城市污泥干燥动力学特性及其与生物质共气化热电联产系统模拟

对城市污泥进行高效干燥预处理及气化资源化利用是实现城市绿色可持续发展的重要途径之一。首先,利用热重反应器研究了污泥的干燥动力学特性;其次,基于Fluent数值模拟软件明晰了高温低速烟气和低温高速烟气对污泥干燥过程的影响;最后通过Aspen Plus构建了新型的污泥与生物质共气化热电联产系统,并讨论了系统的热力性能。结果表明：污泥在热重反应器中的干燥过程分为升速阶段、第一降速阶段和第二降速阶段,以降速阶段为主;SW-60、SW-80的水分扩散系数范围分别为6.34×10^–6～3.72×10^–5 m²/s和3.69×10^–5～2.60×10^–4 m²/s;初始含水率的提高会增加污泥干燥活化能,SW-60、SW-80的干燥活化能分别为9.55 k J/mol和28.25 k J/mol;干燥床中高温低速烟气的干燥效率大约为低温高速烟气的2.67倍;在热电联产系统中,随着生物质掺混比例的增加,输入热量、空气流量、合成气低位热值、合成气产率和热电联产潜力均随之增加,...     

印染污泥薄层干燥动力学分析

通过印染污泥薄层干燥试验,研究干燥温度和污泥厚度对印染污泥干燥特性的影响,并与造纸污泥进行对比,比较不同薄层干燥数值模拟模型,最终选用Modified Page模型描述印染污泥薄层干燥过程,求出印染污泥的有效扩散系数和活化能。结果表明,干燥温度越高、污泥厚度越薄,污泥干燥速率越大;不同污泥干燥特性存在明显差异,印染污泥厚度对干燥速率的影响程度比造纸污泥大;当干燥温度为140~200℃时,印染污泥的有效扩散系数为2.966 7×10-8~8.388 8×10-8 m2/s;印染污泥水分扩散的活化能为3.88kJ/mol,比造纸污泥低5.555kJ/mol。     

工艺参数对电流体动力学干燥速度与能耗的影响

为了研究电流体动力学干燥技术中工艺参数对干燥速度与能耗的影响,以优化干燥工艺及提高干燥效率,将豆腐作为试品置入多针—板电极所构成的电流体动力学干燥装置中,实验研究电源电压、上下电极间距、针间距等工艺参数对电流体动力学干燥速度与能耗的影响。实验结果表明:干燥电压与干燥速度线性正相关;干燥能耗与工作电压也具有一定的正相关性,但并非线性关系;上下电极间距和针间距都对干燥速度和能耗有一定影响,且都存在一最佳的间距,由之得出结论:在上下电极间距为9cm,针间距为8cm、工作电压为45kV时,干燥速度最大且干燥能耗相对最小。     

城市废弃物前置干燥炭化技术在污泥耦合发电中的大型化工业实施

针对城市绿色发展的废弃物处置问题,利用燃煤电厂优势条件,研发了城市废弃物前置干燥炭化技术,即利用燃煤锅炉高温烟气,在一体化处理机中对废弃物进行一体化处置,全组分产物经密闭管道输送至高温炉膛进行焚烧,实现了燃煤电厂对城市废弃物的资源化及无害化处置。该技术在污泥耦合发电项目上进行了大型化工业应用,一期项目污泥处置能力250 t/d,二期项目将提升至500 t/d。系统投运后,锅炉主辅机运行参数正常,锅炉污染物排放指标均满足环保要求,处置过程无臭气及有机臭水。第三方测试结果表明：掺烧污泥后,锅炉效率下降约0.298百分点;不同机组负荷下掺烧污泥时,锅炉烟气中的二噁英排放质量浓度无明显差别。     

污泥半干化焚烧系统火用分析

优化污泥干燥和焚烧系统能量的火用流分布,可有效提高污泥的处理效率。以国内某污泥半干化焚烧系统为研究对象,根据火用分析方法,建立了该系统的火用流模型,将系统划分为流化床焚烧炉、余热锅炉、干燥混合装置3个单元,通过对不同工况下的理论计算及对比分析,探讨系统火用利用指标的变化规律。计算结果表明:污泥入炉含水率为60%时,流化床焚烧炉、余热锅炉以及干燥混合装置的火用效率分别为46.56%、32.41%、53.03%;污泥入炉含水率降至50%时,焚烧炉的火用效率高达53.08%,余热锅炉的火用效率降低至23.10%,但产品火用提高了9.58%,干燥混合装置的火用效率降至51.93%,但产品火用提高了8.23%;降低入炉污泥含水率虽然增加了火用损失,但提高了各系统产品火用的总值以及焚烧炉燃烧部分的火用效率。研究结果可为城市污泥半干化焚烧系统的优化设计与运行提供理论参考。     

