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很多國家采用的一種生活垃圾處理方式

2020-08-18 20:50:08

有機熱載體鍋爐2022年澳门美人鱼论坛-美人鱼澳门正版资料免费公开-123156美人鱼论坛-138383美人鱼中特-美人鱼玄机138383垃圾焚燒發電是很多國家采用的一種生活垃圾處理方式。垃圾焚燒電廠中產生污染物的主要設備是垃圾焚燒爐,常用的垃圾焚燒爐有爐排爐和流化床爐。其中,爐排爐的使用約占垃圾焚燒爐市場的80%以上,這類焚燒爐技術成熟,適用于干燥的固體垃圾燃燒,且不需要添加助燃劑,產生煙氣的主要成分以顆粒物、HCl、HF、NOx 以及劇毒有機污染物和重金屬為主,SO2濃度較低。流化床焚燒爐可以處理固態、液態和氣態的垃圾,但是需要添加助燃劑,以保證焚燒狀態的穩定性,通常選擇的助燃劑是煤,因此產生的煙氣中SO2含量增加,焚燒爐出口煙氣溫度為( 140 ~ 170) ℃,NOx 排放濃度400 mg·m - 3,SOx排放濃度2 050 mg·m - 3,HCl 排放濃度< 800 mg·m - 3。在垃圾焚燒電廠煙氣處理中,脫酸是Z核心部分,常用脫硝手段有SNCR和SCR。SNCR 技術應用很多,其反應溫度與爐膛燃燒溫度( 800 ~ 1 000) ℃相符且操作維護成本低,但是脫硝效率只有30% ~ 70%,并存在氨泄漏問題,會導致鍋爐尾部結垢和堵塞。SCR 技術應用較少,主要是因為煙氣中重金屬含量很大,易導致催化劑中毒。由此可見,發展低塵低溫SCR 技術更加可行。1. 2 玻璃行業相比于火電行業,非電行業的污染排放越來越大,現已成為大氣污染治理的重點。我國玻璃生產中主要采用發生煤爐氣、石焦油和天然氣等為燃料。平板玻璃火焰溫度( 1 500 ~2 000) ℃,且為富氧燃燒,此溫度下空氣中的N2和O2反應可以產生大量NOx。燃燒產生的廢氣主要有SO2、NOx、HCl、HF、堿性氧化物及少量重金屬等。其中玻璃窯爐中SO2排放濃度( 300 ~3 300) mg·m-3,NOx 排放濃度( 1 200 ~ 3 000) mg·m - 3。

