处理问题。近几年来，国外发达国家在干法净化设备开发方面不断改进，提高了污染物的净化效率，因而该工艺仍有一定的实用性。
上述三种工艺主要对颗粒物、易支除酸性气体具有很高的净化效率，同时对于重金属、二噁英（PCDDS）、呋喃（PCDFS）等也有较高的去除效率，但对于No净化或活性炭喷射吸附并不能单独构成完整的烟气净化系统，这二种净化措施是对烟气净化主体工艺（湿法、半干法或干法）的完善和补充。
烟气净化系统的目标是要保证烟氢气中污染物的排放值在国家标准的限值范围以内，下表为烟气排放的国家标准及深圳南山垃圾焚烧发电厂的设计保证值。
大气污染排放限值和南山垃圾焚烧发电厂设计保证值 污染因子 单位 欧共体标准国家标准南山电厂保南山电厂设（1989） （2000） 证值 计值 mg/mn3 30 80 30 10 烟尘 烟气黑度 林格曼黑度≤1 ≤1 ≤1 一氧化碳 氮氧化物 二氧化硫 氯化氢 氟化氢 汞+铬 镍+砷 铅+铬+锰 二噁英 级 n3 mg/mmg/mn3 mg/mn3 mg/mn3 mg/mn3 mg/mn3 mg/mn3 mg/mn3 ngTEQ/mn3 100 400 300 50 2-4 1．0 1．0 5．0 1．0 铅1．６ 1．0 150 400 260 75 汞0.2镉0.1 100 400 260 50 2 0.2 1.0 5.0 1.0 40 320 220 40 1 0.1 0.2 1.0 <0.1 注:1）本表规定的各项标准限值,均以标准状态下含11%O2的干烟气为参考值换算。
2）烟气最高黑度时间，在任何1小时内累计不超过5分钟。
三 烟气净化系统的组成
烟气净化系统通常是由一个主体净化工艺如半干法、干法、湿法、再辅以氮氧化物净化及活性碳喷射吸附组成。下面介绍深圳南山垃圾电厂的系统组成，其常用的半干法净化工艺将在以后章节作详细介绍。
深圳南山垃圾焚烧电厂的烟气净化系统采用半干式喷溅雾吸收塔加布袋除尘器的净化方法；二恶英的排放则通过烟气在炉内850℃、2秒钟以上的停留时间尽量予以分解而得到控制。烟气净化系统考虑了预留技术改进的余地，以满足国家未来污染物排放标准提高的可能。
垃圾在燃烧的过程中产生的二恶英类物质对人体有较强的毒性和致癌性。二恶习英类物质具有在环境温度800℃以上开始分解的特点，故其生成量可以通过合理地组织燃烧过程来进行控制。
烟气中酸性气体如HCL等通过喷钙的手段来达到去除的目的。Cao与HCL反应最佳温度约为140℃左右，从余热炉出来的烟气温度较高，为增加反应塔的脱酸效率，需通过换热器或喷水调节烟温。采用干式脱酸，化学当量比达到3左右其酸性气体（对HCL而言）去除效率一般在50-80%，除酸用石灰计量大；半干式脱酸是将氧化钙制备成氢氧化钙溶液，其除酸效率可达90%以上。其系统
流程图及相关说明如下：
该厂余热锅炉出口的烟气额定温度为200℃，进入反应塔进行冷却并与石灰浆雾滴接触，二者进行反应去除酸性气体（HCL、SOX、HF）和重金属等。小部分粗颗粒烟尘、反应生成物（固态）和未完全反应的石灰在反应塔的底部除下，大部分随烟气进入袋式除尘器被捕集下来。在反应塔和袋式除尘器之间喷入活性碳吸收剂，其微孔结构确保二噁英和汞蒸气的吸附。 半干法反应塔和旋转雾化器
反应塔及旋转雾化器具有如下功能：使烟气在反应塔内分布均匀；强化烟气与雾滴的混合和接触；提供足够的停留反应时间；高温烟气与冷却水和石灰浆雾滴之间的热交换使水分蒸发烟气温度降至150℃，以此得到最有效的反应温度，同时又在有限的时间段内获得干燥的反应物；根据除酸所需的最佳温度和所要求达到的排放标准自动控制冷却水和石灰浆的用量。通过这些功能的实现来获得最佳的除酸效果。
第二节 烟气净化系统性能计算
一 酸性气体净化原理及有关计算
(1) HCL、HF、SOx的净化 HCL、HF、SOx的去除机理是酸碱中和反应。碱性吸收剂（如NaOH、Ca（OH）2）以液态液/固态或固态的形式与以上污染物发生化学反应，涉及的主要反应如下：
