垃圾焚烧发电厂烟气脱白特点及技术方案分析

湿法脱酸工艺主要用于我国火电、钢铁、建材、水泥等行业的烟气净化工艺。湿法处理系统产生的饱和湿烟气中含有大量的水蒸气，水蒸气中含有溶解盐、粉尘等污染物。水蒸气进入低温环境。在烟气温度降低的过程中，烟气中的水蒸气会与污染物凝结形成湿烟羽，烟囱冒出白烟和灰烟，视觉效果差，对周边居民的生活产生影响。目前，许多省市的火电或其他行业地方标准将白烟排放纳入控制指标。

目前，国家生活垃圾焚烧行业标准《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2014）对白烟控制没有相关要求，地方标准也没有相关参考标准。垃圾焚烧发电烟气脱白技术路线主要参照火电行业，对各技术路线的适用性没有系统总结。基于此，本文理论上详细比较了各种烟气脱白工艺的特点，并对类似项目的脱白工艺选择提出了建议。

1.垃圾发电行业烟气脱白的特点

烟气脱白技术主要受工艺条件、余热资源、投资要求等因素的影响。虽然各行业的烟气美白工艺不同，但考虑到节能和投资因素，烟气美白常用的技术路线主要有三种：烟气加热技术、烟气冷凝技术、烟气冷凝再加热技术，这三种技术路线和组合方案也延伸了多种美白工艺。

与火电行业相比，垃圾发电有其特殊性。

首先，由于环境保护的要求，大多数垃圾发电厂的选址通常远离居民区。当污染物排放达到标准时，白烟对居民的视觉影响不大，影响人口较少，不需要设置烟气脱白。

二是参考火电厂脱白工艺，无论采用加热还是冷凝再加热方法，蒸汽和电能消耗较大，垃圾发电厂由于垃圾热值低，蒸汽或发电与燃煤发电厂相比过小，不适合消耗大量蒸汽或电能再加热烟气。因此，垃圾发电厂烟气脱白最重要的考虑因素是：投资运营成本和技术实用性。

除热源外，垃圾发电烟气美白方案主要受烟气净化工艺的影响。以下将比较烟气净化工艺和支持烟气美白的工艺路线。

2.废物发电行业烟气净化工艺及烟气脱白技术方案

2.1常规烟气净化工艺

为满足现行《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2014）的要求，垃圾发电烟气净化的传统工艺为SNCR（炉脱硝）+半干酸+干酸+活性炭吸附+袋式除尘器除尘。余热锅炉出口的烟气（约190℃）进入半干反应塔，进行第一步脱酸处理。石灰通过制浆系统制成石灰浆，通过旋转雾化器和冷却水喷入反应塔。进入反应塔的烟气与高雾化的石灰浆接触，释放热量，蒸发水分，降低烟温。反应塔底部排除部分反应产生的飞灰（固相）和非反应石灰，大部分飞灰和烟气一起进入袋式除尘器。活性碳喷射系统和干粉（消除石灰或氢氧化钠）喷射系统分别设置在半干反应塔和袋式除尘器之间的烟道中。吸附重金属、二恶英、二恶英、二恶英等。喷射的干石灰粉与烟气充分混合，有助于去除烟气中的酸性气体，未反应的材料继续与除尘器中的污染物发生反应。烟气进入袋式除尘器时，前期工艺的反应产物（氯化钙、亚硫酸钙、硫酸钙等）与吸附污染物的活性炭和烟尘通过滤袋分离。烟气离开袋式除尘器后，通过引风机增压将烟囱排入大气，烟囱出口温度为130~150℃。

根据项目实际运行经验，常规烟气净化工艺处理后的烟气水蒸气含量和粉尘含量处于较低水平，烟气温度处于较高水平，对白烟的影响有限。正常工程冬季或雨天会有可见的白烟，但视觉影响不明显。因此，在新建改造工程中，无需考虑半干法+干法对白烟的影响，也无需设置烟气脱白装置。但是，如果地方标准或环保部门对白烟有特殊要求，可以从工艺和经济的角度选择进一步提高烟气温度，降低粉尘含量。由于目前运行的项目粉尘含量能够满足国家标准，改造过程中难以增加过滤面积，因此提高烟气温度是最可行的方法。

