以下為焚燒爐煙氣處理方法的詳細文字解析,涵蓋核心技術、工藝組合、區(qū)域差異及新興趨勢:
一、核心技術分類與原理
1. 除塵技術
布袋除塵器
通過濾袋過濾煙氣中的顆粒物,除塵效率≥95%,可捕集亞微米級顆粒。對二噁英和重金屬吸附效率高,適用于末端凈化,是國內垃圾焚燒廠的標準配置。
靜電除塵器
利用高壓電場使顆粒物帶電后吸附在集塵極,耐高溫、處理量大,但對比電阻敏感,常與布袋除塵聯(lián)合使用(如電袋復合除塵)。
2. 脫酸技術
半干法脫硫(SDA)
噴入石灰漿霧滴,與酸性氣體(SO?、HCl)反應生成CaSO?/CaSO?,副產物為干粉,脫硫效率80%-90%,國內主流技術。
濕法脫硫
石灰石-石膏法吸收SO?,生成石膏副產物,脫硫效率≥95%,但需處理廢水,歐盟電廠廣泛使用,國內逐步推廣。
3. 脫硝技術
選擇性催化還原(SCR)
在催化劑(V?O?/TiO?)作用下,NH?將NOx還原為N?和H?O,脫硝效率90%以上,適用于超低排放,但催化劑更換費用高。
選擇性非催化還原(SNCR)
爐內噴入氨水/尿素,高溫下(850-1100℃)還原NOx,效率30%-50%,成本低,常作為前置工藝與SCR聯(lián)合使用。
4. 二噁英控制
燃燒控制(3T+E原則)
爐膛溫度≥850℃,二次燃燒室停留時間≥2秒,氧氣濃度6%-12%,抑制二噁英生成。
煙氣急冷
1秒內將煙氣溫度降至200℃以下,抑制二噁英再合成。
活性炭吸附
噴入活性炭吸附二噁英,通過布袋除塵器收集,效率可達90%以上,國內標準配置。
5. 重金屬處理
吸附法
噴入硫化鈉(Na?S)或活性炭粉末,與Hg、Pb等反應生成穩(wěn)定化合物,Hg去除率≥90%,Pb、Cd去除率≥95%。
催化氧化
TiO?在紫外線照射下催化氧化Hg為HgO,便于除塵器捕集,歐盟HOK褐煤吸附技術,Hg去除率≥99%。
二、典型工藝組合
國內主流工藝
半干法(SDA)+活性炭噴射+布袋除塵,脫硫效率90%、除塵效率99%、二噁英去除率90%,適用于大部分垃圾焚燒廠。
歐盟超低排放工藝
SNCR+半干法+干法(NaHCO?)+SCR,脫硝效率90%、脫硫效率95%、二噁英去除率95%,滿足嚴格排放標準。
美國嚴格標準工藝
濕法(石灰石-石膏)+SCR,脫硫效率95%、脫硝效率90%、二噁英去除率95%,適用于高環(huán)保要求地區(qū)。
復雜煙氣處理
電子束輻射+布袋除塵,多污染物協(xié)同去除效率≥80%,適用于含VOCs及二噁英的復雜煙氣。
三、區(qū)域應用差異
中國
脫硫以半干法為主(占70%以上),濕法逐步推廣;
脫硝以SNCR為主,部分項目升級至SCR;
二噁英處理強制要求活性炭噴射+布袋除塵,排放限值0.1 ng TEQ/m3;
典型案例:廣東省梅州市五斗種項目采用“SNCR+半干法+活性炭吸附+布袋除塵”組合,NOx排放濃度控制在200 mg/Nm3以內。
歐盟
脫硝SCR普及率超60%,強調催化劑再生技術;
二噁英處理HOK褐煤吸附技術廣泛應用,Hg去除率≥99%;
資源化方面,副產硫酸(如WSA-SNOx工藝),實現(xiàn)硫資源回收;
典型案例:丹麥某廠通過AI控制燃燒參數(shù),SNCR氨水用量減少20%。
美國
脫硫以濕法為主(占電廠80%),注重廢水回用;
新興技術如電子束輻射法(EB技術)同步脫硫脫硝去二噁英;
監(jiān)管嚴格,強制監(jiān)測飛灰重金屬,強制熔融固化處理;
典型案例:杭州九峰項目采用“SNCR+半干法+干法+活性炭吸附+布袋除塵+SCR+濕法脫酸”組合,煙塵排放年均值2.47 mg/m3,遠優(yōu)于國標。
四、新興技術趨勢
智能監(jiān)控系統(tǒng)
結合AI算法實時優(yōu)化燃燒參數(shù)(如溫度、氧量),降低藥劑消耗。例如,丹麥某廠通過AI控制,SNCR氨水用量減少20%。
生物質耦合燃燒
摻燒含硫煤抑制二噁英生成,同時提高能源效率。實驗數(shù)據(jù)顯示,煤摻燒比例10%時,二噁英排放降低50%。
低溫等離子體技術
利用高能電子束氧化分解VOCs和NOx,無二次污染。日本某廠試點項目NOx排放濃度降至50 mg/m3以下。
飛灰資源化
熔融固化后作為建材(如路基材料),減少填埋量。德國飛灰熔融處理率超80%,重金屬浸出濃度達標。
五、結論
焚燒爐煙氣處理需采用多技術協(xié)同組合,核心在于:
除塵:布袋除塵為主流,確保顆粒物達標;
脫酸:半干法+濕法組合適應不同排放標準;
脫硝:SCR逐步替代SNCR以滿足超低排放;
二噁英/重金屬:活性炭吸附+急冷+飛灰處理為標配。
未來趨勢為資源化利用(如硫回收、飛灰建材化)和智能化控制,以平衡環(huán)保與經濟性。
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