第四篇 烟气净化系统
第一章 烟气净化系统
第一节 烟气净化系统简介
一 锅炉出口烟气成分及有关参数 二 烟气净化系统的功能几净化目标 三 烟气净化系统的组成
第二节 烟气净化系统性能计算
一 酸性气体的净化原理及计算 二 烟气中有毒有害物的净化原理 三 烟气中粉尘的去除 四 管道系统及有关计算
第二章 半干法反应系统
第一节 半干法反应系统概述
一 半干法反应法反应系统功能 二 半干法反应系统组成部分
第二节 旋转雾化器及其附属系统
一 旋转雾化器
二 旋转雾化器附属系统
三 旋转雾化器及其附属系统的运行维护
第三节 半干反应塔及其附属设备
一 半干反应塔及烟气进口蜗壳设计计算（包括CFD） 二 半干反应塔结构
三 附属设备及其运行维护（大块破碎器、拌热器）
第三章 石灰存储和石灰浆制备系统
第一节 石灰存储仓
一 社会存储仓组成部分
二 石灰存储仓功能及运行维护
第二节 石灰浆制备系统
一 石灰浆制备系统组成部分 二 石灰浆制备系统功能 三 石灰浆制备系统设计计算
第三节 石灰存储仓和石灰浆制备系统运行维护
一 石灰存储仓及其附属设备的运行维护 二 石灰浆制备系统运行维护
第四章 活性碳存储和计量喷入系统
第一节 活性碳存储仓
一 活性碳存储仓组成部分 二 活性碳存储仓功能
第二节 活性碳计量和喷入系统
一 活性碳计量和喷入系统组成部分 二 活性碳计量和喷入系统功能 三 活性碳计量和喷入系统计算
第三节 活性碳存储和计量喷入系统运行维护
一 活性碳存储仓几其附属设备运行维护 二 活性碳计量和喷入系统运行维护
第五章 袋式除尘系统
第一节 袋式除尘系统概述
一 袋式除尘系统入口烟气成分及有关参数
二 垃圾焚烧烟气处理对袋式除尘系统的特殊要求 三 袋式除尘系统功能及净化目标
第二节 袋式除尘系统组成部分及其功能
一 袋式除尘烟气净化系统 二 压缩空气脉冲喷吹系统 三 热风循环系统 四 旁路及气密系统 五 袋式除尘器出灰
第三节 袋式除尘器
一 袋式除尘器工作原理 二 袋式除尘器计算及参数
三 袋式除尘器的组成部分及其功能 四 袋式除尘器的结构特点 五 袋式除尘器的清灰控制特点
第四节 袋式除尘系统运行维护
一 袋式除尘系统运行维护 二 袋式除尘器运行维护
第六章 其他
第一节 恶臭气体的防治
一 恶臭气体成分和引起原因 二 恶臭气体防治原理和方法 三 国家标准
第二节 噪声的控制
一 噪声引起原因
二 噪声防治原理和方法 三 国家标准
第三节 烟气污染的防治
一 烟气污染组成和引起原因 二 烟气污染防治原则和方法 三 国家标准
第一章 烟气净化系统
第一节 烟气净化系统简介
一 锅炉出口烟气成分及有关参数
可燃的生活垃圾基本上是有机物，由大量的碳、氢、氧元素组成。有些还含有氮、硫、磷和卤素等元素。这些元素在燃烧过程中与空气中的氧起反应，生成各种氧化物或部分元素的氢化物。
有机碳的焚烧产物是二氧化碳气体。
有机物中的投的焚烧产物是水。若有氟或氯存在，也可能有它们的氢化物生成。
后垃圾中的有机硫和有机磷，在焚烧过程中掭二氧化硫或三氧化硫以及五氧化二磷。
有机氮化物的焚烧产物主要是气态的氮，也有少量的氮氧化物生成。由于高温时空气中氧和氮也可结合生成一氧化氮，相对空气中氮来说，生活垃圾中的氮元素含量很少，一般可忽略不计。
有机氟人物的焚烧的焚烧产物是氟化氢，若体系中氢的量不足以所有的氟结合生成氟化氢，可能出现四氟化碳或二氟氧碳（COF2），除非有其它元素存在，例如金属元素，它可与氟结合形成金属氟化物。添加辅助燃料（CH4、油品）增加氢元素，可以防止四面八方氟化碳或二氟氧碳的生成。
有机氯化物的焚烧产物是氯化氢。由于氧和氯的电负怕相近，存在着下列可逆反应：
4HCL+O2 2CL2+2H2O
当体系中氢量不足时，有游离的氯气的生。添加辅助燃料（天然所或石油）或较高温度的水蒸气（约莫1100℃）可以使上述反应向左进行，减少废气的含量。
烟囱部位的烟气成分的值与垃圾组成、燃烧方式、烟气处理设备有关，垃圾焚烧产生的烟气与其他燃料燃烧产生的烟气在组成上相差较大。同其他烟气相比，垃圾焚烧烟气的特点J HCL和O浓度特别高，粉尘中的盐分（氯物和硫酸盐）特别高，下表为城市生活垃圾与其他燃料燃烧产生的烟气组成对比。
垃圾与其他燃料燃烧产生的烟气组成对比 成分 燃料 LNG、PPG 低硫磺重油 原油 高硫磺重油 碳 城市垃圾 除尘器前 除尘器后 颗粒物/（mg/Nm3） ~10 50~100 100~500 100~25000 2000~5000 2~100 NOX（mg/L） 50~100 100 100~500 100~100 90~150 SOx/ (mg/L) 0 100~300 500~1500 500~3000 20~80 HCL/ (mg/L) 0 0 0 ~30 200~800 H2O/ (mg/L) 5~10 5~10 5~10 5~10 15~30 温度/℃ 250~400 270~400 270~~400 250~300 200~250 焚烧过程中一些物质会产生有害气体，有害气体也会和粉尘反应，成为粉尘的一部分。垃圾中也挥发性氯元素转化为HCL的转化率为100%，燃烧性硫转化
