醫(yī)療、危廢焚燒煙氣凈化工藝
醫(yī)療、危廢焚燒煙氣凈化工藝 醫(yī)療廢物（垃圾）焚燒工藝SNCR脫硝+急冷+脫酸+活性炭噴射
作者：河北思凱淋 來源： http://m.xjlmx.com/yqcl/n1496.html 發(fā)布時(shí)間：2021-05-08
干式回轉(zhuǎn)窯爐焚燒處理工藝醫(yī)療廢物的工藝流程可行性討論
環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)性小。焚燒爐型的選擇 國內(nèi)外用于危險(xiǎn)廢物焚燒的焚燒爐大致有爐排爐、兩室爐、固定膛爐、
流化床焚燒爐、多膛爐、回轉(zhuǎn)窯焚燒爐、控氣式焚燒爐和噴液式焚燒爐等。 各種爐型適用情況見下圖。
干式回轉(zhuǎn)窯爐因結(jié)構(gòu)簡單、對危險(xiǎn)廢物的適應(yīng)能力強(qiáng)、控制穩(wěn)定、操作容易、技術(shù)成熟、運(yùn)行歷史悠久等優(yōu)點(diǎn)被國際上廣泛采用。國內(nèi)部分回轉(zhuǎn)窯設(shè)備生產(chǎn)廠家已有成熟的制造技術(shù)，各項(xiàng)指標(biāo)和要求均能滿足現(xiàn)行標(biāo) 準(zhǔn)要求，技術(shù)水平接近國際水平。參照國家環(huán)?？偩汁h(huán)境規(guī)劃院 2004 年 6 約編制的《危險(xiǎn)廢物和醫(yī)療廢物處置設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目復(fù)核大綱（試行）》的有 關(guān)要求，即“危險(xiǎn)廢物焚燒爐型應(yīng)優(yōu)先采用對廢物種類適應(yīng)性強(qiáng)的回轉(zhuǎn)窯 焚燒爐”為此本工程選用 1 臺同向順流干灰式回轉(zhuǎn)窯焚燒爐，處置能力 3 萬 t/年。固體、半固體廢物及助燃的空氣均從筒體的頭部進(jìn)入，燃燒生成的 煙氣及殘?jiān)晌膊颗懦觯瑹煔膺M(jìn)一步引入到二燃室燃燒。
回轉(zhuǎn)窯焚燒爐是一個(gè)圓筒形的有耐火磚襯里的外殼，其軸心的安裝線 與水平線略成角度?？捎锰烊粴狻⒂突蛎悍圩魅剂?。回轉(zhuǎn)窯之前是用來處 理及制造水泥、石灰、鐵礦砂、焦炭等固體物質(zhì)的主要設(shè)備，后來逐漸被 應(yīng)用于廢物的焚燒上，由于它能有效地處理各種不同物態(tài)（固體、液體、 污泥等）的廢物，已經(jīng)被工業(yè)界普遍采用。回轉(zhuǎn)窯通常窯體很長，使得燃 燒區(qū)在整個(gè)焚燒爐中只占有一個(gè)很小的部分。大多數(shù)廢物物料是由燃料過 程中產(chǎn)生的氣體以及窯壁傳輸?shù)臒崃考訜岬摹?/span>
按氣體、固體在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)流動的方向，回轉(zhuǎn)窯焚燒爐分為同向及逆向 兩種。逆向式的回轉(zhuǎn)窯焚燒爐氣、固體混合及接觸較佳、傳熱效率高、利 于增加燃燒速率，但是由于氣、固體相對速度較大，廢物燃燒氣體在回轉(zhuǎn) 窯內(nèi)停留時(shí)間較短，增加了二燃室的燃燒負(fù)荷。同向式回轉(zhuǎn)窯焚燒爐形不 僅適于固體廢物的輸入及前置處理，同時(shí)可以增加氣體的停留時(shí)間，容易 實(shí)現(xiàn)密閉性。目前大多數(shù)處理危險(xiǎn)廢物的回轉(zhuǎn)窯焚燒爐為同向式。
根據(jù)窯內(nèi)灰渣物態(tài)及溫度范圍，回轉(zhuǎn)窯可分為干灰式及熔渣式。干灰 式回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的溫度低于 1000℃，窯內(nèi)固體尚未熔融，仍為固體灰渣。熔渣 式回轉(zhuǎn)窯內(nèi)溫度可能高達(dá) 1350℃，固體廢物中的惰性物質(zhì)除高熔點(diǎn)的金屬 及其化合物外，皆在窯內(nèi)熔融，因此焚燒程度比較完全。熔融的流體由窯 內(nèi)流出，經(jīng)急速冷卻后凝固。由于這種類似礦渣或巖漿的殘?jiān)w粒大， 重金屬浸出濃度較干灰式回轉(zhuǎn)窯所排放的灰渣低，歐洲有一些熔渣式的焚 燒爐，美國僅有少數(shù)幾座，它的主要用途是銷毀含多氯聯(lián)苯廢物。然而根 據(jù)實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)，熔渣式回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)比較困難，如果溫度控制不當(dāng)，窯壁上 可能附著不同形狀的礦渣，熔渣出口容易堵塞。另外焚燒溫度高，能耗比 較大。
