城市污泥与煤CFB混烧研究进展

比较了目前污泥处理的各种方法,指出污泥与煤的CFB混烧是一种彻底的污泥处理方法,论述了污泥与煤CFB混烧技术在国内外的相关研究进展,介绍了该技术在国内外的推广应用,并讨论了该技术在工业化应用中产生的问题。     

污泥基本特性及其与煤混烧的热重研究

主要通过对污泥单独燃烧及污泥与煤混烧的热重曲线的分析，研究了污泥的基本燃烧特性及其与煤的混烧特性。研究发现，污泥的燃烧特性与煤的燃烧有较大的区别，而污泥与煤的混烧特性从总体上表现为污泥与煤共同作用的结果，其燃烧特性在某些方面优于污泥或煤的单独燃烧。     

生物质与煤的混烧特性及其对可吸入颗粒物排放的影响

在沉降炉上进行生物质与煤的混烧试验，分析研究生物质与煤混烧对可吸入颗粒物(PM10)的粒径分布、排放特性及其形貌的影响。试验结果表明：4种燃料混烧的PM10排放仍为相似的双峰分布；混烧时燃烧过程明显分为脱挥发分和焦炭燃烧2个阶段；LPSA煤与锯末混烧时排放的PM10浓度最低，并且当氧气含量增加时，PM1.0(粒径最大不超过1.0mm的颗粒物)变化幅度较小，而PM1.0+(粒径位于1.0~10mm之间的颗粒物)则有较大程度的增长；对于同一种煤与生物质混烧时，PM10的形貌有相似之处。在0.1mm处LPSA煤与生物质混烧形成的细微颗粒物大多呈柱状，而PDSB煤与生物质则大多呈碎片块状；并且在4.3mm处除了各自原有的柱状或碎片状结构外，还出现了部分光滑圆球体颗粒结构。     

石化污泥与煤流化床混烧NOx的排放特性

在一座热输入量为0.2MW的循环流化床试验台上进行了石化污泥与煤的混烧试验,重点考察了质量掺混比、空气过剩系数、二次风率、Ca/S摩尔比、床温等因素对NOx排放浓度的影响。试验结果表明,随着质量掺混比的增大,NOx的排放浓度呈下降趋势;随着空气过剩系数的增加,NOx的排放浓度呈上升趋势;在空气过剩系数保持不变的条件下,随着二次风率的增加,NOx的排放浓度下降;脱硫剂石灰石的添加会促进NOx的生成,且NOx的排放浓度随着Ca/S摩尔比的增大而显著上升;随着床层温度的升高,NOx的排放浓度也呈增加趋势。由于循环流化床低温和分级燃烧对NOx的抑制作用,各试验工况NOx排放浓度均较低,满足国家排放标准。     

污泥和煤混烧过程中含氧官能团的变化规律

采用X射线光电子能谱研究一种干燥后的市政污泥和一种烟煤在不同质量分数下组成混合物燃烧过程中含氧官能团的演化规律。分别取污泥质量分数为0、10%、20%、30%和100%配制成5组样品,在管式炉反应器中分别得到各样品在0、30%、50%、70%和100%燃尽率下的焦样。运用X射线光电子能谱对焦样中含氧官能团的分析发现：随着燃烧的进行,烟煤中无机氧的含量上升,羟基的含量减少,羰基含量呈波动状,羧基的含量先增加后减少。市政污泥中的含氧官能团形态与煤相同,其演化规律与煤相近。煤和污泥中的含氧官能团在混烧过程中均保持了各自的独立性,未发生明显的相互作用。     

煤与生物质混烧时可吸入颗粒物中的矿物质元素演变研究

在沉降炉上进行了生物质与煤的混烧试验,分析研究了生物质与煤混烧时可吸入颗粒物的排放特性以及颗粒物中矿物元素的演变规律。试验条件如下:燃料给粉速度为0.3g/min,燃烧温度为1150℃,燃烧氛围分别为[N2]:[O2]=4:1和[N2]:[O2]=1:1,混合燃料中煤与生物质的质量配比始终保持为3:1。燃烧生成的颗粒物采用低压撞击器(LPI)按不同粒径大小从0.03μm～10μm分别采集,共分为13级。试验结果表明:4种燃料燃烧产生的颗粒物排放均为相似的双峰分布,粒径的峰值也都分别出现在0.1μm和4.3μm附近。4种混合原料在各工况下燃烧时,几种重要的单一矿物元素(包括其氧化物形式的成灰元素钙、磷,钠,硫以及痕量元素锌)在PM1.0(1.0μm以下颗粒物)和PM1.0 (1.0μm以上颗粒物)上的富集情况各不相同,并且随着氧气比例的增加颗粒物中各元素的浓度分布的变化趋势也有较大差异。     