HCL+NaOH NaCl+HaO 2HCl+Ca(OH)2 CACl+H2O HF+NaOH NaF+H2O
2HF+Ca(OH) CaF2+2H2O SO2+2NOH NaSO3+H2O SO2+C(OH)2 CaSO3+H2O
从理论上讲，强碱性吸收剂与酸性污染物的反应在极短的时间内就可以完成，但由于该反应涉及到“气-液”或“气-固”物理传质过程，使得污染物的去除效率决定于传质效果。二相之间的传质分为三步，即：被成分从气体相主体到“气-液”或“气-固”界面的传质过程、界面上的溶解平衡过程、从界面到“液”或“固”相主体和扩散过程。可用一公式将以上三步归纳为：
NA=KPA?S?(CGA-CSA)=KGA?S?(PGA-PSA)
上式中，NA为单位时间，单位面积上传质的量，KPA和KGA是分别以浓度和分压力表示的A组分的传质系数，S为吸收传质表面积，括号中二各数值的差反应了传质推动力的大小，NA越大，则A组分污染物的去除效率越高，而NA的大小决定于传质系数，传质表面积，和传质推动力。传质系数反映了传质阻力的大小，阻力越大，相应的系数越小。因“气-液”传质系数大于“气-固”传质系数，所以，在其他条件相同的条件下，湿法的效率明显高于干法，另外，增加吸收剂的经比表面积和“吸收剂/污染物”的当量比也可使净化效率增加。然而，在实际操作过程中，更重要的是通过足够的停留时间来保证污染物的高效去除。
(2) NOx净化技术
NOx的净化是最困难且费用最昂贵的技术。这是由于NO的惰性（不易发生化学反应）和难溶于水的性质决定的。垃圾焚烧烟气中的NOx以NO为主，其含量高达95%或更多，利用常规的化学吸收法很难达到有效去除。除常规的选择性非催化还原法宝SNCR）外，还有选择性催化还原法（SCR）、氧化吸收法、吸收还原法等。其中，SNCR法在垃圾焚烧烟气净化中应用最多。
氧化吸收法和吸收还原法是和与湿法净化工艺结合在一起共同使用的。氧化吸收法是在湿法净化系统的吸收剂溶液中加入强氧化剂如NaClO2，将烟气中的NO氧化为NO2，NO2再被钠碱吸收剂吸收去除。吸收还原法是在湿法系统中加入Fe2+离子，Fe2+离子将NO包围，形成EDTA化合物，EDTA再被与吸收剂溶液中的HSO—3和SO2—3反应，最终放出N2和SO42—作为最终产物。据国外资料报道，吸收还原法的化学添加剂费用低于氧化吸收法。 二 烟气中有毒有害物质的净化原理 有机污染物的净化
PCDDs、PCDFs和其它痕量级有机污染物的净化越来越受到发达国家的重视，我国新颁布的《生活垃圾焚烧污染控制标准》中也对PCDDs、PCDFs的排放浓度有了严格的规定。
国内外的研究和实践表明，减少垃圾焚烧厂烟气中PCDDs、PCDFs浓度的主要方法是控制PCDDs、PCDFs 生成。控制措施主要包括以下几方面。 (一)选用合适的炉膛和炉排结构、使垃圾在焚烧炉得以充分燃烧。而衡量垃圾是否充分燃烧的重要指标之一是烟气中CO的浓度，CO的浓度越低说明燃烧越充分，烟气中CO浓度比较理想的是低于60mg/Nm3。 (二)控制炉膛及二次燃烧室内，或在进入余热锅炉前烟道内的烟气温度不低于850℃,
O2浓度不少于6%，并合理控制助燃空气的风量、温度和注入位置，也称“三T”控制法。
(三)缩短烟气在处理和排放过程中处于300-500℃温度域的时间，控制余热锅炉的排烟温度不超过250℃左右。
(四)选用新型袋式除尘器，控制除尘器入口处的烟乞温度低于200℃，并在进入袋式除尘器的烟道上设置活性碳等反应剂的喷射装置，进一步吸附二 噁英。
(五)在生活垃圾焚烧厂中设置先进、完善和可靠的全套自动控制系统，使焚烧和净化工艺得以良好执行。
(六)通过分类收集或预分拣控制生活垃圾中氯和重金属含量高的物质进入垃圾焚烧厂。
