威美環保轉生活垃圾焚燒廠煙氣脫硝脫酸案例分析

發布時間：2018-7-26

根據《中國城鄉建設統計年鑒2016年》的數據，目前我國運行的生活垃圾焚燒廠已達249座，處理能力超過25萬t/d，年處理量達到7378.44萬t，焚燒占無害化處理總量已經上升到37.59%。隨著容量的持續增長和市場的不斷成熟，社會對焚燒廠整體運營水平也提出了更高的要求.其中垃圾焚燒煙氣脫硝與煙氣脫酸是生活垃圾焚燒廠運營*重要的環節之一，NOx、HC1與SO，這3個參數也是焚燒廠排放日常監測的重要數據。尤其2014年7月，生活垃圾焚燒迎來新國標《生活垃圾焚燒污染控制標準》(GB18485—2014)發布實施，修訂后的新標準對生活垃圾焚燒廠二氧化硫、氮氧化物、氯化氫等污染物排放限值大幅收緊。為了探究新標發布后焚燒廠煙氣排放狀況，對國內某新運營生活垃圾焚燒廠在調試和運營期間進行了跟蹤檢測，本文將主要對日常監測的NOx與HC1與SO，這3個重要氣體污染物排放數據進行分析，評估排放效果與脫除效率。

▲ 來源：《環境與可持續發展》作者：歐陽創

本文對國內某新運營的焚燒廠排放的氮氧化物和酸性氣體進行了跟蹤監測。數據顯示,運營期間焚燒廠NOx的排放濃度均值為101.39mg/m^3,去除率達到64.98%;主要酸性氣體HCl與SO2排放濃度均值為1.01mg/m3和2.07mg/m3,去除率分別達到99.85%,和98.26%%。氮氧化物和酸性氣體都取得了非常好的脫除效率。

1、材料與方法

1.1焚燒廠基本情況介紹

本次測試的焚燒廠日處理規模2000t/d(50Ot/dx4)，煙氣凈化工藝采用“SNCR+半干法(旋轉噴霧反應塔)+干法(碳酸氫鈉)+活性炭噴射+袋式除塵器十煙氣再加熱+SCR”，但是在調試和運行初期階段，SCR脫硝工藝并未入投用。焚燒廠在1—5月期間主要處于調試運營階段.5月下半月開始進入正式運營階段，數據采集和監測截止8月。

1.2檢測方法

1.2.1測試方案

為了測試各不同技術對煙氣中的酸性氣體及氮氧化物的單獨脫除效果，理論上應控制其他參數不變，通過測試其中一個參數的變化來尋找其獨立效果。但在實際工程運行中，該項工作無法單獨進行，因此本次測試通過以下方式來實施：

其一，采集煙氣在線分析儀CEMS中記錄下來的數據，選取合適的采集間隔時間，以保證合適的數據量又能反映實際運行情況。在工程運行日志的基礎上.選取能反映煙氣凈化技術應用效果且運行穩定的時間區間。本部分數據是選取天為一個時段，數據間隔為15min。

其二，利用輔助測試煙氣分析儀Testo340采集布袋除塵器煙氣出口及煙囪處的煙氣數據，與在線分析儀數據作對比分析，結果顯示基本一致。

其三。跟蹤項目生產指標統計日報，表中有用于煙氣凈化的藥劑(如消石灰、碳酸氫鈉、氨水等)的日常使用量，判斷運行工況的穩定性。

1.2.2測試儀器

該焚燒廠在省煤器出口和煙囪處均安裝有煙氣在線分析儀CEMS。可在線測量煙氣溫度、流量、HC1、SO，、NH、NOx煙塵量等，測量顯示數據已按照標況下l1%含氧量換算。但位于省煤器出口的CEMS由于處于原始煙氣環境較為惡劣，除了調試初期數據顯示正常，后期測試顯示的SO2、NOx數據并不準確，HCI可以作為基本趨勢參考可用。

煙氣分析儀Testo340屬于便攜式檢測儀，它有一個可伸縮、*長可達lm的金屬細桿.桿頭部裝有探頭。它標配O傳感器，并配有CO、NO以及s0傳感器，該儀器為輔助測試儀器。

2、結果與分析

2.1NOx

焚燒廠在爐內3T控制NOx產生的基礎上，脫除NOx技術為SNCR(采用爐內噴氨水)+SCR，同時加上煙氣再循環技術，但數據采集時間段內SCR技術還未投入使用。本次分析的數據時間段分別是相對穩定階段的調試期4月份和運營期8月份。

在4月225日和8月7—11日2個時間段的NOx變化趨勢如圖1所示。NOx濃度*大值、平均值、*小值情況具體數據情況參照表1所示。在4月份時間段處于調試期.NOx整體波動較大，但整體均值為165.96mg,/m3.要優于GB18485—2014規定的日均限值250mg/m3。在8月份運營階段，煙囪出I：1NOx排放均值只有101.39mg/m.經過“SNCR+煙氣再循環”技術處理后甚至完全優于歐盟2000標準，能將NOx排放濃度控制在100mg/m3左右。在上述兩個數據時間段內，生活垃圾焚燒后NOx產生的原始濃度未能直接檢測，但調試初期，SNCR、SCR、和煙氣再循環系統都未投運情況下.CEMS從省煤器出口測試的NOx初始濃度的均值是289.52mg/m。

