焚烧炉烟气处理要去除什么
从二燃室出来的不是一种污染物，而是一组混合物，正因为是混合物，烟气处理才是一串环节，而不是一台设备。
- 酸性气体——塑料产生的氯化氢和二氧化硫，含氟废物产生的氟化氢。它们容易溶解，所以通过与碱性液体或固体吸附剂接触即可去除。
- 氮氧化物——由废物中和助燃空气中的氮生成。一氧化氮溶解度很低，所以要在炉内处理，而不是靠洗涤。
- 颗粒物与飞灰——没有从烟气中分离出来的固体。大部分重金属都附着在这些粉尘上。
- 重金属——尤其是汞，以蒸气的形式排出，所以需要吸附剂而不是过滤器。
- 二噁英和呋喃——在高温区被分解，并可能在下游的飞灰表面重新生成。
- 一氧化碳和残余有机物——它们是不完全燃烧的指示物，而不是烟气流程能去除的污染物。
把这份清单与各环节对照着读，就完成了设计的大部分。漏掉某一类污染物的配置，直到监测烟囱时才会暴露。
降温：烟气急冷塔
烟气离开二燃室时温度很高，第一段通常是把温度迅速降下来。烟气急冷塔用蒸发的方式实现：水被喷入烟气流，蒸发潜热把温度带下来，而且没有换热面会被粉尘糊住。
要快速降温的原因，与燃烧温度之所以重要是同一个原因。在燃烧室与过滤器之间，烟气会经过一段二噁英可能在飞灰上重新生成的温度区间。常被引用的区间大致是 200 至 400 °C，给出这个数字是为了说明设计方向——快速穿过它，不要让烟气停在里面——而不是为了定一个设定值。
急冷塔是湿式容器，所以蒸发掉的水必须补上，出来的烟气是饱和的。酸性气体还会让冷凝液呈酸性，因此塔壳、喷淋装置和下游管道都按这种工况选材。设备需要回收热量时，降温也可以改在余热锅炉里完成。
洗涤：烟气脱酸
烟气洗涤塔通过与碱性液体接触来去除酸性气体。在填料塔里，烟气向上穿过填料层，洗涤液向下流过填料，填料为两股物流提供尽可能大的接触表面。文丘里洗涤器以更高的气速做同样的事，并顺带除去较粗的粉尘。药剂是碱——氢氧化钠、石灰浆或碳酸氢钠——投加量用于把洗涤液维持在吸收效率高的范围内。
液体循环使用并排放一部分。这部分排放的洗涤废水本身就是一股废水，带溶解盐、悬浮固体和重金属，排放前需要单独处理。所以湿式流程需要水源、药剂供应和废水去向；不具备这些条件的现场，用干式流程更合适。
干式与半干式流程在不用液态出水的条件下完成同样的化学过程。半干式配置把石灰浆雾化喷入喷雾干燥吸收塔；水在反应的同时蒸发，干态产物随烟气离开。干式配置则把固体吸附剂喷入管道，或者让烟气穿过反应性滤砖。两种情况下，反应产物和未反应的吸附剂都由下游的过滤器收集，因此那个过滤器既承担分离，也参与反应。
氮氧化物是本节里的例外。一氧化氮的溶解度低到没有实用意义，所以一台能高效去除氯化氢的洗涤塔，对一氧化氮的去除也很有限。去除发生在烟气流程之前，方式是向炉内或高温烟道喷入药剂。排放图表给氮氧化物单列限值，因为它是一个单独的问题，有单独的答案。
吸附：袋式除尘器之前的活性炭
经过降温与洗涤之后，剩下的是既非酸性、也不能作为粉尘过滤掉的那部分：二噁英、呋喃以及汞蒸气。它们都靠炭来捕集，最常见的做法是活性炭喷射——粉状活性炭投加到颗粒物过滤器之前的管道里，炭在滤饼中积聚，使烟气穿过炭层，而不是仅仅从旁边流过。
这种配置有一个在定型之前值得弄明白的特性：它是消耗性的。炭随过滤下来的灰一起排出，所以喷射速率是一笔运行费用，而排出的灰里含有被捕获的二噁英和汞。
另一种做法是固定炭床，让烟气穿过一罐按计划更换或再生的炭。它更容易控制和监测，但比喷入装置需要更大的空间和更重的容器。两种做法都受温度影响：烟气热时吸附更弱，而烟气太冷会把潮湿黏稠的粉尘带进过滤器。适合你的废物的喷射速率和温度窗口，应针对你的废物组成向工厂确认。
