基于完全燃烧模型下市政垃圾衍生燃料在水泥窑分解炉内热贡献的研究#br#

基于燃料的完全燃烧模型,对市政垃圾衍生燃料（RDF）的燃烧特性进行了分析,并对其在分解炉内的热贡献进行了模拟计算。结果表明：入窑基RDF完全燃烧时最小燃烧空气量Amin为0.335Nm3/MJ,最小燃烧废气量Vmin为0.463Nm3/MJ,均大于煤粉;对于入炉温度为20℃的入窑基RDF,当助燃空气温度为850℃时,其绝热燃烧火焰温度可达1?595.9℃,对分解炉的热贡献为4.57MJ/kg,热量利用率为72.2%,即分解炉内喂入4.95t（低位热值为6.30MJ/kg）入窑基RDF与1t（低位热值为24.49MJ/kg）煤粉产生的发热量相当,该理论计算替代量与实际生产数据的偏差率仅为3.2%;最后计算了不同水分下的临界灰分以及对应的RDF临界热值,并给出了RDF的热贡献分区用于指导水泥窑协同处置生产实践。     

蜂窝形生活垃圾衍生燃料的开发

随着城市生活垃圾产量越来越大,垃圾焚烧技术迅猛发展,垃圾衍生燃料的开发也受到关注。本文介绍了蜂窝型垃圾衍生燃料的制备、燃烧,尾气的处理等,使生活垃圾变为可以无害化燃烧的垃圾衍生燃料。     

复合垃圾衍生燃料燃烧-热解特性的研究

采用热重和气-质联用仪对复合垃圾衍生燃料(CRDF)的燃烧特性和氯释放特性进行分析,结果表明在燃烧和热解条件下,CRDF中氯的释放特性有明显的区别,在温度为500～600℃时CRDF燃烧无机氯的释放率可达90%以上,而CRDF热解无机氯的释放为76%;当温度达800℃时CRDF热解过程释放的有机氯化合物种类和浓度均高于燃烧过程。热重分析结果显示CRDF在热处理中存在3个明显的失重阶段,第一失重阶段温度约200～300℃,失重率38.5%;第二失重阶段温度约为400～500℃,失重率为20.35%,第三阶段为一个缓慢的失重阶段,温度在600～800℃,失重率约22.35%。     

水泥窑脱氮炉内替代燃料无氧热解过程浅析

从理论和实验数据出发,着重分析了塑料类、橡胶类、生物质类、皮革类等不同的替代燃料的无氧分解过程,得出这几类不同物质的热解特性和热解温度区间范围,考虑到燃料的复杂性,建议脱氮炉内温度控制低限在800℃。而且从理论热解所需空气量来看,几种替代燃料需要的空气量都明显少于燃料煤粉,相比下可以实现更好的分解燃烧。于此同时,同时为避免替代燃料中灰分出现结渣现象,建议脱氮炉内温度控制上限在1 000℃以内。     

垃圾衍生燃料（RDF）处理技术及研究进展

生活垃圾的能源化作为环保与能源交叉领域的新兴科学技术,已逐渐引起发世界各国的重视,而焚烧是垃圾能源利用的最重要的手段之一。但由于垃圾直接焚烧存在二次污染,护内腐蚀等问题,大大影响了垃圾能利用的成本,在此背景下,垃圾衍生燃料（ＲＤＦ）作为垃圾能利用领域的新的生长点应运而生,并朝着大规模工业应用的方向发展,笔者就一有发展潜力的能源替代物的技术特点,现状及研究进展和简略介绍。     

垃圾衍生燃料（RDF）特性对水泥分解炉协同处置的影响

垃圾衍生燃料（RDF）部分替代传统化石燃料是生活垃圾无害化处置的重要途径。RDF的颗粒形状、尺寸、处置量等会对其在分解炉内的运动轨迹、燃烧过程等造成巨大影响。本文采用CFD模拟研究了处置量、水分含量、粒径大小对RDF在分解炉内运动轨迹、燃尽率的影响。结果表明：当RDF由分解炉中部喂入后,粒径＜10 mm的RDF会随烟气向上运动;粒径≥10 mm的RDF会沉降至分解炉锥部。当RDF处置量由7 t/h增加至15 t/h后,落入烟室的RDF比例由60%增加至67.5%;当RDF水分含量由25%降低至10%时,整体燃尽率由62.94%提高至68.62%;当RDF平均粒径由10 mm降低至5 mm后,RDF整体燃尽率由62.94%提高至85.83%。     