?煙氣處理方法選擇 焚燒爐煙氣中的污染物成分包括粉塵、HF、HCl、NOx、SO2、CO2、CO 和二噁英等。
①酸性氣體凈化工藝
(a)干法工藝：即“干式洗氣+布袋除塵”煙氣治理工藝法。用壓縮空氣 將堿性固體粉末（如消石灰或氫氧化鈉等）直接噴入煙氣洗滌塔或煙管上某段反應(yīng)器內(nèi)，使堿性消石灰粉與酸性廢氣充分接觸和反應(yīng)，從而達(dá)到中和廢氣中的酸性氣體并加以去除的目的。為提高干式洗氣法對難以去除的
一些污染物質(zhì)的去除效率，有用硫化鈉（Na2S）及活性炭粉末混合石灰粉 末一起噴入，可以有效地吸收氣態(tài)汞及二噁英。在布袋除塵器濾布表面形 成的吸附劑層可對煙氣中的有害物質(zhì)進(jìn)行二次反應(yīng)，從而提高整個(gè)系統(tǒng)對 酸性氣體的去除效率。干式洗氣塔與布袋除塵器組合工藝是焚燒廠中尾氣
污染控制的常用方法。優(yōu)點(diǎn)為設(shè)備簡單、維修容易、造價(jià)便宜，消石灰輸 送管線不易阻塞；缺點(diǎn)是由于固相與氣相的接觸時(shí)間有限且傳質(zhì)效果一般， 酸性氣體脫除率低，煙氣凈化效果差。常須超量加藥，藥劑的消耗量比濕 法要大。
(b)半干法工藝：即“噴霧干燥+布袋除塵”煙氣治理工藝。其典型流程 包含一個(gè)冷卻氣體及中和酸性氣體的噴淋干燥室及除塵用的布袋除塵器室。 系統(tǒng)的中間為一個(gè)設(shè)置在氣體散布系統(tǒng)頂端的轉(zhuǎn)輪霧化器。高溫氣體由噴 淋塔頂端成螺旋或旋渦狀進(jìn)入。為保證石灰或 NaOH 漿液良好的霧化，采 用轉(zhuǎn)速為 10000r/min 的離心式霧化器，將漿液破碎成滴徑為 20~400μm 的 液滴，以利于液滴的分布、蒸發(fā)及與 HF、HCI、SO2 的反應(yīng)。氣、液體在 塔內(nèi)充分接觸，可有效降低氣體溫度，蒸發(fā)所有的水分及脫除酸性氣體， 中和后產(chǎn)生的固體殘?jiān)伤谆蚣瘔m設(shè)備收集后固化處理或填埋。氣體的 停留時(shí)間為 10～15s。單獨(dú)使用石灰漿時(shí)對酸性氣體去除效率約在 70%左右， 但利用反應(yīng)藥劑在布袋除塵器濾布表面進(jìn)行的二次反應(yīng)，可提高整個(gè)系統(tǒng) 對酸性氣體的去除效率（HCl：85%，SOx：80%以上）。本工藝的優(yōu)點(diǎn)為工藝相對濕法來講要簡單，維修方便，酸性氣體去除率較高；缺點(diǎn)是溫度控 制要求很高，控制不好易使煙氣結(jié)露，影響布袋除塵器的操作，操作較麻 煩，高速旋轉(zhuǎn)霧化器要求高、易磨損，維修工作量大，設(shè)備投資較高。
(c)濕法工藝：濕式反應(yīng)塔對于 HF、HCl 及 SO2 控制可獲得較佳的效果， 其吸收效率是由酸性氣體擴(kuò)散至堿性吸收液滴的速度所控制。濕式反應(yīng)塔 所使用的堿液通常為 NaOH 溶液或石灰（Ca(OH)2）溶液。石灰溶液與酸氣 反應(yīng)后形成鈣鹽，其循環(huán)洗滌水須經(jīng)澄清濃縮及過濾，以防止在設(shè)備中沉 積。濕式反應(yīng)塔較大的優(yōu)點(diǎn)為酸去除效率高，對 HF、HCl 的去除效率可達(dá) 95%以上，對 SO2 亦可達(dá) 90%以上，濕式反應(yīng)塔比半干式反應(yīng)塔對各種有 機(jī)污染物（如 PCDD、PCDF 等）及重金屬有較高的去除效率，同時(shí)濕式反 應(yīng)器還具有除塵功能。本工藝的缺點(diǎn)為投資高，需要設(shè)置污水處理系統(tǒng)， 管路系統(tǒng)容易堵塞，操作環(huán)境較差。
