低溫除塵器在垃圾焚燒煙氣處理上應用

姜樹偉,姜亦知

(1.南京碧林環保科技有限公司，江蘇 南京 210005;2.華東師范大學 化學與分子工程學院，上海 200241))

1 生活垃圾焚燒煙氣特點及除塵現狀

焚燒是將有機垃圾在高溫及供氧充足的條件下氧化成惰性氣態物和無機不可燃物，以形成穩定的固態殘渣。垃圾放在焚燒爐中釋放出熱能，產生余熱可回收供熱或發電。但垃圾焚燒產生的煙氣中有大量的污染物，表1是某日處理生活垃圾600t/d的機械爐排爐煙氣煙氣成分表。

表1 某日處理生活垃圾600t/d的機械爐排爐煙氣成分表

由表看出垃圾焚燒產生的煙氣與燃煤電廠的煙氣相比，HCl、PCDD(二惡英)、Hg、煙溫、H2O、重金屬都偏高。

GB/T18485—2014《生活垃圾焚燒污染控制標準》標準要求煙塵、二氧化硫、氮氧化物的排放濃度分別為20、80、250mg/Nm3(基準氧含量為11%)，這與燃煤電廠超低排放要求[1]的總塵、二氧化硫、氮氧化物的排放濃度分別為10、35、50mg/Nm3(基準氧含量為6%)相比，還有一定差距，特別是煙塵中吸附的有害物較多,且GB 18485—2014標準只要求煙囪高度僅為45m(<300噸/日)或、60m(>300噸/日)。擴散效果比燃煤電廠的煙氣差。隨著大眾對環保要求的提高，不排除未來也會按超低排放的要求執行。

目前垃圾焚燒尾氣常用的煙氣凈化處理工藝[2-7]是：“氨水或尿素溶液SNCR脫硝、半干法噴霧脫酸洗滌塔(脫硫脫酸)+噴射活性炭吸附(吸附二惡英)+布袋式除塵器(除煙塵、活性炭及吸附的二惡英、脫硫產物)”，已能滿足現行GB 18485—2014要求。但這種煙氣凈化工藝，要求末端進入布袋式除塵器(或常規除塵器)的煙氣煙溫不能過高或過低，過高會引起袋式除塵器PTFE燒結，過低會引起煙氣結露，袋式除塵器糊袋，因此省煤器出口煙溫必須控制在190～240℃之間，經脫酸塔后必須煙溫控制在150～200℃之間，這樣控制的結果是：一方面熱煙氣熱源浪費，發電量減少，另一方面脫酸塔溫度過高，脫酸效果差，脫酸劑量增加。

2 低溫除塵技術

根據以上布袋式除塵器在運行生產中存在的缺點，采用專用低溫除塵器代替原有煙氣凈化處理工藝中的布袋式除塵器，并在省煤器出口煙道上增設低低溫省煤器，控制省煤器出口煙溫控制在130～140℃之間，經脫酸塔后煙溫控制在80-90℃之間，這樣既增加了發電量、減少脫酸劑用量，還因煙氣溫度降低，煙氣量減少，引風機耗電量減少。圖1是帶低溫除塵器的煙氣凈化處理工藝流程圖。

圖1 帶低溫除塵器的煙氣凈化處理工藝流程圖

3 經濟比較

現以表1日處理生活垃圾600t/d的機械爐排爐煙氣為例，對兩種除塵技術方案分別從投資、運行費用方面進行比較。下表2是經核算后的兩種除塵技術方案的設備配置及投資費用表。

表2 幾種脫硝技術方案的設備配置及投資費用表

由表2可看出，低溫除塵器雖設備較多，但低低溫省煤器后煙溫下降較大，工況煙氣體積大幅減少，除塵器面積也相應減少較多，總投資并不高，兩種除塵技術方案的投資費用基本齊平。

裝置按5年運行考慮，低溫除塵器按5年更換一次，常規布袋2.5年更換1次，下表3是經核算后的兩種技術方案的5年期內運行費用表。

表3 兩種術方案的5年期運行費用表

由表3可看出，常規除塵方案5年運行期內，運行消耗主要是更換一次常規布袋費用311.4萬元。低溫除塵方案5年運行期內，沒有更換元件，相反低低溫省煤器利用了低溫煙氣，增加了發電量，煙氣溫度下降又減少了引風機電耗，5年合計產生2268.4萬元的收益，兩種方案運行費用差值為2579.8萬元，每年產生515.96萬元的收益。

4 結論

(1)與燃煤煙氣相比，垃圾焚燒煙氣HCL、PCDD、Hg、煙溫、H2O、重金屬都偏高，二氧化硫濃度低。生活垃圾焚燒污染控制標準比燃煤發電煙氣排放標準低。

(2)兩種除塵技術方案投資成本差別基本齊平，但常規除塵技術方案排放煙氣溫度過高，煙氣熱源利用率偏低，而低溫除塵除塵技術方案，5年運行期內，沒有更換元件，相反每年還產生456.56萬元的收益，因此低溫除塵除塵技術方案優勢十分明顯。