垃圾焚烧发电厂的 “超净” 秘密:深能环保烟气处理技术全解析
发布时间:2025-06-11
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图1 日益增长的城市生活垃圾


随着城市化进程加速,城市生活垃圾产生量与日俱增(图1),垃圾处理已成为维系城市健康运转的关键。垃圾焚烧发电凭借减量化、无害化、资源化的显著优势,成为生活垃圾处理的核心手段。然而,垃圾焚烧后的烟气处理,受到周边居民的广泛关切。今天,我们以深能环保的烟气处理技术为切入点(图2 ),深度解析垃圾焚烧发电厂如何通过高效清洁的处理工艺,以远优欧盟标准的严苛要求,守护城市生态环境,化解邻避效应带来的困扰。


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图2 深能环保垃圾焚烧处理工艺流程图


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垃圾焚烧烟气:成分复杂的 “潜在威胁” 



垃圾在焚烧过程中,由于高温热解、催化氧化等作用,会产生复杂成分的烟气(表1 )。这些烟气中包含颗粒物(飞灰、粉尘)、酸性气体(如 HCl、SO₂、NO₂等)、有机氯化物(如二噁英、呋喃)以及重金属(如 Hg、Cd、Pb 等)。

表1  生活垃圾焚烧烟气中典型污染物原始浓度范围

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曹俊.垃圾焚烧烟气多组分对V₂O5-WO3/TiO₂脱硝催化剂作用机制研究[D].重庆大学,2023.

其中,酸性气体腐蚀性强,严重破坏设备并危害生态与健康;二噁英作为持久性有机污染物;重金属则直接对人体健康构成严重威胁。因此,若不对此类烟气实施有效净化处理,其将成为危害环境与人体健康的潜在污染源。


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深能环保:分子级全链条防护的 “秘密武器” 


深能环保在垃圾焚烧发电厂的烟气处理上,采用了一套先进且完善的技术体系,实现了分子级全链条防护,确保环保指标远优欧盟标准。


脱硝技术:

精准降低氮氧(NOx)化物 

SNCR + SCR 组合工艺 


采用 SNCR(选择性非催化还原法)和 SCR(选择性催化还原法)组合脱硝技术可实现烟气高效脱硝(图3)。SNCR 技术在烟气温度为 850 - 1100℃时,将氨或尿素等脱氮剂直接喷入炉内,使氮氧化物被还原成氮和水。为实现烟气高效脱硝,深能环保结合 SCR 技术对 SNCR 处理后剩余的烟气进行进一步处理。在钒钨钛催化剂的作用下,当烟气温度约为180-420℃时, NH3吸附在催化剂表面被活化,随后与烟道气中的 NOx 发生还原反应成 N₂。


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这种组合工艺优势明显。一方面,SNCR 可先去除大部分 NOx,降低 SCR 系统的负荷,使得 SCR 所需的反应器变小,从而降低投资成本;另一方面,SCR 能进一步将 NOx 深度还原,确保最终排放的氮氧化物浓度极低。通过这种精准协同的作用,深能环保的垃圾焚烧发电厂能够稳定地将氮氧化物控制在极低水平,远优于欧盟标准(氮氧化物排放限值一般为 200mg/m³)。例如,在实际运行中,深能环保部分项目的氮氧化物浓度可稳定在 80mg/m³ 以下 ,实现了超洁净环保指标。


脱酸技术:多重保障去除酸性气体 

半干法 + 干法 + 湿法组合脱酸


深能环保采用了“半干法+干法+湿法” 的组合工艺,实现了酸性气体全方位去除。 


半干法脱酸一般采用 Ca(OH)₂ 溶液作为吸收剂,在喷雾干燥吸收塔中,石灰浆通过喷嘴以喷雾形式与烟气中的酸性气体充分接触反应。石灰浆溶液中的水分在烟气高温下蒸发,反应残留物以干态形式从吸收塔下部析出。此过程对焚烧烟气酸性气体的去除率可达 85% 以上。 


