Ⅰ 垃圾焚烧烟粉尘废气该怎么处理
生活垃圾焚烧过程中产生的污染物主要包括四大类:颗粒物(烟尘)、酸性气体(CO、NOX、SO2、HCl等)、重金属(Hg、Cr、Pb等)及有机污染物(主要因子为二恶英类).
(1)HCl来源于生活垃圾中含氯废物.
(2)SO2来源于含硫生活垃圾的高温氧化过程.
(3)NOX来源于生活垃圾焚烧过程中N2和O2的氧化反应及含氮有机物的燃烧,其中95%为NO,NO2所占比例很少.
(4)CO是由生活垃圾中有机可燃物不完全燃烧产生的.
(5)金属类污染物源于焚烧过程中生活垃圾所含重金属及其化合物.
(6)有机污染物的产生机理非常复杂,会伴随多种化学反应.首先形成中间产物,最后形成终产物.二恶英是其中毒性最强的化合物,在垃圾焚烧过程中其生成途径主要有:1)生活垃圾中本身含有的微量二恶英大部分会在高温下分解,但由于其具有热稳定性,少量会随烟气排放;2)在燃烧过程中由氯源生成,大部分在高温条件下也会被分解,但有少部分排放;3)当燃烧不充分时,烟气中会产生过多的未燃尽物质,在遇触媒(重金属Cu等)及300℃~500℃条件下,已分解的二恶英会重新生成.
2生活垃圾焚烧厂废气排放标准
选择废气治理技术首先要明确需执行的排放标准,生活垃圾焚烧厂废气排放标准见表1.
目前国内大多数的生活垃圾焚烧厂按《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001)进行建设,有少数焚烧厂参考欧盟2000标准进行建设.
3废气治理技术的应用
3.1焚烧烟气治理流程
国内某生活垃圾焚烧发电厂采用的烟气治理流程如下图:
(1)NOX控制系统
目前国内很多工程采用低氮燃烧法控制烟气中NOX浓度,具体控制条件包括降低过量空气系数、降低炉膛温度以及烟气充分混合等.通过这些措施,NOX产生浓度基本可控制在300mg/Nm3左右,能够满足国标限值.如果按欧盟2000标准设计,还可以考虑SNCR(选择性无催化还原)工艺去除氮氧化物,即向焚烧炉内喷入尿素溶液,起到脱除NOX的目的.
(2)降温塔系统
来自锅炉的烟气首先进入降温塔,将烟气温度从200℃降至约150℃,以满足后续袋式除尘的要求.降温塔由冷却装置与飞灰排出装置组成,冷却水被压缩空气雾化后喷入降温塔内与烟气直接接触,降温塔的高度设置足够高以确保喷入的雾化水可以完全蒸发.降温的同时烟气中部分的粉尘落入降温塔塔底的料斗中,然后经输送机送至飞灰贮仓.
(3)熟石灰及活性炭喷射系统
熟石灰与活性炭均用喷射风机喷入降温塔和袋式除尘器之间的管道中,在此,熟石灰与烟气中的酸性气体(SO2、HCl等)进行反应,可以去除烟气中70%的HCl与30%的SO2,活性炭将吸收烟气中的二恶英和重金属等有害物质.与熟石灰和活性炭反应后的烟气带着飞灰和各种粉尘进入袋式除尘器.
(4)袋式除尘器系统
从降温塔来的烟气,经熟石灰及活性炭喷射系统进行除酸和吸附后,再进入袋式除尘器,从隔仓顶部排出;焚烧产生的烟尘、消石灰反应剂和生成物、凝结的重金属、喷入的活性炭等各种颗粒物均附着于滤袋表面,形成一层滤饼;烟气中的酸性气体在此与过量的反应剂进一步起反应,使酸性气体的去除效率进一步提高;活性炭也在滤袋表面进一步起吸附作用.附着于滤袋外表面的飞灰经压缩空气反吹排入除尘器灰斗,飞灰经输灰系统排出.
(5)湿式洗涤塔
自袋式除尘器出来的烟气从湿式洗涤塔底部进入向上运行,与向下喷射的碱液充分接触,将烟气温度逐渐降低,同时碱液与烟气中部分的酸性气体HCl、HF、SO2等进行反应,生成盐类.碱液定期补充,生成的含盐溶液及时排出.
3.2烟气治理措施分析
(1)SNCR工艺
在炉膛内喷入的尿素溶液与水和氧气发生反应,最终生成氮气.
反应方程式如下:
SNCR工艺脱氮效率约为50%[2],NOX排放浓度能够低于200mg/m3,可以达到设计排放标准.
(2)二恶英和重金属处理措施
减少垃圾焚烧厂烟气中二恶英浓度的主要方法是控制二恶英的生成条件,控制措施主要包括以下几个方面.
1)选择合适的炉膛和炉排结构,使垃圾在焚烧炉内得以充分燃烧.