有機熱載體鍋爐

有機熱載體鍋爐玻璃的生產原料中含有石灰石和純堿等,所以產生的煙氣中堿性氧化物含量很高。作為玻璃澄清劑的芒硝( Na2SO4) 在高溫下分解也會產生大量SO2。此外,玻璃生產中要進行動態換火,( 15 ~ 20) min進行一次,此時,窯爐煙氣會發生很大變化,爐溫會迅速降低再迅速升高,煙氣濃度也發生顯著變化。CO濃度迅速上升,NOx 和SO2濃度迅速下降。常見的平板玻璃生產線和日用玻璃生產線的排煙溫度有所不同,分別為( 400 ~ 500) ℃和( 300 ~ 400) ℃,經余熱鍋爐后煙氣溫度降為( 180 ~ 220) ℃。統計調查顯示, 2014 年前,全國玻璃行業中99% 的企業都未嚴格執行《平板玻璃大氣污染物排放標準》。目前企業常用的脫硝技術有SCR、SNCR和臭氧氧化脫硝技術。SNCR 的爐內噴氨過程影響玻璃質量,難以推廣應用。SCR 法的應用實例Z多,但是脫硝效率不理想,存在的問題主要有玻璃窯爐換火時氨量會出現瞬時不足或過量; 煙氣中其他成分引起催化劑中毒,如高SO2、堿金屬和鉛等。1. 3 陶瓷行業陶瓷生產大多選用柴油作燃料,部分使用水煤氣。陶瓷制粉過程中使用噴霧干燥塔,排煙溫度( 80 ~ 120) ℃。排放物中顆粒物濃度非常大,為( 10 000 ~ 30 000) mg·m - 3,NOx 排放濃度( 200 ~800) mg·m-3, SO2排放濃度( 800 ~5 000 ) mg·m-3。陶瓷燒成溫度高于1 200 ℃。梭式窯等間歇窯爐在高溫段排煙溫度大于1 000 ℃,隧道窯和輥道窯的排煙溫度一般控制在( 100 ~ 150) ℃。窯爐產生的主要污染物有SO2、NOx、氟化物、氯化物和重金屬Pb 等,其中,NOx 排放濃度( 250 ~ 1 100) mg·m-3,SO2排放濃度( 500 ~ 3 500) mg·m-3,HF 排放濃度( 1 ~120) mg·m-3,HCl 排放濃度( 1 ~350) mg·m-3,Pb 排放濃度( 0. 002 ~ 2. 750 ) mg·m - 3。陶瓷以堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物為原料,因此灰分中堿金屬及堿土金屬含量很高。高中溫熱風鍋爐此外,陶瓷企業的廢氣排放量大,粉塵分散度高。國外陶瓷行業主要采用干式吸附器對NOx 進行吸附,脫硝效率高,但投資成本高。我國常用的脫硝技術有SCR 和SNCR,均是借鑒燃煤鍋爐的脫硝技術。有機熱載體鍋爐由于煙氣成分的差異性,效果不理想,SCR 法存在的主要問題是不具有抗堿金屬和重金屬中毒的性能,效率不高于60%。此外,由于陶瓷企業是低空排放,氨逃逸嚴重,排放量甚至高于脫除的NOx,容易造成二次污染。陶瓷企業利潤低,不適合成本高的催化劑。SNCR 技術由于需要在窯內噴氨或尿素,會影響陶瓷的燒成溫度,同時還會造成釉面結晶,影響產品質量。1. 4 水泥行業水泥行業NOx 排放占全國NOx 排放總量的10% ~ 12%,是繼火電和機動車之后的第三大污染源。水泥生產中產生廢氣的主要工藝是熟料煅燒。水泥窯爐分回轉窯和立式窯,其中以回轉窯為生產設備的新型干法水泥生產占我國水泥總產量的80%。窯頭煤粉燃燒的Z高溫度約1 600 ℃,用于石灰質原料分解的分解爐內燃燒溫度約900 ℃,回轉窯內的燃燒溫度為( 1 400 ~ 1 500) ℃,窯尾煙氣溫度約1 200 ℃,預熱器出口煙氣溫度約300 ℃,除塵器后煙氣溫度為( 120 ~ 180) ℃。水泥在生產過程中,產生的NO 主要是熱力型和燃料型,煙氣中還含有NOx、CO2、SO2和HF 等主要成分。分解爐內產生的NOx 只有燃料型,而回轉窯內產生的NOx 主要為熱力型。由于水泥窯整體表現為堿性氣氛,所以水泥窯產生的SO2等酸性氣體很少,但是粉塵含量大,堿金屬含量高。其中,顆粒物排放濃度( 30 000 ~ 80 000) mg·m - 3,SO2排放濃度( 50 ~200) mg·m-3,NOx 排放濃度( 800 ~ 1 200) mg·m-3。《國務院關于印發“十二五”節能減排綜合性工作方案的通知》中指出,新建水泥生產線要安裝效率不低于70%的脫硝設施。水泥行業常用的脫硝技術有SNCR 和SCR,其中SNCR 技術較為成熟,應用廣泛,約占世界上水泥工業脫硝技術的90% 以上,存在的主要問題是污染轉移,脫硝效率低。現有SCR 催化劑主要布置在除塵器之前以滿足合適的反應溫度,但是在高粉塵和高堿金屬的煙氣中催化劑易發生堵塞和中毒。低溫SCR 催化劑布置在除塵器之后,可以避免粉塵的影響且無需再加熱,是研究熱點。高中溫熱風鍋爐此外,這種布置不會影響水泥的生產過程。1. 5 鋼鐵行業鋼鐵生產過程中的燒結機是NOx 排放的主要源頭。燒結機機頭排煙溫度( 100 ~ 200) ℃,機尾排煙溫度( 80 ~ 150) ℃。煙氣主要成分有SO2、NOx、CO2、HF 和二噁英等,其中,粉塵排放濃度約為100 mg·m-3, SO2排放濃度( 400 ~ 1 500) mg·m-3,NOx 排放濃度( 200 ~ 310) mg·m - 3,二噁英排放濃度( 3 ~ 5) ng - TEQ·m - 3。燃料燃燒溫度( 1 350 ~ 1 600) ℃,產生的NOx 包括熱力型和燃料型。燒結產生煙氣成分復雜,含濕量大,產生的NOx濃度基本在現有排放量之內,但是排放總量大,所以國家仍鼓勵安裝脫硝裝置。脫硝技術主要有活性焦法和SCR 法[36]。貫流燃油氣蒸汽鍋爐活性焦法可以同時吸附多種物質,是一種一體化技術,且沒有二次污染。SCR 法的脫硝效率更高。但若選用傳統的高溫SCR,則需要增加煙氣加熱裝置。根據鋼鐵生產中尾氣的排放溫度,低溫SCR 更為合適。1. 6 焦化行業煉焦過程中產生NOx 的主要設備是焦爐,常用燃料是煤氣,主要分為高爐煤氣和焦爐煤氣,其燃燒溫度和速度不同。高爐煤氣燃燒溫度( 1 400 ~1 500) ℃,燃燒速度慢,廢氣量大; 焦爐煤氣燃燒溫度( 1 800 ~2 000) ℃,燃燒速度快,廢氣量小。煙氣中主要含有SO2、NOx、CO、CO2、H2 S 和苯并芘等。其中, SO2排放濃度較低,為( 30 ~ 190) mg·m-3,NOx排放濃度( 100 ~ 1 200) mg·m - 3。焦爐產生的煙塵量少,濃度為( 5 ~ 100) mg·m - 3。燃燒生成的NOx 以熱力型為主,占95%以上。煙氣排放溫度較低,為( 180 ~ 300) ℃[39]。貫流燃油氣蒸汽鍋爐煉焦尾氣脫硝技術有SCR 法、氧化脫硝法、有機催化脫硝和干法活性炭脫硝等。氧化脫硝法常用臭氧或過氧化氫作氧化劑,脫硝效率較高,但操作溫度較低、范圍小,易產生二次污染。低溫SCR 法是目前應用的主要技術,但催化劑的抗硫中毒性能有待進一步提高。總體來說,隨著國家對NOx 排放限值的不斷收嚴,火電行業在SCR 成熟應用的背景下,需繼續進行超低排放的改造。玻璃、陶瓷、水泥、鋼鐵和焦化等非電行業NOx 的污染比重逐年增長( 圖3) ,在參考火電行業脫硝經驗基礎上,應根據各自煙氣特點發展合適的脫硝手段。目前,SCR 脫硝是Z為理想的技術,但仍需進行改進: ( 1) 大多行業的排煙溫度均比現有成熟脫硝催化劑的溫度窗口低,應開展低溫脫硝催化劑研究工作; ( 2) 為適應不同行業煙氣的復雜多樣性,研發具有抗硫、抗堿金屬和抗重金屬性能的催化劑應引起重視。

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