摘要：垃圾焚烧作为城市固废处理的核心技术，其烟气处理系统是防止二次污染、实现达标排放的关键环节。现代垃圾焚烧炉烟气处理系统通常采用“多级净化+协同控制”的工艺路线，涵盖除尘、脱酸、脱硝、重金属吸附及烟气调质等核心功能模块。本文将结合技术原理与工程实践，系统解析烟气处

垃圾焚烧炉烟气处理系统关键设备解析

垃圾焚烧作为城市固废处理的核心技术，其烟气处理系统是防止二次污染、实现达标排放的关键环节。现代垃圾焚烧炉烟气处理系统通常采用“多级净化+协同控制”的工艺路线，涵盖除尘、脱酸、脱硝、重金属吸附及烟气调质等核心功能模块。本文将结合技术原理与工程实践，系统解析烟气处理系统的关键设备及其协同作用机制。

一、除尘设备：布袋除尘器与电除尘器的技术博弈

1. 布袋除尘器：主流选择的技术优势

布袋除尘器通过纤维滤袋拦截烟气中的颗粒物，其核心优势在于：

高效过滤：采用PTFE覆膜滤料时，对PM2.5的捕集效率可达99.99%，出口粉尘浓度稳定低于10mg/m³。

耐腐蚀性：滤袋材质可选用P84、芳纶等耐高温纤维，配合表面覆膜技术，可耐受190℃烟气及HCl、SO₂等酸性气体腐蚀。

协同脱酸：滤袋表面形成的粉尘层可吸附未反应的消石灰，实现二次脱酸，提升系统整体脱酸效率。

工程案例：深圳市某垃圾焚烧厂采用“旋转喷雾半干法+活性炭喷射+布袋除尘”工艺，布袋除尘器进口粉尘浓度为1200mg/m³，出口浓度降至8mg/m³，除尘效率达99.3%。

2. 电除尘器：特定场景的补充应用

电除尘器通过高压电场使颗粒物带电后捕集，其特点包括：

大流量处理：单台设备可处理烟气量达100万m³/h，适合大型焚烧炉配套。

预除尘功能：在半干法脱酸前设置电除尘器，可去除80%以上粗颗粒，减少后续设备磨损。

局限性：对微米级颗粒（如二噁英凝聚物）捕集效率较低，需与布袋除尘器串联使用。

技术改进：某电厂采用“电除尘器+湿式电除尘器”组合工艺，将出口粉尘浓度从15mg/m³降至5mg/m³，满足超低排放要求。

二、脱酸设备：半干法与湿法的协同控制

1. 旋转喷雾半干法反应塔：核心脱酸单元

该设备通过高速旋转雾化器将石灰浆液（浓度10%-15%）喷入反应塔，与烟气中的酸性气体发生中和反应：

反应效率：对HCl的去除率可达90%以上，对SO₂去除率为80%-85%。

温度控制：通过调节喷水量维持出口烟气温度在150-160℃，避免二噁英再合成。

设备参数：某项目反应塔直径9.5m，高度11.8m，烟气流速0.59m/s，停留时间20秒。

2. 湿法洗涤塔：深度脱酸的保障

在半干法后增设湿法洗涤塔，可进一步提升脱酸效率：

反应原理：采用NaOH溶液喷淋，对SO₂的去除率可达95%以上，同时吸收部分重金属。

烟气调质：将烟气温度从150℃降至60℃，湿度提升至90%，为后续GGH换热器提供条件。

挑战：需配套废水处理系统，某项目湿法洗涤塔每小时产生废水50吨，需通过“中和+沉淀+膜过滤”工艺处理。

3. 干法脱酸系统：应急与补充手段

在半干法反应塔与布袋除尘器之间喷入消石灰干粉（Ca(OH)₂），其作用包括：

应急调节：当半干法系统故障时，干法系统可维持80%以上的脱酸效率。

精准控制：通过烟气在线监测数据反馈，自动调节消石灰喷射量，某项目将HCl排放浓度稳定控制在10mg/m³以下。

三、脱硝设备：SNCR与SCR的技术选择

1. SNCR脱硝系统：炉内脱硝的主流方案

在炉膛温度850-1100℃区域喷入尿素溶液（浓度20%-25%），发生选择性非催化还原反应：

反应效率：NOx去除率可达40%-60%，氨逃逸量控制在5ppm以下。

设备组成：包括尿素储存罐、溶解罐、计量泵、喷枪及控制系统，某项目配置6支喷枪，覆盖炉膛横截面。

经济性：投资成本仅为SCR系统的30%，运行费用低25%。

2. SCR脱硝系统：超低排放的终极手段

在布袋除尘器后设置SCR反应器，利用催化剂（如V₂O₅-WO₃/TiO₂）在180-220℃温度窗口内将NOx转化为N₂：

反应效率：NOx去除率可达90%以上，出口浓度低于50mg/m³。

催化剂管理：采用“2+1”层布置（2层运行，1层备用），每3年更换一层催化剂，某项目催化剂寿命达8000小时。

技术挑战：需解决SO₃与氨反应生成NH₄HSO₄导致的催化剂堵塞问题，通过优化喷氨格栅设计降低风险。

四、辅助设备：系统稳定运行的关键支撑

1. 活性炭喷射系统：重金属与二噁英的吸附屏障

在布袋除尘器前喷入活性炭粉末（粒径200目），其比表面积达800-1000m²/g，可高效吸附：

重金属：对Hg、Cd、Pb的吸附效率达95%以上。

二噁英：通过物理吸附与催化降解协同作用，使排放浓度低于0.1ng-TEQ/m³。

设备参数：某项目活性炭喷射量0.5kg/t垃圾，储仓容量15m³，满足72小时连续运行。

2. GGH烟气再热器：消除“白烟”的视觉污染

通过高温烟气与低温净烟气间接换热，将烟气温度从60℃提升至85℃以上：

除湿效果：相对湿度从100%降至15.7%，消除烟囱排口“白烟”现象。

材料选择：采用ND钢（09CrCuSb）制作换热管，耐腐蚀速率低于0.1mm/年。

能效优化：某项目通过回收烟气余热产生蒸汽，年节约天然气30万立方米。

3. 飞灰输送系统：危险废物的安全处置

收集布袋除尘器与反应塔底部的飞灰（含二噁英及重金属），经气力输送至灰仓：

稳定化处理：采用“水泥+螯合剂”固化工艺，使重金属浸出浓度低于《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008）。

设备冗余：配置双线输送机（1用1备），确保系统连续运行率≥98%。

五、技术趋势：智能化与资源化的未来方向

智能控制：通过AI算法优化SNCR喷氨量、活性炭喷射量等参数，某项目实现NOx排放波动范围缩小至±10mg/m³。

资源回收：从飞灰中提取金属（如Zn、Pb）及制备建筑材料，某试点项目年回收金属120吨，生产砖块50万块。

碳捕集：在湿法洗涤塔后增设胺法碳捕集装置，某项目实现CO₂捕集率85%，用于温室气体封存或工业利用。

垃圾焚烧炉烟气处理系统是集机械、化学、材料于一体的复杂工程体系。从布袋除尘器的高效过滤到SCR脱硝的精准控制，从活性炭吸附的深度净化到GGH换热的节能优化，每一环节都需严格匹配工艺参数与设备性能。随着“双碳”目标推进，未来烟气处理系统将向“超低排放+资源回收+智能运维”方向升级，为城市固废处理提供更清洁、更高效的解决方案。

来源：最亮的星ab