2)控制炉膛及二次燃烧室内,或进入余热锅炉前烟道内的烟气温度不低于850℃,烟气在炉膛及二次燃烧室内的停留时间不小于2s,O2浓度不低于6%,并合理控制助燃空气的风量、温度和注入位置.
3)缩短烟气在处理和排放过程处于300℃~500℃温度区域的时间,控制余热锅炉的排烟温度不超过250℃.
4)采取活性炭吸附措施,并设置高效袋式除尘器.喷入的活性炭可吸附烟气中的二恶英类及汞等重金属.
这样,在袋式除尘器除尘的过程中,附着在粉尘中的二恶英同时被除去;被活性炭吸附的二恶英类及汞等重金属也被袋式除尘器除去.
根据有关资料[3],国内某生活垃圾焚烧厂采取喷射活性炭和袋式除尘措施后,二恶英排放浓度为0.065TEQng/m3,可以达到设计要求.瑞典一家采用“半干法+袋式除尘”净化工艺的垃圾焚烧厂的测试数据表明,烟气排放颗粒物中的Hg可以达到测不出的水平,而气态Hg的排放浓度范围则为0.012~0.065mg/m3.对于铅和镉挥发性较差的重金属化合物,其排放浓度将会更低.
(3)酸性气体处理技术
酸性气体净化工艺可分为干法、半干法和湿法三种,每种工艺在工程上都有广泛应用,也各有优缺点.三种方法的比较结果见表2.
1)干法净化工艺近年来在日本的焚烧厂建设中采用较多,其工艺比较简单,投资低,运行维护方便,在排放要求不高的条件下是理想的选择.但干法工艺净化效率相对较低.
2)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,欧洲的焚烧厂采用半干法的较多,丹麦、法国、德国采用半干法的比例分别约为20%、40%和30%.半干法工艺在国内也有较多成功应用的实例,积累了一定的运行经验,适用于排放标准要求较高的焚烧厂.
3)湿法净化工艺的污染物净化效率最高,可满足最严格的排放标准要求,其工艺组合形式也多种多样,但由于其流程复杂,配套设备较多,使用药剂相对较贵,一次性投资和运行费用较高,而且存在废水处理和烟气再加热问题,在发达国家应用较多.
根据发达国家烟气中污染物实测数据[4],湿法对HCl的去除效率达到99%以上,对SO2的去除效率达到95%以上.
(4)颗粒物处理技术
由于颗粒物既包括垃圾焚烧过程中产生的烟尘,还包括喷射石灰和活性炭过程中产生的粉尘,垃圾焚烧厂工程设计中一般采用袋式除尘器对颗粒物进行净化.国内某垃圾焚烧厂采取袋式除尘设备后[3],烟尘排放浓度为8.12~9.13mg/m3,完全能够满足烟尘排放国家标准;如果工程设计中拟采用欧盟2000标准,可以考虑在袋式除尘的基础上增加湿法洗涤设备,可进一步去除颗粒物,确保稳定达标排放.
4小结
生活垃圾焚烧烟气中含有颗粒物、酸性气体、重金属、二恶英等多种污染物,采用SNCR+活性炭吸附+袋式除尘器+湿式洗涤塔工艺,能够对污染物进行有效净化,各项污染物排放浓度能够满足国标限值或欧盟2000的要求;采用湿式洗涤塔需考虑废水处理及烟气再加热的问题.
Ⅱ 怎样降低氮氧化物
氮氧化物锅炉降低:
锅炉氮氧化物的控制主要分为一次措施和二次措施。
一次措施是指控制燃烧过程中氮氧化物的生成,一次措施主要有低过量空气系数运行,空气分级燃烧,烟气循环,水煤浆技术。
二次措施是把已经生成的氮氧化物通过某种手段再还原为氮气,锅炉烟气氮氧化物的控制,应该就是二次措施。
二次措施现在主要有燃料再燃,选择性催化还原法(SCR),非选择性催化还原法(SNCR)。选择性催化还原法催化剂选择还原是基于氨和氮氧化物反应。
这种方法选择氨作为还原剂,金属基和碳基作为催化剂,一般就是把氨喷到省煤器和空预器之间的烟气中。氨和烟气混合物通过催化床,在那里氨和氮氧化物反应生成氮气和水蒸汽。
在高温燃烧条件下,NOx主要以NO的形式存在,最初排放的NOx中NO约占95%。 但是,NO在大气中极易与空气中的氧发生反应,生成NO₂,故大气中NOx普遍以NO₂的形式存在。空气中的NO和NO₂通过光化学反应,相互转化而达到平衡。
在温度较大或有云雾存在时,NO₂进一步与水分子作用形成酸雨中的第二重要酸分——硝酸(HNO₃)。在有催化剂存在时,如加上合适的气象条件,N0₂转变成硝酸的速度加快。特别是当NO₂与SO₂同时存在时,可以相互催化,形成硝酸的速度更快。