涡旋式分解炉中煤及垃圾衍生燃料共燃烧耦合CaCO3分解的数值模拟

针对一实际尺寸的带下置涡流室的分解炉进行了数值模拟,探讨了煤、垃圾衍生燃料（RDF）两种燃料共燃与碳酸钙分解相耦合的化学反应过程。计算所得煤粉及RDF燃烬率分别为99%和100%,碳酸钙分解率为95%,与工程实际数据吻合较好。结果表明：煤粉自涡流室顶部入炉后,先向下俯冲,再在气流的携带下转而向上运动,在分解炉柱体部分螺旋上升,其燃烧时以焦炭燃烧占主导,在涡流室上方的锥体部分及锥体部分上方的下半柱体部分形成主燃区;RDF自分解炉柱体部分下部水平入炉后,先运动至中部,旋即与煤粉流交织在一起螺旋上升,其燃烧时以挥发分燃烧占主导,在分解炉下半柱体部分形成主燃区;CaCO₃自涡流室顶部入炉后,首先在涡流室及其下方的锥体部分做涡旋运动,一部分因吸收高温气流的热量而分解,剩余大部分上旋至燃料主燃烧区,因吸收燃烧所释放的热量而分解;燃料燃烧放热与CaCO₃吸热分解相耦合后,最终在分解炉柱体部分形成了均匀、稳定的温度场。     

煤与垃圾衍生燃料的混烧技术

简要分析了我国的城市垃圾处理现状 ,介绍了垃圾衍生燃料的种类、制作方法及国内外研究进展。鉴于我国城市垃圾热值低、灰分高的特点 ,建议将垃圾制成垃圾衍生燃料后掺混到现运行的燃煤锅炉中 ,以实现资源化利用。统计了该方法在国外的运行情况 ,并对我国采取该方法的可行性进行了分析。论证结果表明 ,该方法投资省、污染低 ,对我国的环境卫生建设和经济建设具有重要意义     

生活垃圾协同处置对烧成系统的影响

水泥窑协同处置生活垃圾,可实现生活垃圾的无害化、减量化和资源化。生活垃圾分为可燃部分、无机灰渣、金属及沥出液,通过对生活垃圾预处理,将其含水率降低到30%,筛选出其中的可燃部分进行破碎烘干,加入添加剂,再经成型、筛分,制成垃圾衍生燃料。本文通过1条5 000 t/d生产线的能效测试,分析RDF不同投加速率对水泥熟料生产线烧成系统的入窑炉燃料量、熟料产质量、预热器C_1出口、分解炉出口、烟室的过剩空气系数及环保排放指标的影响,并对熟料烧成热耗中实物煤和RDF贡献值进行了分析。结果表明,燃料中RDF每增加5 t/h,熟料热耗平均减少168 kJ/kg,折合标煤5.73 kg/t。掺加RDF并结合富氧燃烧技术可以在熟料产量、质量保持相对稳定的情况下,使环保排放指标均满足相关标准限值,而且熟料烧成用煤量随RDF掺量增加而减少,节煤效益明显。     

水泥窑协同处置垃圾衍生燃料对NOx和SO2生成转化的影响

利用水泥窑协同处置垃圾衍生燃料是目前发展趋势之一,但实际处置过程中存在着污染物排放不稳定的问题,因此本文以湖北某水泥厂处置的垃圾衍生燃料为研究对象,利用高温管式炉开展试验,研究了五种垃圾衍生燃料在500～900℃的燃烧环境下燃烧产物NOx、SO2的释放特点.试验结果表明:垃圾衍生燃料在不同温度下燃烧过程中NOx的浓度峰...     

垃圾衍生燃料的制备、热转化特性及应用研究进展

垃圾衍生燃料（refuse derived fuel,RDF）是指从城市生活原生垃圾中分选出的若干类可燃固体废物,经过干燥、破碎、分选和成型等复杂工艺制成的一种固体燃料,由于具有方便运输和储存,较低的污染物排放量、排渣量和着火点,燃烧充分和稳定等特点,在国家“双碳”的背景下,RDF一跃成为替代化石燃料的最佳替代品之一,但大规模市场化应用过程中,面临着生产和制作成本高昂、投资利益主导和直燃式焚烧技术的成熟和国产化等问题。本文从RDF的制备工艺、热转化特性出发,到最终的市场化应用,介绍了RDF的制备工艺、简述了热转化特性,分析了阻碍RDF大规模市场化应用的原因,最后提出了未来推进RDF应用的三项措施：简化RDF生产工艺,降低制作成本;建立完善的RDF应用行业补贴体系;建立“减碳”奖励机制,以期为RDF的大规模市场化应用提供指导。     

危险废物衍生燃料在水泥窑协同处置的应用分析

水泥行业在生活垃圾、危险废物等固体废物处理领域占有重要的位置。本文主要对危险废物衍生燃料在水泥窑利用的国内外现状进行了分析,通过对适用于制造衍生燃料的危险废物种类的总结和特性分析,为我国危险废物水泥窑的协同处置提供帮助。同时综合分析了危险废物衍生燃料处置工艺的优点和不足之处,并对我国适用于衍生燃料的危险废物的特征及现状进行了分析,充分说明建立危险废物衍生燃料加工对危险废物资源化利用是十分重要的。     

