垃圾焚烧中对二恶英污染的控制治理技术措施

垃圾焚烧中对二恶英污染的控制和治理技术

一、政府的声音和面临的形势与任务

2012年3月国家发改委下发《通知》明确了生活垃圾焚烧发电项目的（上网电量为每吨生活垃圾折算280kw.h,上网电价0.65元/kw.h）。与此同时，国务院要求到2015年，城市生活垃圾无害化处理率达到90%以上。

截至2013年底，全国已投入运行的城市生活垃圾焚烧发电厂已达168座。2014年7月1日开始实施的最新《生活垃圾焚烧污染控制标准》规定，垃圾焚烧厂二恶英排放标准为0.1ngTEQ/NM3。比原标准（1.0ngTEQ/NM3）提高了10倍。

生活垃圾焚烧易带来二次污染，其中危害最严重、百姓争议最大的是二恶英污染。二噁英是工业生产及废物焚化过程中产生的有害副产物，它是一种含氯的强毒性有机化学物质，性质稳定，熔点约为303-3050c,温度高于7050c才开始分解，容易在生物体内积累，对人体危害严重。被公认为是“地球上毒性最强的毒物”，对我们赖以生存的环境如大气和水等有着巨大的威胁。已经证实垃圾焚烧是目前二噁英类化合物最大的产生来源。近年来，由此而引发的民众维权活动此伏彼起，多地垃圾焚烧厂的建立遭到了民众的强烈反对，甚至个别已运行的垃圾焚烧厂被迫停产搬迁。成为影响社会和谐稳定的不利因素。为应对最新《生活垃圾焚烧污染控制标准》要求及二恶英排放标准0.1ngTEQ/NM3的欧盟标准执行。相关环保行业需要从以下四个方面入手；

1.整体运行工艺过程做到制度化管理措施实施到位。

2.在焚烧阶段采用能对二恶英进行有效控制的新技术，对原有老

焚烧设备进行必要的技术改造

3.在尾气处理阶段对二恶英的终端治理工艺的最优化筛选。

4.监管到位——由于二恶英检测的特殊性，在目前做不到在线监

测的条件下，需要政府尽快建立严格甚至苛刻的监管机制

二、二恶英污染的控制技术提升和必要的设备改造

现行新标准要求已运行和新建的垃圾焚烧项目尤其是

普及率较高的炉排炉生产线对二恶英污染控制措施进行技

术提升和设备改造。

1.在燃烧段保证垃圾在炉膛更充分的燃烧

国际上通用的“3T+1E”原则（即：炉膛( 二次燃烧室)内燃烧温度不小于850℃; 停留时间不少于2. 0 s;充分较高的烟气湍流度; 以及合

适的过量空气系数）在我国垃圾焚烧行业以往的工程实践应用中已经做了很多工作。但这些工作基本都停留在垃圾分类收集、贮池翻堆控水、发酵干燥脱水和破碎分选等垃圾原料入炉前的源头控制提高垃圾热值阶段，一般属管理范畴。需要指出；我们所面对的现实国情是实现生活垃圾分类遥遥无期、垃圾低位热值普遍不高（5000~6500kj/kg）、化学材料工业的迅猛发展和生活用品的化学化使垃圾成份愈加复杂

多变、受季节气候等因素影响含水率高和导致二恶英生成的氯源、硫源垃圾成份含量只增不减。多年来，我国大多数尤其是较大型焚烧炉均依赖国外进口或国外技术，而这些先进国家的入炉垃圾在热值和组

份上与我国垃圾差距巨大。这些“洋式炉型”在中国运行是要接地气的，要适应中国国情。环保行业面对新标准的执行，在加强管理的同时（主要是有针对性地选择好垃圾源头治理方法和提高垃圾热值的技术措施），在垃圾焚烧生产线上对二恶英污染进行控制技术提升和改造也是十分必要的。

1.1增加焚烧炉炉膛高度技术的可行性和实践

基于以上，垃圾炉排炉的生产运行要做到更进一步的提温、实现更充分和稳定的达产燃烧是受多方面现实因素影响限制的。为此，业内人士在焚烧炉改造上做过不少有益的尝试。有最新资料显示[1]，为应对欧盟标准，在余热锅炉设计上比原项目余热锅炉炉膛高度增加5米以上，使正常工况情况下，烟气在850℃以上维持时间由原设计2．5秒提高到3秒以上。这种技术改造设计是合理的且具有现实

的可操作性，已经成功的应用到工程中。它的合理性在于；“3T+1E”要素是全部体现在二燃室燃烧工况能否保证。这种改造既从停留时间上提高到3秒以上，又从空间上保证了过量空气与热解气体及

残碳颗粒物的充分搅拌混合，很轻松地实现了充分燃烧，并且对提高炉温应会有很大帮助。我们知道；流化床炉不用关注二恶英污染的理由在于；流化床特有的焚烧工艺使其燃烧温度都在1100℃以上，且炉膛高度一般都在20米以上，烟气流速在5m/s,所以停留时间都

在3s以上，能够保证在燃烧段基本不产生二恶英。我们通过在立式炉二燃室改造中进行了相同的技改方法工程实践，得到了很好的

效果印证，不但燃烧稳定，停留时间有充分保障，而且温度也提高

了100℃以上。如能和以下焚烧工艺调整做到合理及时的配合，则焚烧炉燃烧工况实现“3T+1E”原则要求当无问题。

1.1.1.烟气中CO浓度要求控制在40mg/m3c以下。过高说明燃烧不充

分。工艺调整方法包括；1）进料量和料层厚度的调整，2）

引风机速度的调整，3）

1.1.

2.烟气中O2浓度要求控制在6~9%之间（国标6~12），这对抑制

二恶英生成十分重要。过高说明过量空气系数太大会降低炉

温，过低则表明助燃空气供给不足。由于二燃室是富氧燃烧，

适度的过量空气系数是确保高温燃烧的重要一环。过量空气

系数一般在1.5—2.0之间，最高的达2.2（一~二燃室据实适

度分配，二燃室约占35%）。

1.1.3.由于炉排焚烧炉的燃烧工况控制存在滞后、惯性大、负荷冲

击和干扰多的情况，所以在保证风温恒定的同时对风量和风

压及料层的控制要适度，避免大起大落造成不稳定燃烧。为

应对新标准，自动化控制系统也需要进一步更新。

2.避免二恶英二次合成对空预器和省煤器的整体改造

2.1二恶英二次合成的条件；行业内普遍认为；二恶英的二次从

头合成反应机理是二恶英的主要生成途径。固然提高炉膛燃烧段的燃烧温度对二恶英的生成有极其重要的作用,但不是影响二恶英排放的主要原因,烟气经净化和换热设备的降温过程才是二恶英超标排放的主要原因；

焚烧炉后段的烟气在空预器和省煤器的换热降温时的450℃