生活垃圾焚烧发电厂烟气污染及治理
点击数：14 更新时间：2024-07-14
垃圾焚烧过程中产生的烟气中含有大量酸性气体，包括SOX、NOX、HCl和HF等。SOX主要由SO2构成，来源于含硫化合物的燃烧氧化。NOX包括NO、NO2和N2O3等，主要由垃圾中的氮化合物分解转化或空气中的氮在高温燃烧过程中氧化生成。HCl则来源于氯化物，如PVC、胶类、皮革、厨余中的NaCl和KCl等。垃圾焚烧烟气中HCl气体的浓度相对较高，通常在400～1200ppm之间，而SOX和NOX的浓度相对较低。因此，HCl是垃圾焚烧烟气中主要的污染气体。
HCl气体对人体具有较强的伤害性。据全球污染排放评估组织测算，每年由生活垃圾焚烧排放的HCl气体达218kg，相当于每人每年通过垃圾焚烧向大气排放了0.42kg HCl。HCl气体会对余热锅炉受热面和监测仪表产生高低温腐蚀，影响余热锅炉的安全性并限制了过热蒸汽参数的提高。此外，HCl气体的存在会升高烟气露点，导致排烟温度升高，降低锅炉的热效率。氯源与重金属反应生成低沸点的金属氯化物，加剧了重金属的挥发，导致重金属在飞灰中富集，增加飞灰的毒性。此外，HCl气体还能促进“三致”有机物的生成，如氯酚、氯苯、氯苯并呋喃等，同时被认为能促进多环芳烃的生成。因此，有效去除HCl气体对焚烧系统的安全和环保运行至关重要。
有机类污染物主要指浓度虽低但毒性较大、直接危害人类健康的二?f英类化合物，其主要成分为多氯二苯并二?f英（PCDDs）和多氯二苯并呋喃（PCDFs）。垃圾焚烧被认为是环境中这类化合物的主要来源。垃圾焚烧炉中的二?f英有两种成因：一是垃圾本身含有微量的二?f英类物质，二是焚烧炉在垃圾燃烧过程中产生二?f英。二?f英的形成机理主要有三种：高温合成、从头（denovo）合成和前驱物合成。高温合成是指在垃圾进入焚烧炉初期干燥阶段，除水分外，含碳氢成分的低沸点有机物挥发后，与空气中的氧反应生成水和二氧化碳，形成暂时缺氧状况，使部分有机物与氯化氢反应生成二?f英。从头合成是指在低温条件下，大分子碳与飞灰基质中的有机或无机氯在飞灰表面反应，生成二?f英。前驱物合成是指不完全燃烧及飞灰表面的不均匀催化反应，可形成多种有机气相前驱物，如多氯苯酚和聚氯乙烯，这些前驱物分子在燃烧过程中通过重排、自由基缩合、脱氯及其他化学反应生成二?f英。