(d)組合法煙氣凈化：組合法煙氣凈化是將干法（或半干法）處理和濕 法處理系統(tǒng)組合在一起的系統(tǒng)，它充分吸取了兩者的優(yōu)點(diǎn)，是國際上 90 年 代普遍采用的方法。首先干法（或半干法）系統(tǒng)的較佳脫酸效率是在煙氣 的露點(diǎn)溫度附近，工業(yè)危險(xiǎn)廢物煙氣的酸露點(diǎn)波動大，單純采用干法系統(tǒng) 脫酸效率不穩(wěn)定。單純的濕法系統(tǒng)因國內(nèi)在脫水的技術(shù)上不過關(guān)，煙氣含 水高，對布袋有影響，若布置在布袋除塵器后，煙氣凈化效果也會變差。 所以為了提高處理效率，延長設(shè)備的使用壽命，在布袋除塵器前采用簡易 的半干法處理系統(tǒng)對煙氣進(jìn)行預(yù)處理，同時(shí)噴入活性碳粉，脫酸效率可達(dá) 50%，再經(jīng)濕法洗滌，可使有害物質(zhì)的去除效率達(dá)到 95%以上。
本項(xiàng)目擬參照執(zhí)行《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》新標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿 中的煙氣污染物排放濃度限值，對污染物的排放有更高的要求，采用組合 法煙氣凈化工藝，即半干法+干法+濕法脫酸處理方案。
②NOx 控制工藝危險(xiǎn)廢物焚燒過程中，NOx 主要有三個(gè)來源：一是廢物自身具有的有機(jī)和無機(jī)含氮化合物在焚燒過程中與 O2 發(fā)生反應(yīng)生成 NOx；二是助燃空氣中 的 N2 在高溫條件下被氧化生成 NOx；三是助燃燃料（如天然氣、柴油等） 燃燒生成 NOx。
通過加強(qiáng)控制手段控制 NOx 的形成或者將已經(jīng)生成的 NOx 還原成為 N2 分子，是減少焚燒爐尾氣 NOx 排放較為有效的手段。目前應(yīng)用非常廣泛的 控制技術(shù)主要包括三類：焚燒控制、選擇性非催化還原技術(shù)（SNCR）、選 擇性催化還原技術(shù)（SCR）。
(a)焚燒控制
通過控制焚燒過程的工藝參數(shù)降低 NOx 的煙氣排放濃度。主要有：
a）降低焚燒區(qū)域的溫度。一般研究認(rèn)為，在 1400℃以上，空氣中的 N2 即與 O2 反應(yīng)生成 NOx。通過控制焚燒區(qū)域的較高溫度低于 1400℃，并且 減少“局部過度燃燒”的情況發(fā)生，即可控制這部分 NOx 的生成。若入爐 廢物中某些高熱值燃料集中在某一區(qū)域燃燒造成該區(qū)域的局部溫度可能超 過 1400℃，從而增加 NOx 的生成量，一般通過合理的廢物配伍就可避免此
類情形發(fā)生。
b）降低 O2 濃度。通過調(diào)節(jié)助燃空氣分布方式，降低高溫區(qū) O2 濃度， 從而有效減少 N2 和 O2 的高溫反應(yīng)，是一種非常經(jīng)濟(jì)有效的方式。
c）創(chuàng)造反應(yīng)條件使 NOx 還原為 N2。 (b)選擇性非催化還原法（SNCR）
在焚燒爐內(nèi)通過脫硝噴槍注射化學(xué)物質(zhì)，本項(xiàng)目選用尿素，在焚燒溫度為 750℃~900℃ 的區(qū)域，NOx 與尿素反應(yīng)被還原為 N2。尿素分解成為 NH3 后參與反應(yīng)，沒 有反應(yīng)完全的 NH3 與煙氣中的 HCl 反應(yīng)生成 NH4Cl，煙氣中殘留的 NH3 小
(c)選擇性催化還原法（SCR）這是一種后燃燒控制技術(shù)。在催化劑作用下，通過注射氨或尿素 （NH3/NO=1：1，摩爾比），使 NOx 被催化還原為 N2，催化劑一般為 TiO2-V2O5。 (d)脫硝工藝的確定就 NOx 的去除效果而言，SCR 對 NOx 的去除率達(dá)到了 85%以上；先進(jìn) 的焚燒控制技術(shù)可以達(dá)到 60~70%的去除率；而 SNCR 對 NOx 的去除率也可 達(dá)到 40~60%左右。
由于本項(xiàng)目脫硝效率要求達(dá)到 50%以上，同時(shí)綜合對國內(nèi)同類型危廢 焚燒工程的調(diào)研結(jié)果，本項(xiàng)目采用 SNCR 脫硝工藝，加入尿素作為脫硝劑， 嚴(yán)格控制尿素投加量和投加溫度點(diǎn)，達(dá)到脫硝的效果，避免 NH3 逃逸。