另外，对该类污染物的捕获机理至今虽没有充分认识，但工程实践表明，凝结（低温控制）和高效颗粒物捕集有利于有机污染物的净化。德国曾利用半干法净化工艺进行了系统的研究，结果如表所示。从表中可以看出，对于有机类污染物的控制，袋式除尘器明显优于静电除尘器。温度对有机污染物的去除有一定影响，低温有利于提高去除效率。 不同工艺组合的去除效率/% 污染物种类 半干法+静电除尘器 半干法+袋式除尘器 半干法+袋式除尘器 （高温） （低温） PCDD TCDD 48 〈52 〉97 P-CDD 51 75 >99．6 H-CDD 73 93 >99．5 H-CDD 83 82 >99．6 OCDD 89 NA >99．8 PCDF TCDF 85 98 >99．4 P-CDF 84 88 >99．6 H-CDF 82 86 >99．7 H-CDF 83 92 >99．8 OCDF 85 NA >99．8 注:低温指出160℃,高温指示220℃,NA指没有引用。
在加拿大，曾曾利用“半干法+袋式除尘器”和“干法+袋式除尘器”工艺
对污染物的去除效率进行了系统的研究，取得了与表4-1-9相似的高去除率。结果表明，当袋式除尘器入口气体温度小于140℃时，总的二噁英类去除效率达99。9%，尤其是毒性最强的TCDD的出口浓度达到最低，一般那情况下测不出。当除尘器出口温度为110-209℃时，总的呋喃类污染物的去除效率为99。3%。可见，袋式除尘器对有机类污染物的净化是非常有效的。 重金属的净化
与有机类污染物的净化相似，“高效的颗粒物捕集”和“低渐控制”是重金属净化的二个主要方面，而采用什么样的吸收剂对净化效率影响不大。重金属以固态或液态和气态的形式进入除尘器，当烟气冷却时，气态部分转化为可捕集的因态或液态微粒。但是对于挥发性强大的重金属如Hg而言，即使除尘器以最低的温度操作，该部分金属仍有部分存在于烟气中。总之，垃圾焚烧烟气净化系统的温度越低，则重金属的净化效果越好，反之越差。在瑞典一中试垃圾焚烧厂，利用“湿法净化+静电除尘+后续冷却”的工艺使烟气净化系统的温度降至今60℃，结果总Hg(因态+气态)的排放浓度降低为0.01mg/Nm3.德国一家境采用“半尘法+静电除尘器”工艺的垃圾焚烧厂测试结果表明在150℃的操作条件下，气态形式的Hg的排放浓度为0.05mg/Nm3以下。瑞典一家采用“半干法+袋式除尘器”净化工艺的垃圾焚烧三月测试数据表明，烟气排放颗粒物中的Hg可以达到测不出来的水平，而气态Hg的排放浓度范围为0.012-0.065mg/Nm3。
三 烟气中粉尘的去除
垃圾焚烧厂的颗粒物控制和其他行业相同，可以分为静电分离、过滤、离心沉降及湿法洗涤先等几种形式。常见的净化设备有静电除尘器、代式除尘器、和文丘里洗涤器。由于焚烧烟中的颗粒物粒度很小（d<10um的颗粒物含量相对而言较高），为了支除小粒度的颗粒物，必须采用高效除尘器才能有效控制颗粒物的排放。文丘里洗涤器虽然可以达到很高的除尘效率，但能耗较高且存在后续的废水处理问题，所以不再作为主要的颗粒物净化设备。
静电除尘器和袋式除尘器广泛用于发达国家垃圾对烟气中颗粒物的净化。国外的工程实践表明，静电作尘器可以使颗粒物的浓度控制在于45mg/Nm3以下。而袋式除尘器可合颗粒物的浓度控制在更低的水平，同时具有净化其它污染物的能力（如重金属、PCDDS等），因此，袋式除尘器的净化效果优于静电除尘器。袋式除尘器的净化效果优于静电除尘器。袋式除尘器虽然易受气体温度和颗粒物粘性的影响，致使滤料（耐高温、耐冲击）的造价增加和清灰不利，但净化效率却不受颗粒物比电阻和原始浓度的影响，而太高太低的比电阻却使静电除尘器的净化效率低，故二者各有其优缺点。应说明的是，由于袋式除尘器在高效去除颗粒物的同时兼有净化其他污染物的作用，近年来国内外建设的大规模现代化垃圾焚烧厂大都采用袋式除尘器。
四 管道系统及有关计算
(缺)
第二章 半干反应塔系统