淺析焚燒爐除塵技術的應用

王開俊

摘 要：垃圾是人類生產和生活活動的伴生物，由于環境容量的有限性，不可能無限承受排放的垃圾，為維持城市的可持續發展，人們對焚燒設備的技術狀況都很關注。文章首先介紹了垃圾焚燒在國內的現狀以及焚燒處理技術存在的問題，提出焚燒爐除塵技術的優勢。

關鍵詞：垃圾焚燒；焚燒爐；電除塵器；袋除塵器；電袋復合式除塵器

隨著目前城市垃圾的大量排放，我們要加強環境保護意識，并且加強一些工廠里除塵處理技術是不可或缺的。近年來，隨著環保要求的提高以及對微細粒子需要進行強化控制，對于除塵技術還要不斷的改進，垃圾焚燒在國外已獲得廣泛應用，已成為垃圾處理的主要手段。保護環境，人人有責，為了人類共同的美好環境，垃圾焚燒與除塵技術相結合，可實現環境與經濟的共同發展。

1 垃圾焚燒在國內的現狀

1.1 隨著國內經濟發展迅速，人民的生活水平不斷提高，城市垃圾量不斷增加。城市的垃圾總量，年增長速度為8%。目前，城市生活垃圾90%采用填埋處理，垃圾的無害化處理不到1/3。

1.2 國內垃圾焚燒工程正在迅速發展。每個省市都在建設或準備建設垃圾焚燒發電廠。國內垃圾焚燒項目在中國的迅速上馬擴展，其原因是多方面的，但主要原因可以歸納如下：第一，城市生活垃圾處理壓力日趨嚴重。第二，國內經濟對電力的巨大需求。

2 垃圾焚燒處理技術存在問題

2.1 國內目前運營的垃圾焚燒處理廠，煙氣處理大都采用半干法加布袋除塵的工藝，這種工藝介于干法和濕法之間，工藝處理效果較干法好，投資較濕法低，因而被廣泛的采用。但隨著我國對環境要求的提高，濕法煙氣處理工藝盡管投資較高，也必將會在今后得到較快的發展。隨著干法處理工藝的提升和進步（如石灰粒度更小，噴射裝置更先進等，干法煙氣處理工藝應用也會有所增加。

2.2 城市生活垃圾焚燒產生的煙氣中含有劇毒物質-二惡英已眾所周知，其危害已備受關注。應用更先進的技術和采用多重方法保證去除和控制其產生，有利于消除社會對垃圾焚燒處理所產生危害的疑慮，為垃圾焚燒處理技術的發展創造良好的外部環境！

3 焚燒爐的除塵

除塵器有旋風除塵器、洗滌器、顆粒層除塵器、電除塵器、袋除塵器、電袋復合式除塵器等各種方法，它的選定，有設備費、運行費、維修、所需動力、除塵效率、大型化的適應性、廢水處理的有無等很多要考慮的因素。作為垃圾焚燒爐排氣用的除塵器，現主要以袋除塵器和電除塵器為中心。

3.1 袋除塵器

將織布、氈等圓筒狀的濾布的一端塞住，從外面或里面把含塵的氣體過濾，在濾布上形成粉塵層，由于這個層可以高效地捕塵，在濾布上堆積的粉塵層，通過反吹振動或脈動噴吹被適當抖落。其特點為：（1）排放煙氣濃度穩定，≤30mg/Nm3，除塵效率高；（2）除塵效率不受粉塵特性的影響；（3）對微細粉塵（PM10）的收集可以通過濾料技術解決；（4）可捕集一定量的二惡英和SO2等有害氣體。

袋式除塵器存在如下不足：（1）運行阻力較大，一般為1500～2000Pa，造成了系統阻力大，除塵器后的引風機功率大，運行費用較高；（2）濾袋壽命有限，更換濾袋費用高，工作量大；（3）化學纖維濾袋不能承受高溫煙氣通過，對煙氣中的水分含量和油性物質含量也有較嚴格的要求。

3.2 電除塵器

電除塵器因為捕集率高，壓力損失低，維護管理容易，適于大型裝置，所以在火力發電等方面占據大型除塵裝置的重心。在垃圾焚燒工程中，到現在為止，仍較多地被采用。電除塵器利用強電場電暈放電使煙氣電離、粉塵荷電，在電場力的作用下將粉塵從煙氣中分離出來。其特點為：（1）本體壓力損失小，一般<300Pa；（2）能處理大規模工業煙氣；（3）耐高溫；（4）主要部件使用壽命長，維護簡便。