③重金屬及二噁英控制工藝
(a)重金屬控制 焚燒廠排放尾氣中重金屬濃度的高低，與廢物組成、性質(zhì)、重金屬存
在形式、焚燒爐的操作及空氣污染控制方式等有密切關(guān)系。煙氣中重金屬 主要以氣態(tài)或吸附態(tài)形式存在。氣化溫度較高的重金屬及其化合物在煙氣 處理系統(tǒng)降溫過程中凝結(jié)成粒狀物質(zhì)，然后被除塵設(shè)備收集去除；氣化溫 度較低的重金屬元素?zé)o法充分凝結(jié)，但飛灰表面的催化作用可能使其轉(zhuǎn)化 成氣化溫度較高、較易凝結(jié)的金屬氧化物或氯化物，從而被除塵設(shè)備收集 去除；仍以氣態(tài)存在的重金屬物質(zhì)，將被吸附于飛灰上或被噴入的活性炭 粉末吸附而被除塵設(shè)備一并收集去除。
活性炭粉末不僅可以吸附煙氣中呈氣態(tài)的重金屬元素及其化合物，而 且可以吸附一部分布袋除塵器無法捕集的超細(xì)粉塵以及吸附在這些粉塵上 的重金屬而被除塵設(shè)備一并收集去除。
已有焚燒廠的實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明：布袋除塵器與濕式洗氣塔并用時(shí)， 對重金屬的去除效果均非常好。
(b)二噁英控制 目前常用的二噁英去除工藝是采用活性炭噴射吸附加袋式除塵器。袋式除塵器也對二噁英類有較好的去除效果。活性炭粉末噴入裝置設(shè)置在除 塵器前的管道上，干態(tài)活性炭以氣動形式通過噴射風(fēng)機(jī)噴射入除塵器前的 管道中，通過在濾袋上和煙氣的接觸進(jìn)行吸附去除重金屬和二噁英類物質(zhì)。
對二噁英類物質(zhì)的控制措施還包括以下幾個(gè)方面： a)使廢物充分燃燒； b)控制煙氣在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間和溫度。研究表明，當(dāng)爐內(nèi)燃燒溫度達(dá)到 700℃以上，煙氣停留時(shí)間不低于 0.5s，可實(shí)現(xiàn)二噁英的分解，從工程角 度考慮將控制條件設(shè)定為焚燒溫度達(dá)到 1100℃時(shí)，煙氣停留時(shí)間不低于 2s， 可確保二噁英的高溫分解。
c)控制煙氣進(jìn)入除塵器入口的溫度低于 200℃。當(dāng)進(jìn)入除塵器的煙氣溫 度為 140~160℃時(shí)，對二噁英類的去除率可達(dá) 99％以上。
綜上所述，本項(xiàng)目選用“活性炭噴射+布袋除塵”作為重金屬及二噁英 的去除工藝。
④煙塵控制 早期的焚燒廠的除塵設(shè)備多應(yīng)用靜電除塵器或者袋式除塵器。隨著環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，靜電除塵器因不能滿足脫除二噁英等有機(jī)物的需要， 現(xiàn)在已基本不再采用作為危廢焚燒廠的煙塵處理裝置。國內(nèi)外袋式除塵器 已有相當(dāng)多的運(yùn)行業(yè)績，運(yùn)行可靠，本項(xiàng)目選擇袋式除塵器。
⑤煙氣處理工藝的確定 綜上所述，本項(xiàng)目采用的煙氣處理工藝為：SNCR 脫硝+急冷+干法脫酸+活性炭噴射+布袋除塵+濕法脫酸。
1、工藝整體設(shè)計(jì)原則，按照一次性規(guī)劃、分期建設(shè)，分步實(shí)施，處置能力逐步到位，處理 規(guī)模和處理工藝應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和市場變化，留有機(jī)動性和發(fā)展 余地。2、選擇的工藝流程要借鑒國外危險(xiǎn)廢物處理處置原則技術(shù)方法，選擇 技術(shù)成熟、通用性好的處理工藝，經(jīng)濟(jì)合理的建設(shè)方案，優(yōu)先選擇具有相 對先進(jìn)性、示范性的技術(shù)。3、考慮到危險(xiǎn)廢物種類多，每種危險(xiǎn)廢物的成分復(fù)雜，數(shù)量相對較少， 而且變化大，因此，選定的工藝流程要考慮危險(xiǎn)廢物的復(fù)雜性和多變性， 工藝選擇應(yīng)兼顧通用性，充分體現(xiàn)出整體設(shè)計(jì)的―柔性‖和廣泛的適 應(yīng)性。