此外,NOx还可以因飞行器在平流层中排放废气,逐渐积累,而使其浓度增大。NOx再与平流层内的O₃发生反应生成NO与O₂,NO与O₃进一步反应生成NO₂和O₂,从而打破O₃平衡,使O₃浓度降低,导致O₃层的耗损。
(2)焚烧工业废物NOx如何控制扩展阅读:
氮氧化物(NOx)种类很多,造成大气污染的主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO₂),因此环境学中的氮氧化物一般就指这二者的总称。
就全球来看,空气中的氮氧化物主要来源于天然源,但城市大气中的氮氧化物大多来自于燃料燃烧,即人为源,如汽车等流动源,工业窑炉等固定源。
据计算,各种燃料燃烧产生的氮氧化物量为:
1吨天然气,6.35公斤
1吨石油, 9.1-12.3公斤
1吨煤, 8-9公斤
而以汽油、柴油为燃料的汽车,尾气中氮氧化物的浓度相当高。在非采暖期,北京市一半以上的氮氧化物来自机动车排放。
氮氧化物与空气中的水结合最终会转化成硝酸和硝酸盐,随着降水和降尘从空气中去除。硝酸是酸雨的原因之一;它与其它污染物在一定条件下能产生光化学烟雾污染。
Ⅲ 锅炉烟气氮氧化物如何控制
锅炉烟气氮氧化物主要从四个方面进行控制,下面就详细介绍一下控制办法。
1、通过配煤,保证煤质的挥发份含量。
2、采用合理的磨煤机运行方式,在300MW左右时,尽量运行磨煤机,并控制单台磨煤机的煤量在合理的范围内,使进入锅炉的煤粉能充分燃烬。
3、氮氧化物超标多发生在300MW左右的低负荷时,在此工况下燃尽风挡板开度对氮氧化物影响较大,当燃尽风挡板全关时氮氧化物含量升高较快,保留燃尽风开度在30%以上,烟气中氮氧化物含量降低较明显。因此在低负荷时,应保留燃尽风挡板开度至少在30%以上。
4、机组在300MW左右时,锅炉氧量控制在5.0左右,此时的氮氧化物含量较高,在通过降低送风量使锅炉氧量降至4.5左右时,氮氧化物含量降低较明显,通过就地取不同氧量时的飞灰比较,目测飞灰含碳量没有明显变化,因此在低负荷时,可适当下调锅炉氧量0.5左右。
(3)焚烧工业废物NOx如何控制扩展阅读
煤质变化对烟气中氮氧化物的影响较大,烟气中氮氧化物含量超标多发生在低负荷时,通过优化燃烧方式和调节氧量均能控制氮氧化物,在进行运行调节时加强对燃尽风的调整也可以明显降低烟气中的氮氧化物。
Ⅳ 焚烧处理产生哪些废气如何控制
生活垃圾焚烧的烟气控制系统标准远比燃煤锅炉、燃油锅炉、焦化炉严格。
生活垃圾焚烧发电(供热)厂排放的废气主要来自于焚烧炉所产生的烟气,所含的主要污染物为粉尘、氯化氢(HCl)、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOX)、一氧化碳(CO)、氟化氢(HF)、有机污染物、二恶英及重金属等。通过计算机控制系统实现垃圾焚烧、热能利用、烟气处理等过程的高度自动化,使焚烧系统在额定工况下运行,从而使原始排放物浓度降到最低。烟气经过烟气净化系统处理后通过烟囱排入大气前,使用烟气在线监测仪——以连续监测每条焚烧线的烟气排放指标,确保垃圾焚烧发电(供热)厂烟气达标排放。
Ⅳ 垃圾焚烧锅炉排放的主要污染物有什么,如何控制
垃圾焚烧所产生的污染物主要有SO2、HCl和HF、NOx、CO、可吸入颗粒物(IP)、二恶英类(PCDD/Fs)、重金属等。
控制方法蛮多的,得区分来写,一个是控制锅炉燃烧充分,二就是在排放做功夫,其中的硫化物,盐酸,氮氧化物等酸气,一般是经过脱硫装置(碱水喷淋装置)、活性炭吸附装置等尾气处理装置。
粉尘颗粒物使用旋风除尘器,布袋除尘器,或者湿式除尘
二恶英之类的我还没接触过,网上查到的资料是“①改善燃料条件,使炉内燃料达到能完全控制二恶英的燃烧状态,采用3T技术。即控制炉膛温度,延长气体在炉内高温区滞留时间,增加湍流度等;②控制烟气温度。当燃烧烟气从余热锅炉中排出后,采用急冷技术使烟气在0.2
s内急速冷却至200
℃以下,以越过二恶英易形成的温度区;③在烟气中喷入活性炭或多孔性吸附剂,可吸附二恶英,再用除尘器捕集”
重金属的处理方式和二恶英类似
Ⅵ 工业中的氮氧化物怎么降低
过碱液可以制备亚硝酸钠,硝酸钠等副产品