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。     

城市污泥与阳泉煤掺烧及污染物释放特性

利用热重—质谱联用仪研究了阳泉地区煤掺混城市污泥的燃烧及污染物排放特征,并探讨了燃烧过程中动力学特性。实验结果表明,污泥着火温度、燃尽温度均低于阳泉煤,但燃烧温度跨度广,反应速率慢;污泥的掺烧量影响燃烧特性,随着污泥掺烧量增加,混合样品的着火点降低,但综合燃烧特性指数也有所下降;当城市污泥掺混比例不大于20%时,燃烧过程SO_2和NO_x的释放特性与阳泉煤单独燃烧时相似,但掺烧污泥后NO_2的释放强度要低于阳泉煤单独燃烧的释放强度。采用积分法(Coats-Redfern)获得了燃烧反应的机理方程及活化能,发现燃烧反应级数随着污泥掺混比的增加反应活化能降低。     

煤与污泥混合物燃烧特性与动力学研究

选取煤与污泥的混合物进行热分析,结合TG、DTG、DSC曲线进行数据分析。结果表明污泥燃烧有两个失重峰,并且第一阶段放热滞后失重,其他试样二者具有同步性。煤中掺混污泥,着火燃尽特性得到改善,综合燃烧特性指数降低。混合物的燃烧动力学特性与污泥和煤密切相关,混合物中煤和污泥在燃烧过程中各自保持其相对的独立性。     

混合工业污泥燃烧及动力学特性实验研究

为了更好地利用工业污泥，有必要对它的燃烧特性进行研究，文中利用热重法研究了3种典型工业污泥的单组分试样以及按不同质量比例混合后多组分试样的着火、燃尽、综合燃烧特性、反应放热性能和动力学特性，并计算出燃烧过程的动力学参数。结果表明：由于工业污泥的高挥发分、低固定碳，其着火和燃尽特性比较好，而综合燃烧特性不是很高；工业污泥着火温度与挥发分含量以及成分有关，而含碳量越高，越不易燃尽，燃尽性能越差，但燃烧越剧烈，其综合燃烧性能越好；燃烧放热主要分为挥发分燃烧和固定碳燃烧两个阶段，前者燃烧剧烈，有明显的放热峰且活化能较低，后者放热峰变小，活化能变高；混合工业污泥中的单一组分在燃烧过程中基本保持各自的着火和燃尽特性，在热重分析中的燃烧特性可以用各个单一组分试样的燃烧特性进行叠加来表示。     

Coats-Redfern模型和DAEM在污泥与煤掺烧过程中的动力学适应性分析

通过热重红外联用研究煤与污泥不同掺混比例样品的燃烧特性以及气体排放特性,分别利用Coats-Redfern模型和分布式活化能模型(distributed activation energy model,DAEM)对污泥与煤的掺烧过程进行动力学分析,研究2种模型的适用性。结果表明,与单一煤样相比,10%掺混比例样品的着火点降低了11℃,可燃性能改善,稳燃性能提高,综合燃烧特性指数提高。此外,10%掺混比例样品燃烧过程中NO和SO_2的吸收峰比单一煤样的吸收峰低,说明一定比例掺混煤和污泥可以降低污染物的排放浓度。另外DAEM的拟合相关性系数比Coats-Redfern模型更高,表明DAEM更加适用于污泥与煤混合燃烧过程动力学分析。     

煤和污泥燃烧和气化过程中汞析出行为的研究

固体燃料和固体废物在燃烧和气化过程中的汞排放问题在全球已经受到广泛关注。该文首先选取3个煤种和3种干城市污泥作为样本，通过热重(TG)实验了解汞在燃烧和气化过程中的基本析出行为。然后选取一个污泥样在滴管炉里燃烧，研究汞在接近实际燃烧状况下的析出行为。通过热平衡计算预测了在和实验相同条件下汞析出的变化趋势。结果表明，污泥燃烧过程中汞的析出行为受到污泥中硫和固定碳含量的抑制，煤燃烧过程中汞的析出行为受到煤中固定碳含量和Cl含量的重要影响。另外，因为单质汞在还原性气氛下极易形成，在气化过程中，即使是低温汞也很快析出。     

煤燃烧中氮释放特性试验研究

对３种煤着火、燃烧初期和燃烧过程中氮释放和ＮＯｘ转化特性进行了试验研究，得出在燃烧初期（０．８ｓ内）煤的氮释放特性有显著差异；燃烧中氮的释放率要高于当时的燃尽率；ＮＯｘ生成率主要受燃烧空气量和送风方式的影响；低ＮＯｘ燃烧技术必须与氮释放特性相适应才能收到较好的低ＮＯｘ排放效果。     

污泥-烟煤混合燃料燃烧特性与动力学研究

将污泥与煤以一定的比例掺混燃烧,有望提高混合燃料的燃烧特性,从而促进污泥的无害化处理和资源化利用。本文通过热重实验,研究了3种含水量较高的湿污泥与淮南煤直接掺烧时的燃烧特性,并通过2种典型的多重扫描速率方法计算了直接掺烧时的动力学参数。污泥在混合样品中的比例分别为10%、30%和50%（以质量计）。结果表明:污泥与煤掺烧时的失重主要发生在200 ℃之前和400~1 000 ℃之间;污泥比例越高,掺混样品在400~1 000 ℃之间的失重峰越窄;当污泥比例为10%时,掺混样品的失重行为与煤相似;煤单独燃烧以及煤与污泥等比例掺烧时的表观活化能均随着转化率的增加而减小,在相同的转化率下,后者的数值总是大于前者。     