生物质与煤混烧特性的数值模拟研究

针对生物质与煤混烧影响锅炉经济燃烧特性现象,笔者采用处理软件Gambit建立锅炉流场空间网格物理模型,利用Fluent模拟混烧过程并对其数学模型进行求解,模拟混烧过程,并根据长春某电厂生物质混烧参数,计算分析了不同混烧比时的锅炉炉内流场与温度场变化,得出了不同混烧比例下炉内燃烧流场、温度的变化规律.计算结果表明,随着生物质与煤混烧比例的提高,炉内流场动力特性无明显变化,但炉内燃烧温度下降比较明显.     

异重流化床垃圾与煤混烧重金属的排放特性

由于垃圾成分复杂，垃圾内所含的重金属在焚烧过程中将发生迁移和转化，最终分布在焚烧底灰、飞灰、烟气中。重金属通常具有急性或慢性毒性，对人体的健康产生负面效应，有时会以更复杂的方式危害人体，如致癌、致畸、致突变。该文对某垃圾焚烧厂的150t，日的流化床垃圾焚烧炉，在不同的煤与垃圾混烧比例下与纯煤燃烧时重金属的排放特性进行对比分析，并研究了脱硫剂(CaCO3，CaO)对重金属的吸附效果及除尘前后烟气中重金属Hg、Pb、Cd的含量分析，结果表明，掺煤混烧时飞灰中重金属的含量高于纯煤燃烧方式，且添加剂对重金属有不同的吸附效果，经水膜除尘后烟气中的重金属含量明显减少。     

垃圾与煤流化床混烧及其排放特性

系统地分析了流化床垃圾焚烧炉技术特点,包括锅炉的结构特点、焚烧污染物控制、以及垃圾和煤流化床混烧技术优势.垃圾和煤混烧可有效地抑制和减少二噁英的生成和排放.对1台300 t/d垃圾和煤混烧的流化床锅炉的排放特性进行了测试和分析,试验结果表明,垃圾和煤流化床混烧后污染物排放可以达到国家标准要求.     

废塑料与煤流化床混烧试验研究

通过废塑料与煤在1 MW大型流化床焚烧炉试验台上混烧试验,研究了焚烧废塑料 时的燃烧效率及SO2、NOx、Dioxins、HCl等污染物排放,分析了废塑料流化床单独焚烧的可 行性,并根据试验结果对焚烧炉的设计和运行提出建议。     

煤水混烧层燃炉的工作特性

根据小型链条炉燃烧逆风的运行现状,提出了用布风曲线表示炉排布风的均匀性问题,指出同时采用煤水混烧和均匀送风管技术,能改变α、φ曲线,提高炉子的工作性能。     

生物质与煤流化床混烧的NOx排放规律研究

研究了生物质与煤流化床混烧的NOx排放规律。实验结果表明:采用生物质与煤混烧的方法可以有效地降低流化床燃烧煤中的NOx的排放。     

污泥与煤混烧中飞灰对汞的吸附特性

为了解飞灰对汞的吸附特性,用氮气吸附等温线分析了4个飞灰样品的比表面积和孔隙分布;应用基于(Frenkel- Halsey-Hill,FHH)模型的方法计算了它们的分形维数,分析了飞灰样品的化学组分对汞吸附的影响。结果表明,飞灰残碳量与汞含量呈正相关关系。飞灰颗粒比表面积增大,飞灰的汞吸附趋于增加。孔分布越宽越有利于汞的吸附, 其中微孔在汞吸附过程中发挥更为重要的作用。飞灰样品的分形维数处于2.1~2.6之间,且分形维数能较好地反映飞灰对汞的物理吸附性能。烟气成分与飞灰化学组成可能对汞存在一定的催化氧化作用。     

高炉煤气与贫煤在电站锅炉中的混烧实践

通过对200MW电站混烧高炉煤气的锅炉设计特点及性能分析，并根据气－固两相燃烧混合燃烧理论和高炉煤气的特点，完善系统，优化燃烧，合理调整减温水，通过逐步掺烧实践，实现了在燃用贫煤的情况下大量混烧高炉煤气的目的，提高了电厂运行的安全性与经济性，减少了高炉煤气和和环境污染，取得了显著的经济效益和社会效益。     