为SOX的转化率为100%，氯元素转化为NOx的转化率为10%。
800℃以上，NO和SO2是稳定的化学形态；300℃以下时，NO2、SO3或H2SO4是稳定的化学状态。但是，300℃以下的烟气实测数据显示，NOx和SOX的95%以上为NO和SO2。在高温条件下，通过平衡计算的结果与实测值比较接近；而低温条件下，由于停留时间短，计算结果与实测值差异较大。300℃以下，HgCl2是稳定的化学状态。大型焚烧炉的烟气温度在300℃以下，气体中的汞几乎都HgCl2形式存在，90%是水溶性的。
烟气中HCL来源于含氯的塑料，SOX来源于纸张和厨房垃圾。烟气中的HCL与粉尘中的碱性成分易发生反应。SOX易与粉尘中的碱性成分和氯化物发生反应。烟气中汞（Hg）的化学形态在炉内基本上是汞蒸气，以燃烧室、静电除尘器后基本转变为氯化汞（HgCl2）盐分在高温炉内部分气化，但在烟气冷却过程。重金属、
中凝聚，成为粉尘。下表为烟气中污染物的来源、产生原因及存在形态。
污染物 来源 产生原因 存在形态 PVC、其它氯代碳氢HCL —— 气态 化合物 HF 氟化碳氢化合物 —— 气态 酸性气体 橡胶及其它含硫组SO2 —— 气态 分 HBR 火焰延缓剂 —— 气态 NOX 丙烯腈、胺 热NOx 气态 CO —— 不完全燃烧 气态 未燃烧的碳氢CO与碳溶剂 不完全燃烧 气、固态 化合物 氢化合物 二噁英、呋喃 多种来源 化合物的离解气、固态 及重新合成 挥发性物质的颗粒物 粉末、沙 固态 凝结 温度计、电子元件、Hg —— 气态 电池 涂料、电池、稳定剂Cd —— 气、固态 /软化剂 Pb 多种来源 —— 气、固态 重金属 Zn 镀锌原料 —— 固态 Cr 不锈钢 —— 固态 Ni 不锈钢NI-Cd电池 —— 固态 其它 —— 气、固态
下面介绍一下深圳南山垃圾电厂污染物排放的具体情况，根据《深圳市南
山垃圾焚烧发电厂环境影响报告书》（深圳市环境科学研究所，2001／11），本工程主要废气污染物排放情况如下表所示。
主要废气污染物排放表
垃圾焚烧量 单位 SO2 HCl NOX 烟尘 CO (t/d) 处理前排t/d 1.5018 1.6593 0.4583 12--16 0.327 放量 处理后排0.06—0.t/d 0.37545 0.16593 0.4583 0.327 放量 08 800 处理前排(Mg/Nm33666--4459 507 140 <100 放浓度 ) 888 处理后排(Mg/Nm3115 51 140 18--24 <100 放浓度 ) 260 75 400 80 150 GWKB3—200 (Mg/Nm3工程保证值 260 50 400 30 100 ) 设计保证值 220 40 320 10 40
二 烟气净化系统的功能及净化目标
生活垃圾焚烧烟气中的污染物可分为颗粒物、（粉尘）、酸性气体（HCL、HF、SOX、NOX）
重金属（HG、PB、CR等）和有机剧毒性污染物（二噁英、呋喃等）四大类为了防止垃圾焚烧过程中对环境产生二次污染，必须采取严格的措施，利用烟气净化系统控制垃圾焚烧烟气的排放。国外经济发达国家的研究和实践表明，“低温控制和高效颗粒物捕集”是烟气净化系统成功运行的关键因素。所以在焚烧烟气净化过程中必须将温度控制得尽可能低（露点以上），同时就采用高效除尘器。烟气净化工艺形式较多，按其系统中是否有废水排出，可分为湿法、半干法、干法三种。每种工艺都有多种组合形式也各有优缺点。
湿法净化工艺的污染物净化效率最高，可以满足严格的排放标准。故在国外经济发达国家应用较多，其工艺组合形式也多种多样，涞法净化工艺的特点是流程复杂，配套设备较多，一次性投资和运行费用较高并用后续的废水处理问题。湿法洗涤净化集除尘和去除其它污染物于一体，在允许的条件下可以不用其它高效除尘设备（静电除尘器和袋式除尘器）。湿法净化所用吸收剂可以是Ca(OH)2或NaOH。因CaCO3难溶于水，为避免设备内结垢，衣采用NaOH为好。湿法净化后烟气的温度大大降低，常需加热后排入大气。
半干法净化工艺不但可以达到较高的污染物净化效率，而且具有投资和运行费用低、流程简单、不产生废水等优点，是一种极有前途的工艺，目前在生活垃圾焚烧厂烟气净化系统中的应用越来越多。该工艺被美国国家环保局定为生活垃圾焚烧烟气净化最佳工艺。其缺点是对操作水平（如烟气在喷雾干燥吸收塔中的停留时间，吸收浆液中吸收剂的粒度及浓度等）及喷嘴的要求高。 干法净化工艺的污染物净化效率相对于湿法和半干法而言较人低，但其工艺简单，投资和运行费用明显低于湿法，操作水平要求较低，且不存在后续的废水