優(yōu)點(diǎn)：選擇性能穩(wěn)定、組合配套、節(jié)能的設(shè)備，達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。
環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)性小。焚燒爐型的選擇 國內(nèi)外用于危險(xiǎn)廢物焚燒的焚燒爐大致有爐排爐、兩室爐、固定膛爐、
流化床焚燒爐、多膛爐、回轉(zhuǎn)窯焚燒爐、控氣式焚燒爐和噴液式焚燒爐等。 各種爐型適用情況見下圖。
干式回轉(zhuǎn)窯爐因結(jié)構(gòu)簡單、對危險(xiǎn)廢物的適應(yīng)能力強(qiáng)、控制穩(wěn)定、操作容易、技術(shù)成熟、運(yùn)行歷史悠久等優(yōu)點(diǎn)被國際上廣泛采用。國內(nèi)部分回轉(zhuǎn)窯設(shè)備生產(chǎn)廠家已有成熟的制造技術(shù)，各項(xiàng)指標(biāo)和要求均能滿足現(xiàn)行標(biāo) 準(zhǔn)要求，技術(shù)水平接近國際水平。參照國家環(huán)?？偩汁h(huán)境規(guī)劃院 2004 年 6 約編制的《危險(xiǎn)廢物和醫(yī)療廢物處置設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目復(fù)核大綱（試行）》的有 關(guān)要求，即“危險(xiǎn)廢物焚燒爐型應(yīng)優(yōu)先采用對廢物種類適應(yīng)性強(qiáng)的回轉(zhuǎn)窯 焚燒爐”為此本工程選用 1 臺同向順流干灰式回轉(zhuǎn)窯焚燒爐，處置能力 3 萬 t/年。固體、半固體廢物及助燃的空氣均從筒體的頭部進(jìn)入，燃燒生成的 煙氣及殘?jiān)晌膊颗懦觯瑹煔膺M(jìn)一步引入到二燃室燃燒。
回轉(zhuǎn)窯焚燒爐是一個(gè)圓筒形的有耐火磚襯里的外殼，其軸心的安裝線 與水平線略成角度?？捎锰烊粴狻⒂突蛎悍圩魅剂?。回轉(zhuǎn)窯之前是用來處 理及制造水泥、石灰、鐵礦砂、焦炭等固體物質(zhì)的主要設(shè)備，后來逐漸被 應(yīng)用于廢物的焚燒上，由于它能有效地處理各種不同物態(tài)（固體、液體、 污泥等）的廢物，已經(jīng)被工業(yè)界普遍采用。回轉(zhuǎn)窯通常窯體很長，使得燃 燒區(qū)在整個(gè)焚燒爐中只占有一個(gè)很小的部分。大多數(shù)廢物物料是由燃料過 程中產(chǎn)生的氣體以及窯壁傳輸?shù)臒崃考訜岬摹?/span>
回轉(zhuǎn)窯焚燒系統(tǒng)由回轉(zhuǎn)窯和一個(gè)二次燃燒室組成，以確保廢物燃燒完 全?；剞D(zhuǎn)窯本身是用來沸化及氧化廢物中的可燃物，廢物中的惰性固體則 隨著窯體的轉(zhuǎn)動向另一端移動，然后由底部排出。沸化的蒸汽及燃燒氣體 經(jīng)過回轉(zhuǎn)窯后端，進(jìn)入二次燃燒室在高溫下再進(jìn)行氧化。二次空氣用鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng)，以增加空/燃比及湍流程度?；剞D(zhuǎn)窯和二燃室都設(shè)有輔助燃燒器以 維持爐內(nèi)溫度穩(wěn)定。同時(shí)，在回轉(zhuǎn)窯窯頭和二燃室設(shè)有廢液噴嘴，液態(tài)的 危險(xiǎn)廢物可以通過廢液噴槍噴嘴噴入裝置內(nèi)焚燒處理。
按氣體、固體在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)流動的方向，回轉(zhuǎn)窯焚燒爐分為同向及逆向 兩種。逆向式的回轉(zhuǎn)窯焚燒爐氣、固體混合及接觸較佳、傳熱效率高、利 于增加燃燒速率，但是由于氣、固體相對速度較大，廢物燃燒氣體在回轉(zhuǎn) 窯內(nèi)停留時(shí)間較短，增加了二燃室的燃燒負(fù)荷。同向式回轉(zhuǎn)窯焚燒爐形不 僅適于固體廢物的輸入及前置處理，同時(shí)可以增加氣體的停留時(shí)間，容易 實(shí)現(xiàn)密閉性。目前大多數(shù)處理危險(xiǎn)廢物的回轉(zhuǎn)窯焚燒爐為同向式。