多种生物质与煤掺混燃烧特性研究

采用热重分析法研究了煤和污泥、秸秆、药渣3种生物质掺烧时的燃烧特性.结果表明:煤在燃烧过程中仅有1个明显的失重峰,为挥发分和焦炭同时燃烧形成;而污泥、秸秆和药渣均有3个明显的失重峰,其中第1个峰是水分析出引起,第2个峰为挥发分的析出与燃烧阶段,第3个峰为固定碳的燃烧阶段;秸秆挥发分和固定碳燃烧对应的失重峰相邻较近,而污...     

利用工业分析值研究煤的燃烧特性

文中提出了一个基于工业分析的煤燃烧特性参数ＺＭ，利用该参数判别煤的燃烧特性与实验确定的实际燃烧情况极为一致，成与其它不同燃烧结论比较后，笔者认为；在纯氧气氛中煤的燃烧是以均相着火方式发生的，并且参数ＺＭ槿用来表生煤的均相着火性能，煤样在纯氧下的着火ｔｇ，ｉ和着火延迟时间τｉ均可通过经验公式予以计算。     

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。     

污泥循环流化床焚烧技术的研究进展

随着城市化进程的不断加快和城市污泥产量的不断增长,循环流化床焚烧技术在减量化、无害化、资源化和稳定化的污泥处理方面扮演越来越重要的角色。分析了循环流化床在污泥燃烧与废弃物排放方面的特点,介绍了污泥循环流化床焚烧技术的国内外研究和应用现状,指出了目前存在的问题及努力的方向。     

城市污水污泥的燃烧动力学特性研究

利用热重分析仪研究了污泥在空气气氛下以不同升温速率(20 ℃/min、30 ℃/min、50 ℃/min)从50～950 ℃的燃烧特性,并通过最小二乘法计算得出由3个独立的、连续的平行反应组成的燃烧动力学模型,模型计算结果与实验结果吻合较好。     

污泥燃烧的热重实验研究

为了解某污水处理厂的污泥的热解特性,利用热天平对污泥进行了热重实验研究。从实验曲线可以看出,在20℃/min和40℃/min的升温速率下,干燥污泥存在3个失重峰;对实验数据进行了分析处理,采用微分法确定了热解反应的机理方程,求出了反应的动力学参数活化能E和频率因子A。     

污泥掺烧对燃煤锅炉机组的影响

近年来随着城市污泥产量的大幅度增加,污泥的处置是我国城市面临的新问题。针对污泥在燃煤电厂与煤燃料混烧的处置方法,从锅炉机组运行的安全性、经济性和环保性角度进行了分析,得出了污泥的大比例添加对锅炉的着火燃尽、积灰结渣、锅炉辅机的选择以及烟气成分有较大的影响,在实际锅炉机组中添加污泥,应充分考虑污泥的特征、燃烧特性以及烟气中SO2、NOx、CO及飞灰浓度等参数的变化,严格控制污泥的掺混比例。     

燃煤锅炉掺烧干、湿污泥系统的设计思路

依托煤电机组高效的污染物处理设施处置生活污泥是较优的技术选择。针对燃煤锅炉改造同时具备掺烧湿污泥和干污泥（含水率分别约为80%、30%）能力的工程实例,研究耦合掺烧带来的臭气和干化污水问题,并对其处理系统进行设计优化。污泥接收、干化、输送等环节产生的臭气采用车间整体微负压控制和干化系统局部抽负压方式收集,集中送入二次风箱系统后,进入炉膛,利用高温燃烧除臭。污泥处置过程中的污水与有机污染物浓度较低的厂区生活污水混合,进入后续生化处理环节,最后送至现有工业废水中间水池回用,不发生外排。通过上述改进,避免了污泥耦合掺烧过程中产生的二次污染,为其他同类燃煤锅炉耦合污泥改造工程提供参考。     

燃煤锅炉掺烧干、湿污泥系统的设计思路

依托煤电机组高效的污染物处理设施处置生活污泥是较优的技术选择。针对燃煤锅炉改造同时具备掺烧湿污泥和干污泥（含水率分别约为80%、30%）能力的工程实例,研究耦合掺烧带来的臭气和干化污水问题,并对其处理系统进行设计优化。污泥接收、干化、输送等环节产生的臭气采用车间整体微负压控制和干化系统局部抽负压方式收集,集中送入二次风箱系统后,进入炉膛,利用高温燃烧除臭。污泥处置过程中的污水与有机污染物浓度较低的厂区生活污水混合,进入后续生化处理环节,最后送至现有工业废水中间水池回用,不发生外排。通过上述改进,避免了污泥耦合掺烧过程中产生的二次污染,为其他同类燃煤锅炉耦合污泥改造工程提供参考。