随着城市化进程加速，垃圾围城问题日益严峻，如何高效处理垃圾并控制污染成为行业焦点。近日，一项基于数值模拟的研究为垃圾焚烧脱硝技术提供了新思路，通过优化空气分级、烟气再循环和SNCR技术，显著降低了氮氧化物排放。
垃圾焚烧作为主流处理方式，虽能大幅减量并回收资源，但燃烧过程中产生的氮氧化物（NOx）是酸雨和光化学烟雾的主要成因。传统脱硝技术如SCR和SNCR各有局限：SCR效率高但成本昂贵，SNCR成本低但效率受限。本研究针对广东某日处理350吨的垃圾焚烧厂，通过数值模拟优化三种低氮技术，探索协同减排路径。
研究团队首先对焚烧炉结构进行改造，将原A型炉改为B型炉，扩大燃烧空间并优化气流分布。模拟结果显示，结构改造后炉内温度场更均匀，燃烧更充分，初始NOx生成量降低8.39%。通过调整一、二次风比例，当二次风占比增加时，炉内形成低氧燃烧环境，有效抑制NOx生成。
烟气再循环技术（FGR）的引入进一步提升了减排效果。当20%的烟气作为二次风回喷时，NOx生成量下降23.54%，锅炉效率从80.16%提升至83.78%。这是因为再循环烟气稀释了氧气浓度，降低了火焰温度，同时增强了传热效率。
污泥掺烧比例也是关键变量。研究发现，当污泥掺入比为7%时，燃烧效率与NOx控制达到**平衡。此时炉内高温区满足二噁英控制要求，且NOx排放处于较低水平。若配合SNCR技术，出口烟气NOx浓度可从278.63mg/Nm³降至245.25mg/Nm³。
最引人注目的是三种技术的协同效应。单独使用SNCR时NOx去除率为33.68%，结合空气分级后提升至47.19%，而三者耦合使用时，去除率高达76.48%，接近SCR技术效果，但成本大幅降低。这种组合方案无需昂贵催化剂，更适合中小规模焚烧厂推广。
该研究为中国垃圾焚烧行业提供了重要启示。在环保标准日益严格的背景下，企业可通过优化燃烧参数、引入烟气再循环、合理掺烧污泥等方式，以较低成本实现超低排放。同时，数值模拟技术为工艺优化提供了高效工具，减少了试错成本。
未来，随着焚烧技术向精细化、智能化发展，多技术耦合与动态调控将成为趋势。中国作为全球垃圾产量增长最快的国家，亟需推广此类高效低成本的脱硝方案，助力实现垃圾处理的绿色转型。