干法脱酸则是在烟气中喷入小苏打(NaHCO3)或 Ca (OH)₂粉末,使其与酸性气体发生化学反应,进一步去除酸性气体。 


湿法脱酸作为最后一道保障,通常使用碱液(NaOH 溶液)对烟气进行清洗,对 HCl 及 SO₂去除率高达 95% 以上。经过这三道脱酸工序,深能环保能够将酸性气体中的 HCl、SO₂等降低至极低水平。以 HCl 为例,国家标准限值为 50mg/m³ ,而深能环保的垃圾焚烧发电厂可将 HCl 浓度稳定控制在 10mg/m³ 以下 ,与欧盟标准相当,有效去除酸性气体。


除尘技术:高效拦截颗粒物 

袋式除尘器为主力


深能环保采用袋式除尘器进行除尘。其工作原理是含尘烟气通过滤袋时,粉尘被滤袋拦截,干净气体则通过滤袋。袋式除尘器对细微颗粒物具有极高的捕集效率,能够有效拦截飞灰、粉尘等颗粒物。在垃圾焚烧烟气处理中,其除尘效率可达 99.9% 以上。例如,欧盟标准中对颗粒物环保指标限值为 10mg/m³ ,深能环保的垃圾焚烧发电厂颗粒物通常可稳定在5mg/m³ 以下 ,实现超洁净指标。 


炉外去除二噁英和重金属:

活性炭高效吸附


二噁英和重金属是垃圾焚烧烟气中的重点污染物。深能环保通过“3T+E原则”在焚烧炉内高效分解二噁英;在炉外通过活性炭喷射吸附技术进一步抑制二噁英和重金属污染物,即在烟气处理过程中,将活性炭喷射到烟气中,活性炭具有巨大的比表面积和丰富的微孔结构,能够高效吸附二噁英、呋喃等有机毒物以及 Hg、Cd、Pb 等重金属。 


经检测,深能环保垃圾焚烧发电厂烟气中的二噁英含量( 0.002ng TEQ/m³)远优于欧盟标准(欧盟标准中二噁英环保指标限值为 0.1ng TEQ/m³ ),重金属含量实现优于欧盟标准。



数据见证实力:远优欧盟标准的环保指标 



通过深能环保先进的烟气处理技术,其垃圾焚烧发电厂的各项环保指标均表现优异,以深圳地区的垃圾焚烧发电厂为例,其环保指标标准远优欧盟。以下是深能环保的实际数据与欧盟标准的对比:


表2 深圳市焚烧炉大气污染物排放限值

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数据来源于《深圳市生活垃圾处理设施运营规范》(SZDB/233-2017)


这些数据清晰地表明,深能环保在垃圾焚烧发电厂的烟气处理方面,以严格的技术标准和卓越的处理能力,有力地回应了邻避效应中对环境污染的担忧。



科技引领环保未来



深能环保的垃圾焚烧发电厂烟气处理技术,凭借分子级全链条防护的先进理念和技术手段,在脱硝、脱酸、除尘以及去除二噁英和重金属等方面展现出强大的实力,各项环保指标远优欧盟标准,为城市垃圾处理的环保性和可持续性提供了有力保障。


随着科技的不断进步和创新,像深能环保这样的先进技术将在更多的垃圾焚烧发电厂中应用和推广,推动垃圾处理行业向更加绿色、环保、高效的方向发展,为我们的城市创造更清洁、更美好的环境。 


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课后小问答


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问题1


常见的空气污染物有哪些?

A. 二氧化碳

B. 氮气

C. 氮氧化物

D. 水蒸气


问题2


垃圾焚烧发电厂控制二噁英排放的核心措施是什么?

A. 降低焚烧温度至500℃以下,避免二噁英合成

B. 3T+E原则,即保持炉膛温度≥850℃,足够的湍流,过量空气并停留2秒以上

C. 仅依靠活性炭吸附,无需温度控制

D. 增加垃圾焚烧量,稀释污染物浓度


问题3


垃圾焚烧产生的烟气中包含多种物体,以下哪种不是文中提到的重点处理对象?

A.  酸性气体 (如 HCl, SO₂)

B.  温室气体 (如 CO₂)

C.  颗粒物 (如飞灰, 粉尘)

D.  重金属 (如 Hg, Cd)

E.  有机氯化物 (如二噁英)


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内容来源:深圳能源环保股份有限公司

作者:编辑部特邀编辑 缪奇

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