煤与垃圾衍生燃料的流化床混烧试验研究

使用鼓泡流化床燃烧炉进行了煤与垃圾衍生燃料(RDF)的混烧实验研究,分析了燃烧尾气中O2、CO、CO2、H2O、NOx、CH4、SO2、HCl、HCN浓度的变化,并对各成分之间的浓度进行了相关性分析。研究结果表明在750~900℃的范围内,高温利于SO2的脱除;NO的浓度随床温的提高而增加,NO2的浓度与床温的关系不大;HCl的浓度随床温的升高而增加,说明高温不利于HCl的脱除;在空气量较低的情况下,CO、CH4、N2O、HCN等气体的浓度较高,相关分析表明,这些气体浓度之间有较强的正相关关系,说明这些气体适宜于还原气氛下生成;随着HCl气体浓度的增加,SO2浓度降低,说明HCl的存在可促进石灰石脱除SO2的反应,同时还证实煤与RDF混烧可使尾气中的SO2和HCl气体浓度均有所下降。     

垃圾衍生燃料(RDF)性质与分析方法的研究

水泥行业面临着较大的节能减排压力,垃圾衍生燃料(RDF)正处在使用效率较低的初级阶段,将RDF更加高效地应用于水泥行业是实现水泥生产环境友好与RDF资源化的重要途径。RDF来源广泛,从而导致其物理化学性质复杂,准确评价和检测RDF的物理化学性质是提高其利用效率的关键之一。通过综述相关文献,概述了组成分析和物性分析等仪器分析方法,并对各种分析方法获取的有用信息及适应性进行了对比分析,从而为RDF的高效利用与深入研究提供一定的参考与借鉴。     

热重-红外联用分析垃圾衍生燃料的热解特性

利用热重红外分析仪(TG-FTIR)研究了两种不同垃圾衍生燃料(RDF)的热解特性。研究发现,尽管两种RDF的来源不同,但却具有相似的热解特性,其热解过程主要分为3个阶段:生物质组分(220～430℃)、塑料类物质(430～520℃)以及无机碳酸盐(>650℃)的分解。利用Coats-Redfern法,求得了RDF热解前两个阶段的表观动力学参数,计算结果表明高温段的反应活化能要高于低温段。通过FTIR对RDF热解析出的气体进行了在线分析,发现两种RDF热解过程中的气相产物析出规律基本一致,析出的气体主要包括H₂O、CO₂、CO以及CH₄等烃类。HCl在低温阶段(230～400℃)即析出完毕。相比之下,NH₃开始析出的温度较高(260℃),并且整个析出温度范围较广,高温下仍有少量析出。SO₂在热解条件下仍有相当量的生成,其析出主要集中在300～600℃的温度范围内。     

鼓泡流化床垃圾衍生燃料富氧气化

在鼓泡流化床上进行两种垃圾衍生燃料(RDF)的富氧气化试验,考察了RDF的热重特性并分析了气化温度、当量比及富氧浓度对气化特性的影响.结果表明:两种RDF均由纤维素及塑料类组分构成.随着温度由650℃升高至800℃,两种RDF产气的H₂、CO及CH₄浓度均逐渐增加,产气热值和气化效率同时提高.当量比增大时可燃组分浓度先略有增大后逐渐减小,但气体产率不断增大.RDF1及RDF2分别在当量比为0.22及0.27处达到最佳气化效率.富氧气化可有效改善气化品质,提升合成气热值,富氧浓度为45%时RDF1及RDF2合成气热值均达到最大,分别为8.6 MJ·m^-3及9.2 MJ·m^-3.     

垃圾衍生燃料燃烧历程的试验研究*

采用热重、质谱和红外测试等热分析技术,对垃圾衍生燃料(RDF)在不同气氛、不同升温速率、不同氧化钙和无烟煤掺量条件下燃烧过程的失重特性进行了研究。结果表明:(1)垃圾衍生燃料的燃烧过程包含四个阶段,第一阶段为自由水的蒸发过程;第二和第三失重段在空气气氛下表现为纤维类和橡胶等物质的裂解与燃烧,在氮气条件下体现为裂解;第四阶段为固定碳的燃烧及燃烧中间产物的分解过程。(2)空气气氛下的失重速率高于氮气气氛。(3)氧化钙和无烟煤的掺入可以提高RDF的着火温度、延缓燃尽时间。     

废旧轮胎和大件垃圾作水泥窑替代燃料的研究

水泥工业是我国高能耗高污染的行业之一,是国家节能减排的重点行业.我国水泥窑大都使用燃煤作为燃料.众所周知,煤是不可再生的资源,因此寻找可替代燃料是我国水泥行业发展的新趋势,也是在同行业里保持有竞争力和可持续发展的关键.将废旧轮胎和大件垃圾等作为水泥生产的替代燃料,最大限度地降低水泥生产对原煤的消耗,是水泥工业降低成本的...     

燃用垃圾衍生燃料、废塑料、废木的锅炉的研发与应用

针对垃圾衍生燃料、废塑料和废木的化学成分特点,将上述废料在四回程立式结构锅炉与链条炉排相结合的锅炉中燃烧,重点介绍了锅炉的结构特点以及燃料的燃烧特性,为炉型的推广应用提供了指导。     

浅议低氮燃烧技术

是否是只有上SNCR或SCR才能根本地解决水泥行业的脱硝问题?实际上投入和使用低氮燃烧技术,可以有效地降低NOX的生成量,直接达到水泥行业将执行的新排放标准要求。但必须是低氧燃烧技术与水泥厂工艺生产管