根據(jù)窯內(nèi)灰渣物態(tài)及溫度范圍，回轉(zhuǎn)窯可分為干灰式及熔渣式。干灰 式回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的溫度低于 1000℃，窯內(nèi)固體尚未熔融，仍為固體灰渣。熔渣 式回轉(zhuǎn)窯內(nèi)溫度可能高達(dá) 1350℃，固體廢物中的惰性物質(zhì)除高熔點(diǎn)的金屬 及其化合物外，皆在窯內(nèi)熔融，因此焚燒程度比較完全。熔融的流體由窯 內(nèi)流出，經(jīng)急速冷卻后凝固。由于這種類似礦渣或巖漿的殘?jiān)w粒大， 重金屬浸出濃度較干灰式回轉(zhuǎn)窯所排放的灰渣低，歐洲有一些熔渣式的焚 燒爐，美國僅有少數(shù)幾座，它的主要用途是銷毀含多氯聯(lián)苯廢物。然而根 據(jù)實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)，熔渣式回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)比較困難，如果溫度控制不當(dāng)，窯壁上 可能附著不同形狀的礦渣，熔渣出口容易堵塞。另外焚燒溫度高，能耗比 較大。
?煙氣處理方法選擇 焚燒爐煙氣中的污染物成分包括粉塵、HF、HCl、NOx、SO2、CO2、CO 和二噁英等。
①酸性氣體凈化工藝
(a)干法工藝：即“干式洗氣+布袋除塵”煙氣治理工藝法。用壓縮空氣 將堿性固體粉末（如消石灰或氫氧化鈉等）直接噴入煙氣洗滌塔或煙管上某段反應(yīng)器內(nèi)，使堿性消石灰粉與酸性廢氣充分接觸和反應(yīng)，從而達(dá)到中和廢氣中的酸性氣體并加以去除的目的。為提高干式洗氣法對難以去除的
一些污染物質(zhì)的去除效率，有用硫化鈉（Na2S）及活性炭粉末混合石灰粉 末一起噴入，可以有效地吸收氣態(tài)汞及二噁英。在布袋除塵器濾布表面形 成的吸附劑層可對煙氣中的有害物質(zhì)進(jìn)行二次反應(yīng)，從而提高整個(gè)系統(tǒng)對 酸性氣體的去除效率。干式洗氣塔與布袋除塵器組合工藝是焚燒廠中尾氣
污染控制的常用方法。優(yōu)點(diǎn)為設(shè)備簡單、維修容易、造價(jià)便宜，消石灰輸 送管線不易阻塞；缺點(diǎn)是由于固相與氣相的接觸時(shí)間有限且傳質(zhì)效果一般， 酸性氣體脫除率低，煙氣凈化效果差。常須超量加藥，藥劑的消耗量比濕 法要大。
(b)半干法工藝：即“噴霧干燥+布袋除塵”煙氣治理工藝。其典型流程 包含一個(gè)冷卻氣體及中和酸性氣體的噴淋干燥室及除塵用的布袋除塵器室。 系統(tǒng)的中間為一個(gè)設(shè)置在氣體散布系統(tǒng)頂端的轉(zhuǎn)輪霧化器。高溫氣體由噴 淋塔頂端成螺旋或旋渦狀進(jìn)入。為保證石灰或 NaOH 漿液良好的霧化，采 用轉(zhuǎn)速為 10000r/min 的離心式霧化器，將漿液破碎成滴徑為 20~400μm 的 液滴，以利于液滴的分布、蒸發(fā)及與 HF、HCI、SO2 的反應(yīng)。氣、液體在 塔內(nèi)充分接觸，可有效降低氣體溫度，蒸發(fā)所有的水分及脫除酸性氣體， 中和后產(chǎn)生的固體殘?jiān)伤谆蚣瘔m設(shè)備收集后固化處理或填埋。氣體的 停留時(shí)間為 10～15s。單獨(dú)使用石灰漿時(shí)對酸性氣體去除效率約在 70%左右， 但利用反應(yīng)藥劑在布袋除塵器濾布表面進(jìn)行的二次反應(yīng)，可提高整個(gè)系統(tǒng) 對酸性氣體的去除效率（HCl：85%，SOx：80%以上）。本工藝的優(yōu)點(diǎn)為工藝相對濕法來講要簡單，維修方便，酸性氣體去除率較高；缺點(diǎn)是溫度控 制要求很高，控制不好易使煙氣結(jié)露，影響布袋除塵器的操作，操作較麻 煩，高速旋轉(zhuǎn)霧化器要求高、易磨損，維修工作量大，設(shè)備投資較高。
