石化污泥与煤循环流化床混烧试验究

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1、东南大学硕士学位论文摘要随着我国污水处理厂的不断增多和污水处理率的不断提高，各种污泥的排放量急剧增加。焚烧法处理污泥由于能够有效实现无害化、减量化和资源化的特有优势越来越受到人们的重视。循环流化床燃烧技术具有燃料适应性广、着火稳定、混合强烈、焚烧彻底等特点，特别适合用于焚烧污泥。妥善解决循环流化床焚烧污泥过程中所产生的污染问题和焚烧灰渣的浸出毒性问题，可以促进污泥循环流化床焚烧技术的应用和发展。在熟输入为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，主要考察了不同循环流化床运行参数(质量掺混比、二次

2、风率和空气过剩系数)下的混烧特性以及质量掺混比、二次风率、空气过剩系数、CaJS摩尔比和燃烧温度等因素对S02、NO。和多环芳烃排放的影响。试验结果表明：随着质量掺混比的增大，炉内温度普遍下降，燃烧效率相应降低。随着二次风率增加，密相区和稀相区温度均有所下降，而燃烧效率上升。随着空气过剩系数的增加，密相区温度升高，稀相区温度先上升然后下降，燃烧效率也呈现先上升后降低的趋势，即存在一个最佳空气过剩系数，所对应的燃烧效率最高。随着质量掺混比的增加，S02和NO。的排放浓度下降，而多环芳烃排放浓度呈上升趋势。随着二次风

3、率的增加，S02的排放浓度上升，而NO，和多环芳烃的排放浓度呈下降趋势，循环流化床分级燃烧技术对多环芳烃的生成有明显的抑制作用。随着空气过剩系数的增加，S02的排放浓度下降，NO。的排放浓度呈上升态势，多环芳烃的排放浓度先下降后上升。随着Ca／S摩尔比的增加，S02和多环芳烃的排放浓度显著下降，NO。的排放浓有所上升。随着燃烧温度的上升，Nox的排放浓度增加，S02和多环芳烃的排放浓度均呈先下降后上升趋势。综合考虑稳定燃烧和降低各种污染物排放等因素，推荐混烧过程中质量掺混比应该控制在30％以内，二次风率应该控制在

4、40％左右，空气过剩系数应控制在1．35左右，燃烧温度应控制在850℃"--860"12。为进一步研究石化污泥与煤混烧过程中多环芳烃的排放特性，在管式固定床上进行石化污泥与煤的混烧试验，着重研究了质量掺混比、燃烧温度和燃烧停留时间对多环芳烃排放的影响。试验结果表明：随着质量掺混比的增大，底渣中多环芳烃排放量呈明显的上升态势；随着燃烧温度的升高，多环芳烃排放量先上升后下降：随着燃烧停留时间的增加，多环芳烃排放量呈明显的下降趋势，存在一个临界停留时间。各工况条件下，低环多环芳烃排放量均高于高环多环芳烃排放量。污泥焚烧

5、飞灰和底渣的基本性质对其资源化利用起着决定性作用。采用X射线荧光光谱分析仪(XRF)分析了飞灰和底渣的化学组成；采用SEM／EDX观察了飞灰和底渣颗粒的外观形貌，并分析了颗粒表面的元素组成。污泥焚烧飞灰和底渣中重金属在酸雨环境中的浸出毒性极大地影响了其资源化利用。通过模拟酸雨pH值范围，探讨了初始pH值和浸出时间对飞灰和底渣中重金属Hg、Pb、Cr、Cd、Ni、Cr(VI)的浸出影响。试验结果表明：重金属的浸出浓度受浸出液pH值的影响很大，随着初始pH值上升，大部分重金属的浸出浓度呈下降趋势；而Pb和Cd以及底渣

6、中Hg的浸出浓度随着初始pH值的增加先上升后下降。增加浸出时间，只有底渣中重金属Ni的浸出浓度先略上升后下降，其它重金属的浸出浓度均呈下降趋势。在本次实验范围内，重金属的浸出浓度均低于危险废弃物鉴别标准浸出毒性鉴别的最低允许值。关键词：石化污泥，循环流化床，煤，混烧，多环芳烃，管式固定床，浸出毒性东南大学硕士学位论文ABSTRACTWiththeincreaseofsewagetreatmentplantsandtheimprovementofsewageprocessingrate，theamountofvar

7、ioussludgedischargeincreasessignificantly．Sludgeincinerationhasbeengivenmoreandmoreattentionwiththeadvantageofrealizingthereduction，resourceutilizationandharmlessnessofsludge．Circulatingfluidizedbedcombustiontechnologyhasanumberofadvantages，such勰诵defuelflexib

8、ility,stablecombustion，turbulentmixing，highburnoutrateandsoon，anditisespeciallyadaptablefortheincinerationofsludgewithhilghmoisturecontentandlowheatingvalue．Itwouldpromotetheapplicationan