技術應用 | 石灰在垃圾焚燒發電中的應用

   垃圾焚燒發電是一種無害化、減量化和資源化的固體廢物處理方法，應用較為廣泛。垃圾在燃燒時，會產生很多有毒有害物質，特別是其中的酸性氣體，若不經處理就進行排放，會對環境造成污染。

焚燒煙氣中的酸性氣體主要由SOx、NOx、HCL、HF組成，均來源于相應垃圾組分的燃燒。垃圾焚燒煙氣中HCl的濃度可高達1 000mg/Nm3以上，SO2濃度在500mg/Nm3左右。酸性氣體控制主要在末端集中處理，末端治理主要分為干法、半干法和濕法。

干法脫酸在我國垃圾焚燒廠中較少使用，濕法脫酸在國內常規的火力發電場中應用較多，在垃圾焚燒廠中應用較少；而半干法由于其霧化效果好，氣、液接觸面大，不僅可以有效降低氣體溫度，中和酸性氣體，且噴入的石灰泥漿中的水分可在噴霧干燥塔內完全蒸發，不產生廢水，因此在國內垃圾焚燒發電廠中運用較多。

    半干法處理工藝

半干法煙氣脫酸工藝由于其運行操作簡單，占地面積小、投資成本低等特點而在煙氣脫酸行業中得到一定的應用。更由于該工藝產物為干態，系統不需設置廢水處理裝置，使得其在生活垃圾焚燒發電廠煙氣處理凈化系統中得到廣泛應用。

半干法工藝原理為用CaO粉劑或Ca（OH）2粉劑作為吸收劑，直接向塔內噴入粉劑或制備成石灰漿后噴入，使得吸收劑與煙氣中的酸性物質進行反應以達到脫酸目的。與煙氣中的SO2相比，其他酸性氣體如HCl、HF等更易于與Ca（OH）2反應，反應時間只要保持1s左右就幾乎都能被有效去除。以下具體分析2種常用的煙氣半干法脫酸工藝：旋轉噴霧半干法和循環懸浮式半干法。

        1、旋轉噴霧半干法

    由于垃圾焚燒煙氣中SO2少，HCl多，因此旋轉噴霧干燥法非常適用于垃圾焚燒煙氣的凈化。它不僅可以滿足煙氣SO2濃度排放要求，同時可以保證較高的脫氯效率。

    旋轉噴霧半干法脫酸工藝為先對生石灰進行消化并加水配制成含固率15%-30%的漿液，后經振動篩篩分后自流入漿液罐，配制得到所需石灰［Ca（OH）2］漿液，漿液量根據入口煙氣SO2濃度由漿液泵控制并輸送至脫酸塔頂部霧化器。

    旋轉霧化器的轉速達到上萬轉或更高，漿液被高速噴出形成20～50μm粒徑的液滴，液滴初始速度很大，且其表面積極大，使之具有較強的吸附能力，能與煙氣充分接觸，熱交換強熱，液滴在碰到吸收塔壁前就被干燥，在此過程中液滴與煙氣進行脫酸反應，脫除效率較高。

    旋轉霧化器的優勢就是當煙氣的流量、溫度和組分發生較大改變時，能夠保證霧滴的粒徑分布不發生明顯變化，從而能夠保證脫硫效率相對穩定。一般情況下，該工藝脫酸效率可達到95%。在此工藝中，為保證有效的霧化效果，避免塔內固體出現粘壁現象，保證脫酸效率，旋轉霧化器的轉速高達15000r，在此情況下，就必須選用高品質的吸收劑，其純度一般大于90%（以Ca（OH）2計）和細度大于200目，以避免霧化器的磨損。

        2、循環懸浮式半干法

    煙氣循環流化床半干法脫酸，就是以循環流化床原理為基礎，經吸收劑多次再循環使得其與煙氣的接觸時間增加，從而提高吸收劑利用率。其既具有干法脫酸的一些特點，比如無廢水排放，可減少二次污染，占地面積相對濕法較小，且能在較低的鈣硫比條件下接近或達到濕法脫酸效率，適合大、中、小型鍋爐煙氣凈化處理。

    該工藝的基本原理就是Ca（OH）2與煙氣中的SO2、HCl、HF等酸性物質在反應器中發生反應生成固態顆粒，并以懸浮狀態與氣流接觸，該狀態利于非均相反應，顆粒大量循環以提高系統鈣硫比，進而提高脫酸效率。后利用活性炭吸附煙氣中的重金屬和二噁英等有害氣體，再利用高效布袋除塵器除去煙氣中的固態顆粒及未被活性炭吸附的部分二噁英及重金屬。

    半干法煙氣脫酸技術采用“半干法+袋式除塵器”工藝對垃圾焚燒煙氣進行處理，以CaO或Ca（OH）2粉劑作為吸收劑，以活性炭作為吸附劑，吸附煙氣中的二噁英等有毒有害物質，整個煙氣處理系統無二次污染，流程緊湊。經半干法整體處理工藝處理后，煙氣排放濃度達到《生活垃圾焚燒污染控制標準》排放要求。