劣质煤掺混城市生活污泥混烧特性的实验研究

采用热重分析法研究了污泥掺混比、煤粒径大小对劣质煤掺混城市生活污泥燃烧特性的影响,并对混烧动力学参数进行了计算分析。结果表明:当污泥掺混比较小时,混烧性能得到改善,各特征参数提高。煤粒径减小导致挥发分析出提前,最大失重速率增加且对应温度降低。污泥掺混比增加,活化能和频率因子均减小;煤粒径减小,活化能减小,频率因子增大。     

准东煤与稻壳混烧中颗粒物的生成特性

煤与生物质混烧是一种减少发电过程中污染物及温室气体排放的有效手段,随着雾霾问题的日益突出,在此过程中特别需要关注其颗粒物的排放问题。在沉降炉中开展了一种典型准东煤与稻壳混烧过程中颗粒物的生成特性研究。实验温度为1300℃,稻壳与准东煤的混配比例分别为7.5%、12.5%和20%。燃烧生成的颗粒物被低压撞击器(LPI)收集,其成分使用SEM-EDS进行测定。实验结果表明,准东煤燃烧时亚微米颗粒物(PM_1)的主要成分是Na、Mg、Ca、Fe、S,PM_(1-10)主要成分是Ca,而稻壳的PM_1主要成分是K、Cl、P,PM_(1-10)的主要成分是Si。在稻壳比例为12.5%和20%时,混烧减少了单位灰质量的PM_1生成量,原因在于2种燃料中的矿物质与燃烧过程中释放的易气化元素(Na,Mg,K)有交互作用。混烧时单位灰质量的超微米颗粒物(PM_(1-10))的生成量与2种燃料单独燃烧生成的PM_(1-10)的线性加和相当,且随着稻壳比例的增加而减少。     

层燃炉煤水混烧过程控制技术及设备

本文介绍了层燃煤水混烧过程控制的原理,系统结构与硬件配置、气化燃烧过程的算法以及温度特性的控制     

污泥粉燃烧的成灰行为及颗粒物生成特性EI北大核心CSCD

污泥灰分含量高,燃烧过程中易造成锅炉的积灰结渣及颗粒物排放超标,为使污泥更好的燃烧并实现能源化利用,该文开展A、B两种污泥在沉降炉中900~1300℃的燃烧及热解实验,研究污泥粉燃烧的成灰行为、颗粒物生成特性和温度对两者的影响。结果表明,污泥粉燃烧生成灰颗粒和焦颗粒的尺寸向50~200μm内集中程度增大;1100℃以上时生成大量、熔融的焦和灰颗粒。燃烧时,石英、磷铝矿及铝硅酸盐的转化和产物间的反应生成Fe-Al-Si-P-Ca等物质和铝硅酸盐,在较高温度下更易形成熔融颗粒。污泥粉燃烧生成的PM_(10)(空气动力学直径<10μm颗粒物)呈三模态分布。温度升高,PM_(10)生成增加,PM1则显著增加。相同温度下,B污泥(简称BSS)的PM1生成量比A污泥(简称ASS)低得多,PM_(10)产量也低,前者主要因为其灰量多、Si O2含量高对碱金属捕集作用强;后者则是其成灰时高温熔聚作用强而破碎弱导致超微米颗粒生成少。因此,污泥在1100℃以上燃烧时,锅炉更易结渣;同时污泥种类影响颗粒物生成特性。     

城市生活垃圾与煤混烧过程中二噁英的排放与净化研究

该文描述了利用流态化洗涤与布袋过滤相结合的工艺净化垃圾焚烧烟气的研究结果。建立了处理烟气量为150～2000Nm^3／h的试验台，该试验系统由增湿调温器、吸收塔、除沫器、化浆池、沉降池及测量子系统等组成。吸收塔内径1．2m，高6．5m。试验结果如下：当吸收剂为石灰石浆液，浆液浓度为1％，循环倍率为3，喷射速度为5～15m／s，鼓泡管插入深度140mm时，净化装置的二噁英净化效率为99．35％，尾气中二噁英的排放浓度(O2：11％时)为0．1573ng／Nm^3。上述排放值接近国外发达国家排放要求。     

层燃炉煤水混烧的最佳运行参数

本文根据文献[1]提出的层燃炉煤水混烧新方法和燃烧条件,通过理论分析和实验研究,得出了层燃炉煤水混烧的水蒸汽加入量、理论空气量、理论烟气量和过量空气系数等最佳运行参数。对层燃炉的煤水混烧技术的进一步研究,具有较大的指导意义。