(c)濕法工藝：濕式反應(yīng)塔對于 HF、HCl 及 SO2 控制可獲得較佳的效果， 其吸收效率是由酸性氣體擴(kuò)散至堿性吸收液滴的速度所控制。濕式反應(yīng)塔 所使用的堿液通常為 NaOH 溶液或石灰（Ca(OH)2）溶液。石灰溶液與酸氣 反應(yīng)后形成鈣鹽，其循環(huán)洗滌水須經(jīng)澄清濃縮及過濾，以防止在設(shè)備中沉 積。濕式反應(yīng)塔較大的優(yōu)點(diǎn)為酸去除效率高，對 HF、HCl 的去除效率可達(dá) 95%以上，對 SO2 亦可達(dá) 90%以上，濕式反應(yīng)塔比半干式反應(yīng)塔對各種有 機(jī)污染物（如 PCDD、PCDF 等）及重金屬有較高的去除效率，同時(shí)濕式反 應(yīng)器還具有除塵功能。本工藝的缺點(diǎn)為投資高，需要設(shè)置污水處理系統(tǒng)， 管路系統(tǒng)容易堵塞，操作環(huán)境較差。
(d)組合法煙氣凈化：組合法煙氣凈化是將干法（或半干法）處理和濕 法處理系統(tǒng)組合在一起的系統(tǒng)，它充分吸取了兩者的優(yōu)點(diǎn)，是國際上 90 年 代普遍采用的方法。首先干法（或半干法）系統(tǒng)的較佳脫酸效率是在煙氣 的露點(diǎn)溫度附近，工業(yè)危險(xiǎn)廢物煙氣的酸露點(diǎn)波動大，單純采用干法系統(tǒng) 脫酸效率不穩(wěn)定。單純的濕法系統(tǒng)因國內(nèi)在脫水的技術(shù)上不過關(guān)，煙氣含 水高，對布袋有影響，若布置在布袋除塵器后，煙氣凈化效果也會變差。 所以為了提高處理效率，延長設(shè)備的使用壽命，在布袋除塵器前采用簡易 的半干法處理系統(tǒng)對煙氣進(jìn)行預(yù)處理，同時(shí)噴入活性碳粉，脫酸效率可達(dá) 50%，再經(jīng)濕法洗滌，可使有害物質(zhì)的去除效率達(dá)到 95%以上。
本項(xiàng)目擬參照執(zhí)行《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》新標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿 中的煙氣污染物排放濃度限值，對污染物的排放有更高的要求，采用組合 法煙氣凈化工藝，即半干法+干法+濕法脫酸處理方案。
②NOx 控制工藝危險(xiǎn)廢物焚燒過程中，NOx 主要有三個(gè)來源：一是廢物自身具有的有機(jī)和無機(jī)含氮化合物在焚燒過程中與 O2 發(fā)生反應(yīng)生成 NOx；二是助燃空氣中 的 N2 在高溫條件下被氧化生成 NOx；三是助燃燃料（如天然氣、柴油等） 燃燒生成 NOx。
通過加強(qiáng)控制手段控制 NOx 的形成或者將已經(jīng)生成的 NOx 還原成為 N2 分子，是減少焚燒爐尾氣 NOx 排放較為有效的手段。目前應(yīng)用非常廣泛的 控制技術(shù)主要包括三類：焚燒控制、選擇性非催化還原技術(shù)（SNCR）、選 擇性催化還原技術(shù)（SCR）。
(a)焚燒控制
通過控制焚燒過程的工藝參數(shù)降低 NOx 的煙氣排放濃度。主要有：
a）降低焚燒區(qū)域的溫度。一般研究認(rèn)為，在 1400℃以上，空氣中的 N2 即與 O2 反應(yīng)生成 NOx。通過控制焚燒區(qū)域的較高溫度低于 1400℃，并且 減少“局部過度燃燒”的情況發(fā)生，即可控制這部分 NOx 的生成。若入爐 廢物中某些高熱值燃料集中在某一區(qū)域燃燒造成該區(qū)域的局部溫度可能超 過 1400℃，從而增加 NOx 的生成量，一般通過合理的廢物配伍就可避免此
類情形發(fā)生。
b）降低 O2 濃度。通過調(diào)節(jié)助燃空氣分布方式，降低高溫區(qū) O2 濃度， 從而有效減少 N2 和 O2 的高溫反應(yīng)，是一種非常經(jīng)濟(jì)有效的方式。
c）創(chuàng)造反應(yīng)條件使 NOx 還原為 N2。 (b)選擇性非催化還原法（SNCR）
在焚燒爐內(nèi)通過脫硝噴槍注射化學(xué)物質(zhì)，本項(xiàng)目選用尿素，在焚燒溫度為 750℃~900℃ 的區(qū)域，NOx 與尿素反應(yīng)被還原為 N2。尿素分解成為 NH3 后參與反應(yīng)，沒 有反應(yīng)完全的 NH3 與煙氣中的 HCl 反應(yīng)生成 NH4Cl，煙氣中殘留的 NH3 小
于 8mg/Nm3。SNCR 不需要催化劑，但其還原反應(yīng)所需的溫度比 SCR 法高 得多，因此 SNCR 需設(shè)置在焚燒爐膛內(nèi)或爐膛與余熱鍋爐之間的過渡煙道 內(nèi)完成。