高压电场在热敏性物料干燥应用中的研究进展

高压电场干燥技术以其低投入、低能耗、不升温等优点为热敏性物料干燥开辟了一条新途径,但其干燥机理、干燥模型和各种因素对干燥效果影响的研究还不够深入和完善。为了提高高压电场干燥效率,进一步开展相关的研究工作,利用综合法、分析法归纳和总结了高压电场干燥技术的机理;介绍了高压电场干燥的两种装置及其特点;总结了高压电场干燥技术的特点及其在蔬菜、中药材、生物制品等热敏性物料干燥方面应用情况。研究结果表明:高压电场干燥技术在热敏性物料干燥领域具有明显的优势,并指出了如何进一步降低能耗、提高效率和将其与其它干燥技术相结合是今后研究工作的热点。     

厌氧发酵与焚烧耦合的固体废物发电系统综合性能分析

提出了一种高效的厌氧发酵与焚烧耦合的固体废物（固废）发电综合系统,采用固废厌氧发酵产生沼气,沼气进入沼气燃烧器燃烧产生高温烟气,烟气通过机组中的加热器和空气预热器对汽水系统和一、二次风进行加热;在保证进入锅炉中固废焚烧产生的热量不变的情况下,增加了进入汽轮机中做功的能量,从而提高了整体机组的发电效率;同时根据热力学第一定律和热力学第二定律分析机组发电效率和?效率提升的原因。结果表明：与案例机组相比,所提出加入沼气燃烧高温烟气系统可增加8.69 MW净发电量;此外,新系统的发电效率提升了3.56百分点,发电?效率提升了9.74百分点。经济性分析表明：所提出的耦合系统增设了厌氧发酵沼气燃烧系统,动态回收周期为3.78年,经济优势明显。     

褐煤干燥对电厂经济性的影响

褐煤中水分较高,若直接用于电厂锅炉燃烧,将导致锅炉热效率和电厂净效率降低,经干燥后的褐煤燃烧对提高电厂经济性有很重要的意义.以某300MW燃煤粉锅炉机组为例,计算和分析了燃用干燥前与干燥后的褐煤时锅炉内燃烧、受热面换热、烟风系统阻力以及磨煤机出力的改变,得出褐煤干燥对锅炉热效率、燃煤量、风机电耗及制粉系统电耗的影响,对电厂燃用未经干燥及干燥后的褐煤的经济性进行了评价.燃用干燥后的褐煤不仅可大大减少入炉煤量,而且还可提高锅炉热效率,降低送、引风机及制粉系统等辅机的电耗.     

燃用低阶煤电站烟气余热利用方式热经济性比较

烟气余热利用对提高燃煤电站的综合能效具有重要意义。本文以某燃用中高水分的超临界600 MW凝汽式机组为例,分析比对了利用低温省煤器加热回水和利用烟气滚筒干燥设备干燥入炉煤这2种烟气余热利用系统进行热力学计算对比;在此基础上,对这2种烟气余热回收机理进行了分析,并对2个系统的经济性进行了探讨。结果表明:以案例机组为例,通过烟气余热利用将排烟温度从130 ℃降低到95 ℃,低温省煤器方案和预干燥原煤方 案机组功率分别增加3.14 MW和10.85 MW,年均净发电收益分别增加464.34万元和 1 401.1万元,利用烟气余热干燥入炉煤体现出较好的热经济性。     

燃煤电厂城市废弃物前置干燥炭化处置技术小型化工业应用

针对城市绿色发展面临的废弃物处置问题,利用燃煤电厂优势条件,研发了城市废弃物前置干燥炭化技术,实现了燃煤电厂对城市废弃物的资源化及无害化处置。通过抽取煤粉锅炉高温烟气在一体化处理机中对废弃物进行一体化处置,全组分产物经密闭管道输送至高温炉膛进行焚烧,焚烧产生的大气污染物经锅炉尾部环保设施高效脱除实现超低排放。炉膛1 300~1 500 ℃高温条件遏制了废弃物焚烧过程中二噁英类物质生成,并将废弃物化学能向电能的转化效率提高至37%~42%。该技术在污泥耦合发电项目上进行了小型化工业应用,结果表明:污泥处置能力达100 t/d,整个处置过程无臭气及有机臭水产生,处置污泥期间锅炉主辅机运行参数均正常;掺烧污泥前后,锅炉效率下降约0.05百分点,烟囱入口烟气中二噁英及粉煤灰中的重金属均无明显差别。