下列三种方式：反吹清灰法、摇动清除法及脉冲喷射清除法。清灰下来的粉尘掉落至灰斗并被运走。
袋式除尘器通常以清灰方式分类，在城市垃圾焚烧设施中，较常使用的型式为脉冲清灰法。脉冲喷射清除法可具有较大的过滤速度，废气是由外向滤袋内流动，因此其尘饼是累积在滤袋外。在清除过程时，执行清除的集尘单元将暂停正
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常操作，由滤袋出口端产生高压脉冲气流以清除尘饼。脉冲喷射清除法将使滤袋弯曲，造成尘饼破碎，而掉落在灰斗中。袋式除尘器同时兼有二次酸气清除的功能，上游的酸气清除设备中部分未反应的碱性物附着在滤袋上，在烟气通过时再次和酸气反应。
袋式除尘器的缺点是滤袋材质脆弱；对烟气高温、化学腐蚀、堵塞及破裂等问题甚为敏感。八十年代后，各国致力于滤料技术开发，尤其聚四氟乙烯薄膜滤料（PTFE）等材料在袋式除尘器上开发应用，使袋式除尘器上述弊端得以极大改观。袋式除尘器目前已广泛应用于新建的城市垃圾焚烧发电厂及老厂改造上。袋式除尘器和静电除尘器比较见表4-6。
表4-6 袋式除尘器、静电除尘器性能比较
项目 <1μ 集尘效率1-10μ （%） >10μ 风速（m/s） 压力损失（Pa） 耐热性 择适当的滤布。 对烟气化学成分变化适好 应性 脱除二恶英 耐酸碱性 动力费用 设备费 操作维护费 较好 可选择适当的滤布 略高 基本相同 较高 差，存在二恶英再合成现象 好 略低 基本相同 较低 差 特殊设计可达500℃。 >99 <0.02 ～1500 一般耐热性较差，高温时需选>99 <1 300-500 耐热性能佳，一般可达350℃，>99 >95 袋式除尘器 >90 静电除尘器 <20
随着环保要求的日益严格，电除尘器不仅不能满足脱除有机物（二恶英等）、重金属的需要，同时也不能满足粉尘排放的要求，所以，现在已基本不再采用电
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除尘器作为焚烧垃圾厂的粉尘处理装置。国家标准GB18485-2001中明确规定生活垃圾焚烧炉除尘装置必须采用袋式除尘器。
4.4.4 重金属及二恶英去除工艺的确定
重金属以固态、液态和气态的形式进入除尘器，当烟气冷却时，气态部分转化为可捕集的固态或液态微粒。所以，垃圾焚烧烟气净化系统的温度越低，则重金属的净化效果越好。
城市生活垃圾中含有的氯元素、有机质很多，因此锅炉出口的烟气中常含有二恶英类物质（PCDD、PCDF）。
目前常用的重金属及二恶英去除工艺是采用活性炭吸附加袋式除尘器。袋式除尘器也对二恶英类和重金属有较好的去除效果。采用半干法净化工艺，活性炭喷入装置设置在除尘器前的管道上，干态活性炭以气动形式通过喷射风机喷射入除尘器前的管道中，通过在滤袋上和烟气的接触进行吸附去除重金属和二恶英类物质。
另外二恶英类物质（PCDD、PCDF）的控制措施还包括以下几个方面： ① 使垃圾充分燃烧
② 控制烟气在炉膛内的停留时间和温度 ③ 控制进入除尘器入口的温度低于200℃
国外一些公司对半干法的烟气净化工艺进行了研究，当进入除尘器的烟气温度为140－160℃时，对二恶英类的去除率达到99％以上，汞的排放检测不出。
4.4.5 NOx去除工艺的确定
NOx的去除工艺有选择性非催化还原法（SNCR）、选择性催化还原法（SCR）等。
4.4.5.1 选择性催化还原法（SCR）
SCR法是在催化剂的存在的条件下，NOx被还原成N2，为了达到SCR法还原反应所需的400℃的温度，烟气在进入催化脱氮器之前需要加热，试验证明SCR法可以将NOx排放浓度控制在50mg/Nm3以下。 4.4.5.2 选择性非催化还原法（SNCR）
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SNCR是在高温（800－1000℃）条件下，利用还原剂将NOx还原成N2，SNCR不需要催化剂，但其还原反应所需的温度比SCR法高得多，因此SNCR需设置在焚烧炉膛内完成。
两种方法相比较，SCR法不仅需要催化剂，同时还要在除尘器后进行重新加热，需要耗用大量热能，因此，工程上SNCR比SCR法应用得更多一些。
目前，NOx的净化是烟气净化系统中最困难和最昂贵的技术，即使是SNCR技术相对比较投资较少，但因其布置在炉膛内，并且国内尚无应用先例，因此必须由国外供货商整体供货。
考虑到目前的中国国情、烟气排放标准、烟气原生浓度等指标，结合炉内燃烧等技术，建议不设专门的NOx去除设施，具体有以下原因：
① SNCR进口投资较高，同时后期的使用、维护费用也很高。
② 结合炉内燃烧技术，包括O2的控制，炉内温度的控制等，能够减少NOx在锅炉出口的原生浓度。
③ NOx在锅炉出口的原生浓度在200－600mg/Nm3左右，一般在300 mg/Nm3以下，已经基本接近烟气排放指标，同时通过活性炭吸附、石灰中和反应等能去除一部分NOx。
目前的焚烧技术在不使用NOx去除设施的情况下，同样可以达到排放浓度在150－400mg/Nm3，所以为了节省投资并节省运行维护费用，本方案建议不设NOx去除设施，但预留SNCR脱氮系统接口。
本报告确定烟气净化工艺是以立足国情，适当超前，方便操作，技术成熟为指导思想。经过综合比较，推荐采用“半干式反应塔＋活性炭吸附＋袋式除尘器”烟气净化工艺。
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