过滤：烟气袋式除尘器及其后的烟囱
袋式除尘器去除颗粒物，以及附着在粉尘上的重金属。针刺毡滤袋挂在花板上、悬在分室的箱体内；烟气穿过滤料，粉尘积成滤饼，定时的压缩空气脉冲或机械振打把滤饼抖落到灰斗里。精细过滤主要靠滤饼完成，所以袋式除尘器是清灰，而不是把滤饼全部剥掉。
在干式或半干式流程中，这里也是化学反应的收尾处。上游喷入的吸附剂以及它已生成的产物都留在滤饼里，烟气通过时继续反应，所以这个过滤器既是分离器，也是固定床。
决定过滤器能放在哪里的约束是滤料。每种滤袋材料都有最高连续工作温度，上游的急冷或洗涤必须把烟气降到该温度以下。烟气随后进入引风机——它抽动整条流程——再进入烟囱，在那里监测限值。在本站的焚烧炉排放图表中，医疗与危险废物那一栏按 GB 39707-2020 把二噁英和呋喃定为 0.5 ng TEQ/m³（测定均值），而整套烟气流程就是必须守住这个数字的设备。
顺序为什么是这样
- 烟气急冷塔在过滤之前，因为滤袋承受不了烟气离开燃烧室时的温度。
- 降温在吸附之前，因为炭对热烟气的吸附效果差，而且只有烟气冷下来，重新生成的窗口才会关闭。
- 干式流程中烟气脱酸在过滤器之前，使反应产物在能被捕集的地方生成。
- 吸附紧接在烟气袋式除尘器之前，使滤饼中的炭形成一层接触床。
- 氮氧化物放在流程之前，在炉内或催化段处理，因为洗涤触及不到它们。
- 一氧化碳放在燃烧设计中处理，因为它指示的是不完全燃烧，而不是洗涤问题。
什么决定一个现场的配置
本站焚烧炉提供的三种配置——干式净化、湿式净化与基本单流程配置——用不同的设备覆盖同样的四项任务，而怎么选取决于现场，而不是取决于设备。
- 废物组成。废物中的氯决定洗涤塔必须中和的氯化氢负荷。
- 适用的排放标准。烟囱处的限值决定这条流程需要几段，而不是反过来。
- 水与废水。湿式流程需要水源、药剂供应以及排放洗涤废水的去向。
- 药剂供应。石灰、烧碱和活性炭都要采购和储存，偏远现场应当按它拿得到的东西来设计。
- 气候。会有冰冻的现场上湿式流程，需要伴热、排水防冻以及停机程序。
- 操作水平。带喷射系统和袋式除尘器的干式流程，对操作人员的要求低于带循环回路的湿式流程。
常见错误
- 按炉子规格而不是按废物和限值来选购烟气流程。同样吨位的另一种废物，产生的烟气不同。
- 配置湿式流程却没有给洗涤废水安排去处。洗涤塔排出的是一股现场必须处理的废水。
- 为了回收热量而放慢降温，却不问烟气在降温过程中穿过了什么区间。
- 忘了灰。过滤器收集下来的东西含有从烟气中去除的金属和二噁英，必须有个去处。
- 指望烟气洗涤塔处理氮氧化物。它做不到，那项限值必须在炉内满足。
烟气流程定型之前的自查
- 废物是否已做特性分析，至少给出氯含量和其中塑料的成分？
- 适用于该现场的排放标准是否已确定，并给出每个参数的平均周期？
- 污染物清单里的每一类，是否都有对应的环节来处理？
- 颗粒物过滤器入口的温度是否写明，并与滤袋材料匹配？
- 穿过重新生成温度区间的降温速率是否已知，而不只是进出口温度？
从一项排放限值到一套烟气流程
焚烧炉烟气处理里的一切都取决于废物和限值，所以配置要在写设备清单之前选定。焚烧炉各页列出每种净化配置包含什么，焚烧炉排放图表则逐项给出这条流程必须满足的限值。同一主题的燃烧侧内容，在「焚烧炉为什么要在 850 °C 下运行两秒」一文中讨论。适合你的废物的配置、药剂消耗量和过滤器，应针对你的废物组成和适用的排放标准向工厂确认。