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除塵技術在垃圾焚燒爐上的應用

發布時間:2012-06-14

摘要:垃圾焚燒處理逐漸成為城市生活垃圾主要處理方式,怎樣實現節能環保,尤其是處理焚燒產生的有害氣體,已成為解決城市環境污染問題的當務之急。針對垃圾焚燒氣體的特性,采取相對應的除塵技術,才是解決問題的有效途徑。
  
  關鍵詞:焚燒;氣體和灰塵的特性;電除塵;袋除塵。
  
  1概述
  
  近年來隨著生活水平的提高,而使得城市垃圾排出量增加,它的處理問題成為了社會性問題。對一般城市垃圾,固態物質的減容、無害化,盡可能的由焚燒爐處理已成為主流,但是,對于城市垃圾焚燒處理,不僅排氣中的煙塵、NOX、SOX、HCL等去除技術是必要的,而且有煙塵中含有二惡英類和重金屬類物的減低技術也是重要的。此外,從最近地球的環境問題,特別從溫室效應氣體的抑制的觀點出發,把垃圾焚燒時產生的熱有效地利用。(深圳、廣州、上海等地已建成垃圾發電廠,利用垃圾焚燒時產生的熱來發電)。
  
  2城市垃圾焚燒生成氣體和飛灰的特性
  
  2.1垃圾焚燒生成氣體的特性
  
  從垃圾處理焚燒設施排出的氣體含灰塵、NOX、SOX、HCL、CO和二惡英等成份,對這些物質的排放國家也制定了一些相應的標準和法規,限制排放物質的排放標準。
  
  為了遵守這一類的規定,各種環境環保技術在垃圾焚燒設施中使用,為了減少NOX,使用了二段燃燒法(把燃燒空氣的一部分在火爐中間加入,控制NOX產生量的方法),排氣再循環法(把燃氣混和到燃燒用空氣中,減低NOX的發生量的方法)等控制產生NOX的技術。
  
  煙氣中的硫,通常由于垃圾中含有硫成份少,濃度較低,如后所述的那樣,隨著在除去HCL時被去除,酸性氣體的去除有濕式、半干式、干式等各種方法,在濕式中,通過堿液進行吸收,但存在由于吸收液的腐蝕,選定裝置材料較難,并有廢水處理問題,最近多采用半干式、干式,一般采用向爐內注入CaCO3及向煙道噴霧消石灰粉末或泥漿的洗滌器等,以往的半干式、干式提高SOX的去除率較難,但在存在HCL情況下,注入消石灰,顯示了較高的脫硫效率。反應中產生的反應生成物可在后面的除塵器進行回收。
  
  除上述物質外,HCL和二惡英被關注,HCL的去除和SOX的去除相同,通過向煙道進行噴消石灰粉末和泥漿。在氣流中進行反應,或在過濾器上堆積了的粉塵層內通過吸收反應,充分顯示去除性能。
  
  二惡英以氣體狀或附著在粒子上被排出,為了抑制在燃燒爐中的產生,可使用促進空氣完全燃燒,提高燃燒溫度,增加在燃燒器內滯留的時間等措施,但因為在300℃附近的排氣中,會再生成,故不長時間運行這個溫度域是最有效的。對于垃圾焚燒設施,為了防止設備腐蝕及氯化物的吸濕,多在300℃左右運行除塵器,但是由于在此溫度會產生近二惡英物質及以飛灰中的重金屬等作為催化劑在除塵器內產生二惡英的情況,所以可采用降低除塵器運行溫度及提高除塵器性能等措施。
  
  2.2焚燒爐生成飛灰的特性
  
  在除塵器入口的由焚燒生成飛灰的濃度,隨由垃圾的值、燃燒方式而不同,從數g/Nm3至20g/Nm3左右,平均粒徑是10~40µm左右,但也含有亞微米領域的灰塵,在這個領域里含有重金屬等被濃縮,因此有必要可采電除塵或袋除塵。
  
  對于電除器的除塵效率有很大影響的由焚燒爐產生的灰塵的比電阻,幾乎在范圍為108~1011?.cm的電除器適用范圍內。通常垃圾焚燒爐灰塵,從灰塵的比電阻方面,較容易把電除塵器作為除塵適用對象。
  
  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,現主要以電除塵器和袋除塵器為中心,以下概要說明二種方式。
  
  3.1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,它的理由是:
  
  (1)垃圾焚燒排氣中由于水蒸汽濃度高,除塵裝置有必要在較高溫度下運行;
  
  (2)異常燃燒產生之際,高溫氣體到達除塵器濾布有可能破損的危險;
  
  (3)袋式除塵器對于吸濕性的粉塵,溫度降低時濾料可能被堵塞的危險;
  
  但是在300℃左右運行時,在電除塵器內有產生二惡英的可能,有以下理由,最近采用袋除塵器增加:
  
  (1)由于拉圾質量的變化,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。
  
  3.2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,據了解,在國內十年前南方城市已把長袋低壓脈沖除塵器作為垃圾焚燒排塵的除塵裝置,不足之處,是濾袋的壽命問題。
  
  3.3對電除塵器和袋除塵器的比較后,得出了以下幾點
  
  (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,這個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。在電除塵器捕集板上的粉塵層內不發生吸收反應。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,采用袋除塵器的增加。
  
  4結語
  
  隨著我們生活的提高,城市垃圾的排出量也在增加,隨著環境保護的加強,它的處理技術是不可缺少的。從環境保護觀點,焚燒之際的氣體的處理,進一步熱的有效利用是極其重要的,對于除塵技術,不僅要高效的除去粒子,還必須要從系統的全體產生制約(即操作溫度),它的氣體成份的處理的組合,或者它們同時處理等,近年來對環境的關心的提高,可望對于排煙處理有充分去除性能的工藝的開發及進一步高效化與費用降低。我們期待今后的發展,進步。
  
  參考文獻
  
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