(c)選擇性催化還原法（SCR）這是一種后燃燒控制技術(shù)。在催化劑作用下，通過注射氨或尿素 （NH3/NO=1：1，摩爾比），使 NOx 被催化還原為 N2，催化劑一般為 TiO2-V2O5。 (d)脫硝工藝的確定就 NOx 的去除效果而言，SCR 對 NOx 的去除率達(dá)到了 85%以上；先進(jìn) 的焚燒控制技術(shù)可以達(dá)到 60~70%的去除率；而 SNCR 對 NOx 的去除率也可 達(dá)到 40~60%左右。
由于本項(xiàng)目脫硝效率要求達(dá)到 50%以上，同時(shí)綜合對國內(nèi)同類型危廢 焚燒工程的調(diào)研結(jié)果，本項(xiàng)目采用 SNCR 脫硝工藝，加入尿素作為脫硝劑， 嚴(yán)格控制尿素投加量和投加溫度點(diǎn)，達(dá)到脫硝的效果，避免 NH3 逃逸。
③重金屬及二噁英控制工藝
(a)重金屬控制 焚燒廠排放尾氣中重金屬濃度的高低，與廢物組成、性質(zhì)、重金屬存
在形式、焚燒爐的操作及空氣污染控制方式等有密切關(guān)系。煙氣中重金屬 主要以氣態(tài)或吸附態(tài)形式存在。氣化溫度較高的重金屬及其化合物在煙氣 處理系統(tǒng)降溫過程中凝結(jié)成粒狀物質(zhì)，然后被除塵設(shè)備收集去除；氣化溫 度較低的重金屬元素?zé)o法充分凝結(jié)，但飛灰表面的催化作用可能使其轉(zhuǎn)化 成氣化溫度較高、較易凝結(jié)的金屬氧化物或氯化物，從而被除塵設(shè)備收集 去除；仍以氣態(tài)存在的重金屬物質(zhì)，將被吸附于飛灰上或被噴入的活性炭 粉末吸附而被除塵設(shè)備一并收集去除。
活性炭粉末不僅可以吸附煙氣中呈氣態(tài)的重金屬元素及其化合物，而 且可以吸附一部分布袋除塵器無法捕集的超細(xì)粉塵以及吸附在這些粉塵上 的重金屬而被除塵設(shè)備一并收集去除。
已有焚燒廠的實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明：布袋除塵器與濕式洗氣塔并用時(shí)， 對重金屬的去除效果均非常好。
(b)二噁英控制 目前常用的二噁英去除工藝是采用活性炭噴射吸附加袋式除塵器。袋式除塵器也對二噁英類有較好的去除效果。活性炭粉末噴入裝置設(shè)置在除 塵器前的管道上，干態(tài)活性炭以氣動形式通過噴射風(fēng)機(jī)噴射入除塵器前的 管道中，通過在濾袋上和煙氣的接觸進(jìn)行吸附去除重金屬和二噁英類物質(zhì)。
對二噁英類物質(zhì)的控制措施還包括以下幾個(gè)方面： a)使廢物充分燃燒； b)控制煙氣在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間和溫度。研究表明，當(dāng)爐內(nèi)燃燒溫度達(dá)到 700℃以上，煙氣停留時(shí)間不低于 0.5s，可實(shí)現(xiàn)二噁英的分解，從工程角 度考慮將控制條件設(shè)定為焚燒溫度達(dá)到 1100℃時(shí)，煙氣停留時(shí)間不低于 2s， 可確保二噁英的高溫分解。
c)控制煙氣進(jìn)入除塵器入口的溫度低于 200℃。當(dāng)進(jìn)入除塵器的煙氣溫 度為 140~160℃時(shí)，對二噁英類的去除率可達(dá) 99％以上。
綜上所述，本項(xiàng)目選用“活性炭噴射+布袋除塵”作為重金屬及二噁英 的去除工藝。
④煙塵控制 早期的焚燒廠的除塵設(shè)備多應(yīng)用靜電除塵器或者袋式除塵器。隨著環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，靜電除塵器因不能滿足脫除二噁英等有機(jī)物的需要， 現(xiàn)在已基本不再采用作為危廢焚燒廠的煙塵處理裝置。國內(nèi)外袋式除塵器 已有相當(dāng)多的運(yùn)行業(yè)績，運(yùn)行可靠，本項(xiàng)目選擇袋式除塵器。
⑤煙氣處理工藝的確定 綜上所述，本項(xiàng)目采用的煙氣處理工藝為：SNCR 脫硝+急冷+干法脫酸+活性炭噴射+布袋除塵+濕法脫酸。
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