本文介紹了某垃圾焚燒發(fā)電煙氣脫硫脫硝的工藝選擇、技術原理、系統(tǒng)流程的工藝設計，通過分析煙氣數(shù)據(jù)，論述了鈉基旋轉噴霧干燥（SDA）脫硫法和低溫選擇性非催化還原（SNCR）脫硝工藝在垃圾發(fā)電焚燒煙氣凈化中的應用。二者結合可以實現(xiàn)垃圾焚燒發(fā)電煙氣中二氧化硫和氮氧化物的協(xié)同脫除，保證煙氣達標排放和系統(tǒng)穩(wěn)定運行，進而為垃圾焚燒煙氣凈化相關工程實踐提供參考。

　　近年來，我國經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，同時垃圾數(shù)量也迅速增長。隨著我國社會的發(fā)展和進步，不少城市已建設或者擬建設生活垃圾焚燒廠，采用垃圾燃燒發(fā)電的方法處理難以處理的垃圾，不僅可以讓垃圾變廢為寶，而且實現(xiàn)了垃圾處理的無害化和資源化。

　　垃圾焚燒煙氣凈化是垃圾發(fā)電項目的重要一環(huán)。目前，垃圾焚燒后產(chǎn)生的煙氣中含有大量煙塵、HCl和SO2等酸性氣體、重金屬以及有害物質，煙氣凈化處理流程以脫酸系統(tǒng)和除塵系統(tǒng)的組合為主，最終實現(xiàn)煙氣脫酸除塵的目的。

　　1、項目概況

　　1.1設計依據(jù)

　　根據(jù)我國《城市生活垃圾焚燒處理工程項目建設標準》和《生活垃圾焚燒處理工程技術規(guī)范》（CJJ90-2009）的規(guī)定，擬采用半干法旋轉噴霧干燥凈化的工藝流程，同時配備機械旋轉噴霧干燥脫酸反應塔外加活性炭吸附和布袋除塵裝置。另外，采用選擇性非催化還原法脫除煙氣中的氮氧化物。

　　本項目綜合處理生活垃圾量650 t/d，其中焚燒處理生活垃圾量為530 t/d；協(xié)同處理市政污泥50 t/d，其中焚燒處理污泥20 t/d。配套建設2×550 t/d循環(huán)流化床垃圾焚燒處理線煙氣凈化系統(tǒng)設備。焚燒工藝為循環(huán)流化床鍋爐，煙氣參數(shù)如表1所示。

　　表1焚燒煙氣相關參數(shù)

　　1.2總體流程

　　根據(jù)項目實際基礎數(shù)據(jù)，初步設計出的工藝流程為，煙氣處理工藝為爐內(nèi)SNCR＋靜電除塵＋旋轉噴霧半干法＋消石灰干法噴射＋活性炭噴射＋袋式除塵。工藝流程如圖1所示。

　　圖1垃圾焚燒煙氣凈化技術總體工藝流程

　　鍋爐出口煙氣進入靜電除塵器，進行初步煙塵脫除。初步除塵后的煙氣從脫硫反應塔頂部進入，同時石灰漿液經(jīng)高速旋轉的霧化器均勻地噴入反應塔內(nèi)。石灰漿與自下而上的煙氣流中的HCl、SOx、HF等酸性氣體進行反應。噴射的石灰漿液吸熱蒸發(fā)并生成干燥粉末狀反應物CaCl2、CaF2、CaSO3及CaSO4等。旋轉噴霧脫硫后的煙氣進入布袋除塵器，進一步脫除煙塵，并經(jīng)煙囪排放。

　　2、脫硫脫硝工藝選擇

　　2.1脫硫技術

　　旋轉噴霧干燥法脫硫工藝具有設備簡單、投資和運行費用低、占地面積小等優(yōu)勢，脫硫效率可以保持在75%～90%。噴霧干燥吸收法的煙氣脫硫工藝簡單，包括吸收劑漿液的制備、噴霧干燥吸收和布袋除塵三部分。

　　未經(jīng)處理的熱煙氣通過氣體分布器進入噴霧干燥吸收塔，與微小的石灰漿液滴接觸。煙氣中的酸性組分迅速被細小的堿性液滴中和，脫出煙氣中的HCl、SO2和SO3，同時煙氣中的水分被蒸發(fā)。

　　合理地控制煙氣分布、漿液流量和液滴尺寸，以確保液滴在接觸噴霧干燥吸收塔塔壁干燥，干燥產(chǎn)物包括飛灰和吸收反應產(chǎn)物，落入吸收塔底部，進入粉塵輸送系統(tǒng)。處理后的煙氣進入布袋除塵器，收集固體顆粒，從顆粒收集器出來的煙氣通過引風機送入煙囪排放。

　　2.2脫硝技術選擇

　　脫除煙氣中的NOx的工藝方法主要有選擇性催化還原法和選擇性非催化還原法。選擇性催化還原法（SCR）是利用催化劑的作用，在低于400°C的條件下進行NOx的脫除反應。SCR系統(tǒng)設備復雜，投資較高，目前垃圾焚燒廠NOx凈化的應用案例較少。

　　選擇性非催化還原法（SNCR）是在高溫（800～1 000°C）條件下，利用還原劑氨或尿素將NOx還原為N2，不需要使用催化劑，并且可利用焚燒爐熱量在垃圾焚燒爐爐膛內(nèi)完成還原反應。SNCR系統(tǒng)設備投資低，簡單方便，效率較高。目前，國內(nèi)外的垃圾焚燒廠多采用此法控制NOx的排放。

　　3、工藝原理

　　旋轉噴霧半干法（SDA）脫硫是在機械或氣流的作用下將脫硫劑分散成約為50μm的霧狀液滴，霧狀液滴與煙氣間的接觸面積較大，在氣液兩相間發(fā)生快速的傳熱傳質和化學反應，從而實現(xiàn)脫硫的目的。

　　為減小煙氣脫硫過程的溫降，本項目采用石灰作為脫硫劑，來自粉倉的石灰與水接觸制備成石灰漿液。垃圾焚燒煙氣經(jīng)脫硫塔上部的分配器進入脫硫塔體，煙氣中的SO2與塔頂中心的旋轉霧化器噴出的Ca（OH）2溶液發(fā)生反應，化學反應方程式如下：

　　表2本工程煙氣排放指標

　　4、結論

　　垃圾焚燒發(fā)電技術是一種將垃圾重新資源利用的“變廢為寶”技術，而煙氣凈化是垃圾焚燒發(fā)電的重要環(huán)境治理環(huán)節(jié)，決定著垃圾焚燒產(chǎn)生的二次污染物排放量。由于垃圾本身成分復雜，垃圾焚燒后產(chǎn)生的煙氣成分也比較復雜，包含大量煙塵、HCl、HF、SO2、NOx、重金屬等多種污染物，為了避免垃圾焚燒后產(chǎn)生二次污染，焚燒煙氣進行凈化以實現(xiàn)達標排放。

　　本文中“SNCR+靜電除塵+旋轉噴霧半干法脫酸+布袋除塵”的煙氣凈化技術，滿足《生活垃圾焚燒污染控制標準》（GB 18485-2014）相關要求，處理后煙氣粉塵排放濃度低于10 mg/Nm3，SO2排放濃度低于50 mg/Nm3NOx排放濃度低于200 mg/Nm3。