由于原始垃圾在短時間內成分不會有較大變動，因此計算“SNCR+煙氣再循環”脫銷效率時候，這里預估原始濃度為289.52mg/In。因此計算焚燒廠運營期間在未投入SCR情況下，NOx的脫除效率如下：

在4月225日和8月7—11日2個時間段的NOx變化趨勢

2.2HCl

焚燒廠脫除HCI主要工藝是“半干法(噴石灰漿)+干法(噴NaHCO)”，煙氣排放設計標準遵循歐盟2000，當HC1濃度超過lOmg/m，增加脫酸藥劑投入量，且優先加投石灰漿溶液。

HC1排放數值取值時間段與NOx一樣.都是在4月20—25日和8月7—11日2個時間段。HC1變化趨勢如圖2所示。HC1濃度*大值、平均值、*小值情況具體數據情況見表2。在4月份時間段雖處于調試期，HC1排放值整體波動也不大，5天均值僅為6.06rag/m3，遠優于GB18485—2014規定的50mg/m日均限值，也要優于歐盟2000標準規定的10mg,/IT/日均限值。在8月份運營穩定階段.煙囪出口HC1排放均值更是只有1.Olmg/in.經過“干法+半干法”工藝技術處理后也完全優于歐盟2000標準，處理效果非常好。

在上述兩個數據時間段內.位于省煤器出口CEMS測試數據顯示原始濃度均值分別是379.52mg/m3和345.26mg/m3.現場運行人員告知這部分檢測數據不是很準確，總體偏低。在調試初期，省煤器出口CEMS正常時候測試的HC1初始濃度均值是670.78mg/m3，和設計值也較為接近。因此在原始垃圾短時間內成分不會有較大變動基礎上，計算“半干法+干法”去除HC1效率時.這里預估原始濃度為670.78mg/m3。HC1在正常運營階段的脫除效率如下：

HC1排放數值取值時間段與NOx一樣.都是在4月20—25日和8月7—11日2個時間段。HC1變化趨勢

2.3 SO2

作為垃圾焚燒后產生的另一主要酸性氣體，焚燒廠脫除SO2，的工藝與HC1一樣，主要依靠“半干法(噴石灰漿)+干法(噴NaHCO)”。按照歐盟2000標準，當SO2，濃度超過50mg/m3，增加脫酸藥劑投入量，且優先加投石灰漿溶液。

SO2，排放數據取值時間段也與NOx一樣，在4月20—25日和8月7一l1日2個時間段。SO2變化趨勢如圖3所示，SO2濃度*大值、平均值、*小值情況具體數據情況參照表3所示。在4月份時間段處于調試期，有極少數時刻瞬時排放值較大，但整體波動也不是很大，排放均值僅為6.94mg/m3。，也遠優于GB1848—2014規定的80mg/m3日均限值，和遠優于歐盟2000標準規定的50mg/m3日均限值。在8月份運營穩定階段。煙囪出口SO2排放均值只有2.07mg/m3，經過“干法+半干法”工藝技術處理后完全優于歐盟2000標準，SO2處理也取得了非常好效果。

SO2排放變化情況

測試數據顯示原始濃度均值分別是48.63mg/m3和36.88mg/m3和HC1測試值一樣，相比實際值也是偏低。在調試初期，省煤器出口CEMS正常時候測試的sO，初始濃度均值是115.7mg/m3。因此在原始垃圾短時間內成分不會有較大變動基礎上，計算“半干法+干法”去除SO2效率時，這里預估原始濃度為115.7mg/m3。SO2在正常運營階段的脫除效率如下：

SO2在正常運營階段的脫除效率

3、研究結論

目前，垃圾焚燒廠落地難的“鄰避”困境依然存在，因此運營焚燒廠的二次污染物高標準控制排放顯得尤為重要。從本文跟蹤的焚燒廠運營情況來看.主要的氣體污染物NOx、HC1和SO，的排放濃度控制的效果非常好，不僅要遠優于新標GB18485—2014規定的排放限值，也要明顯優于歐盟2000標準設定的排放限值。

(1)基于“SNCR+煙氣再循環”工藝，將NOx的排放值控制在100mg/m3左右，平均去除效率可達64.98%，能將NOx污染物的排放控制在一個比較高的水平。

(2)利用“半干法(噴石灰漿)+干法(噴NaHCO)”脫酸工藝。HC1和SO2，排放的平均濃度控制在1.01mg/m3和2.07mg/m3，去除效率分別達到了99.85%和98.26%，取得了非常好的控制效果。