在袋式除尘器后端增加一套SGH(蒸汽-烟气换热器)或电加热器是提高烟气温度最可行的方法。

（1）电加热：采用电加热方法将空气提高到所需温度，然后将热空气送入烟道，与烟气混合，提高烟气温度。其主要设备为风道电加热器，功率大，根据加热器进出口烟气温度确定。电加热工艺的缺点是功耗过大，大大提高了工厂的功耗。其优点是设备简单，占地面积小。

（2）蒸汽加热：SGH（蒸汽-烟气换热器）直接用于袋式除尘器出口的烟气，将烟气温度提高到所需温度。SGH的缺点是设备复杂，占地面积大，优点是可以使用一些低质量的蒸汽。

2.2带湿脱酸系统的烟气净化工艺

为了满足当地越来越高的环境保护要求，部分项目采用湿法脱酸工艺和SCR（选择性催化还原工艺）脱硝工艺。袋式除尘器出口的烟气进入SCR反应器和湿法反应器进行脱硝和脱酸，然后排入大气。完整工艺为SNCR（炉内脱硝）+半干法脱酸+干法脱酸+活性炭吸附+袋式除尘器除尘+湿法脱酸+SCR脱硝。根据不同的环境保护要求，一些项目只增加湿法工艺。大多数项目在增加湿法的同时也增加了SCR脱硝系统。湿法工艺和SCR工艺的顺序将发生变化。

湿法工艺对烟气含水量有很大影响，也是垃圾焚烧发电厂烟气脱白的主要研究对象。湿法处理系统出口排放温度约60℃，烟气湿度高，直接排放到大气中容易产生白烟。部分项目采用烟气直接加热方案，采用GGH（烟气换热器）+SGH（蒸汽烟气换热器）工艺提高烟气温度，出口烟气可采用GGH（烟气换热器）和湿法处理系统进口高温烟气换热，提高烟气温度，然后通过SGH（蒸汽-烟气换热器）和蒸汽换热进一步提高烟气温度。但本质上，该方法只提高了烟气温度，不降低烟气中的水分，湿度仍然很大，因此需要提高到更高的温度来减少白烟的产生。为此，部分项目采用冷凝再加热技术，在湿处理系统出口设置换热器，继续将烟气温度降至45℃左右，在此过程中大量冷凝水沉淀，烟气含水量大大降低，然后通过GGH（烟气换热器）+SGH（蒸汽烟气换热器）工艺提高烟气温度，可大大降低烟气的产生。该系统在解决白烟问题方面效果良好，但缺点是设备复杂，占地面积大，空间高度要求高，由于人工冷却和人工冷却，劳动力成本过高，由于烟道复杂，阻力大，也大大增加了风机的功耗。

3结语

本文参考火电领域烟气脱白经验，从经济、可靠的角度来看，垃圾焚烧发电领域烟气脱白提出了两种技术框架设计理念：一是对于烟气视觉感知不太严重，实际污染物达到排放标准，建议不设置脱白设施（主要用于半干法+干法脱酸工艺）。二是对于烟气视觉感知严重，实际污染物达到排放标准，可增加烟气再加热或冷凝再加热设施，利用低质量蒸汽或电能，采用成熟技术或新技术协同处理技术路线（主要用于湿酸项目），在考虑经济投资、运营成本的基础上，最大限度地减少烟气排放。

本文对垃圾焚烧发电领域的烟气脱白需求提出了上述建议，以降低设计和改造风险，促进垃圾发电厂烟气脱白系统的有效应用，对垃圾发电厂烟气脱白项目的实践和应用具有一定的参考作用，促进部分地区垃圾发电烟气脱白项目的顺利发展。