電除塵器的主要缺點：除塵性能受粉塵的物理和化學特性影響較大，對于高比電阻粉塵、細微粉塵及高粘性粉塵等的應用效果不理想。因此，為提高除塵效率，不得不大幅度增大集塵面積，這就造成了投資不經濟，甚至在一些特殊工況場合無法正常使用。在300℃左右運行時，在電除塵器內有產生二惡英的可能，最近采用袋除塵器增加有以下理由：（1）由于垃圾質量的變化，加上排氣中水蒸汽濃度降低，為了抑制二惡英產生，推進收塵溫度的低溫化；（2）袋除塵器的高溫耐久性的提高；（3）袋除塵器的集塵性能極高，對控制在灰塵中含有的二惡英排出很有效；（4）在集塵器前，設置水噴霧的冷卻塔和進行脫硫劑泥漿的噴霧工作，即使在異常燃燒時，也很少有高溫火險到達除塵器的可能。

3.3 袋除塵器與電除塵器的特性比較

（1）對亞微米粒子的捕集性能，袋除塵器高。（2）袋除塵器出口的灰塵濃度不大受入口濃度的影響，但電除塵器受入口濃度的影響較大，入口濃度超過設計值，出口濃度不能達到要求值。（3）灰塵的比電阻對電除塵器的集塵性能有很大影響，比電阻因灰塵的組成的操作溫度而異。（4）在上游設置干式洗滌的場合，可與在袋除塵器中的粉塵層內進行吸收反應相對應。因此，在使用電除塵器時，為除去同程度的酸性氣體，吸收劑的量增加30%左右。如上所述，近年來垃圾焚燒設施的排塵處理，采用袋除塵器的情況有所增加。

3.4 電袋復合式除塵器

電袋復合除塵器是基于靜電除塵和布袋除塵2種成熟的除塵理論而提出的一種新型除塵技術。它結合了二者的優點，除塵效率高，既能滿足新的環保標準，又能增加運行可靠性。因此，電袋復合除塵器充分發揮靜電除塵器和布袋除塵器各自的優勢。

3.4.1 機理科學，技術可靠，效率高。常規靜電除塵器第一電場通常能除去煙氣中80%-90%的粉塵，剩余電場用于除去剩下的10%-20%的粉塵。復合除塵器充分利用了靜電除塵器的這一特性，只采用第一電場，余下的細微粉塵由布袋除塵單元過濾掉，充分發揮了布袋除塵器對超細粉塵去除效率高的特點。同時，電袋除塵器利用靜電、布袋兩種成熟的除塵技術，除塵效率能達99.9%以上，出口粉塵質量濃度低于30mg/m3。

3.4.2 不受粉塵特性的影響，除塵效率高。常規電除塵器受粉塵特性的影響很大，使得除塵效率極不穩定。電袋復合除塵器發揮了布袋除塵器對粉塵特性適應范圍廣的特點，使粉塵特性不再成為制約除塵效率的因素，在整體上提高了除塵效率。

3.4.3 過濾阻力小，濾袋壽命長，運行、維護費用低。電除塵器作為布袋除塵器的一級除塵系統，可以大幅降低袋式除塵器入口煙氣的含塵濃度，與普通布袋除塵器相比，電袋復合除塵器的布袋單元負荷大大降低，因而可以選擇較長的清灰周期和較低的噴吹壓力，從而延長濾袋的使用壽命。

3.4.4 占地小，投資省。與布袋除塵器相比，靜電除塵器已經除去了大部分粉塵，大大降低了濾袋負荷，因而可以選擇較高的過濾風速，需要較少的濾袋，結構緊湊，降低占地面積。同時，可以選擇較大的濾袋間距，解決了脈沖布袋除塵器因濾袋較密而在清灰時引起的二次揚塵問題。

4 結束語

近年來，隨著我國城市的發展，城市垃圾的產生量逐年增加。如何合理的處理垃圾，減少環境的污染成為制約城市發展的關鍵。目前，垃圾焚燒是固體廢棄物處理的有效措施。國內大部分城市對垃圾的處理采用堆放和衛生填埋法，對垃圾焚燒技術的研究、開發和應用方面則起步較晚。熟悉垃圾焚燒爐燃燒技術及設備的發展趨勢，和掌握先進的垃圾焚燒爐設計和制造技術尤為重要。

參考文獻

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