[发明专利]一种降低焚烧烟气污染物的生活垃圾焚烧处理工艺和系统

说明书

技术领域

本发明属于生活垃圾处理技术，具体设计一种降低焚烧烟气污染物的生活垃圾焚烧处理工艺和系统。

背景技术

环保部发布年报称，2015年全国共有246个大、中城市向社会发布了固体废物污染环境防治信息，其中城市生活垃圾超1.8亿吨。城市化不断推进，生活垃圾越来越多，原有的垃圾填埋场，大多出现提前封场的现象。城市生活垃圾的无害化、减量化与资源化处理已成为我国城市生态环境可持续发展的关键问题。

垃圾处理能力不能完全跟上，“垃圾围城”早已成为不可回避的都市病。加之垃圾焚烧产生烟气如处理不当，毒害性极高。由于生活垃圾具有量大、成分复杂、肮脏等特点，其有机物质在垃圾贮藏室内易受到微生物的作用而腐烂发酵，产生一定量的氨、硫化氢、有机胺、甲烷等既有异味又有害的气体。恶臭气体成分在好氧和厌氧条件下均可产生，但主要的致臭物质来自于厌氧过程，在氧气充足时，垃圾中的有机成分如蛋白质等，在好氧细菌的作用下产生刺激性气体NH₃等；在氧气不足时，厌氧细菌将有机物分解为不彻底的氧化产物如含硫的化合物，像H₂S，及甲烷等气体。居民长期受到垃圾场臭气困扰，引发“邻避效应”。很多人都不愿意把垃圾焚烧厂建在自己周边，客观上增加了垃圾处理的难度。我国城市垃圾未经分捡、热值较低的特点，其热值在800Kcal/Kg-1100Kcal/Kg之间，焚烧时通常需添加垃圾重量20％左右的燃煤助燃。优质燃煤要求硫含量低于8％，低灰分煤的灰分在10％左右，而普通燃煤灰分可达40％以上。研究表明飞灰表面的异相催化反应将生成大量二噁英。生活垃圾焚烧的飞灰作为危废，需单独处置，加大了处置成本。

现行垃圾焚烧发电废气治理的工艺大多采用SNCR+半干法脱硫+活性炭粉吸附+布袋除尘器。随着环保要求的提高，越来越多的城市制定了更为严苛的地方标准，该工艺已无法满足达标排放要求。SNCR的脱硝效率在40％-50％，无需催化剂，不存在催化剂堵塞问题，其脱硝成本为SCR的20％左右。若一味的提高SNCR脱硝效率将加剧氨逃逸，逃逸氨与HCl反应生成NH₄Cl，腐蚀布袋。SCR脱硝效率高达90％以上，但需解决垃圾焚烧产生重金属飞灰导致催化剂中毒等问题。

另外，在余热发电锅炉中，为了实现二噁英水平低于0.1ng-TEQ/Nm³，冷却速率需要达到500-1000℃/s的范围。在实践中因为废气的体积庞大，这样高的冷却速率很难达到，所以很难通过急速换热冷却的方法控制二噁英的再合成。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有生活垃圾焚烧处理过程存在的污染物超标排放的不足之处，提供一种低成本、高效率的生活垃圾焚烧处理工艺和系统，可以有效降低生活垃圾焚烧发电厂所产生的废气污染物，避免环境污染。

本发明采用如下技术方案实现：

一种降低焚烧烟气污染物的生活垃圾焚烧处理工艺，包括如下步骤：

第一步，将生活垃圾转移至垃圾焚烧炉内进行一次燃烧，同时向垃圾焚烧炉内投加石油焦和碳酸钙，将一次燃烧产生的烟气与生活垃圾贮藏产生的臭气一同进行二次燃烧；

第二步，将二次燃烧后的高温烟气进行余热发电；

第三步，将余热发电后的烟气进行高温除尘和SCR脱硝工艺；

第四步，将脱硝后的烟气进行降温除尘后脱酸除雾，并排放。

进一步的，在所述第一步中，一次燃烧在氧气浓度7％-10％的缺氧条件下控制燃烧温度为850-950℃，二次燃烧的燃烧温度控制为850-1100℃，并在垃圾焚烧炉内对二次燃烧产生的烟气进行SNCR喷射脱硝。

进一步的，在所述第一步中，投加的石油焦含硫量为3％-6％，调控燃烧过程中S/Cl摩尔比为1-1.2，同时调控燃烧过程中Ca/S摩尔比为2.5-3.0。

进一步的，所述垃圾焚烧炉采用分级燃烧循环流化床，调控垃圾焚烧炉内部的物料循环次数70-100次，这里的物料包含投加的CaCO₃及CaCO₃高温分解的CaO。

进一步的，所述第二步中，经过预热发电后的烟气调质降温至300-420℃，优选350-370℃。

进一步的，所述第四步中的烟气降温至80-90℃进行除尘，并对进入第二除尘器的烟气添加活性炭粉。