船舶垃圾辅以煤粉高效焚烧的技术研究

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1、学校编码10390分类号X736.3学号201211824027密级硕士学位论文船舶垃圾辅以煤粉高效焚烧的技术研究指导教师：何宏舟教授作者姓名：庄煌煌串请学位级别：硕士科专业：船舶与海洋工程研究方向：船舶与海上装置能源工程论文提交日期：2015年5月4日论文答辩日期：2015年6月10日位授予单位：集美大学学位授予日期：2015年6月答辩委员会主席：李钟慎教授论文评阅人:学术诚信声明兹呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立进行的研宄工作及取得的研究成果。除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他

2、个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。本人依法享有和承担由此论文产生的权利和责任。声明人（签名）：时间：工妳00保护知识产权声明本人完全了解集美大学有关保留、使用学位论文的规定，g卩：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意集美大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。作者（签名f导师（签名)：时间：年叫士硕士学位论文船舶垃圾辅以煤粉高效焚烧的技术研究StudyonHighEfficientInciner

3、ationTechnologyofShipGarbageSupplementedbyPulverizedCoal学科门类：工学作者姓名：庄煌煌指导教师：何宏舟教授专业名称：船舶与海洋工程学位授予单位：集美大学论文答辩日期：2015年6月10日船舶垃圾辅以煤粉高效焚烧的技术研究摘要阐述船舶垃圾焚烧机理、焚烧主要影响因素，介绍燃烧特性和反应动力学的分析方法与理论，对船舶垃圾各主要可燃组分，如厨余、废纸、竹木、织物、橡胶、塑料、污泥等，进行工业分析、元素分析、热值检测、热分析等，精细化研究船舶垃圾的焚烧热动力

4、学性能。结果表明：不同种类船舶垃圾，燃烧特性差异大，失重阶段主要集中在250℃～600℃，-1船舶垃圾各可燃组分的表观活化能大多小于100kJ·mol，容易实现燃烧反应，适合焚烧处理。船舶垃圾总体具有高水分、高挥发分、低热值、低灰分的物性特点，为助于降低垃圾干燥时间，保证垃圾稳定着火燃烧，有必要为船舶垃圾辅以外部燃料焚烧。探索船舶垃圾辅以超细煤粉实现高效焚烧技术，通过分析煤粉超细化对颗粒粒度分布、孔隙及比表面的影响，讨论超细化前后煤粉的煤质变化，研究超细前后煤粉的燃烧特性及反应动力学。结果表明：煤粉超细

5、化后，煤粉粒度分布更均匀，孔隙容积和比表面积增大；随着煤粉粒径的减小，着火温和燃尽温度下降，且趋势呈线性关系。煤粉超细化对改善福建无烟煤这类极难燃煤种的燃烧特性效果更为显著，以典型的福建龙潭林无烟煤为例，当煤粉平均粒径从53.488μm减小至13.716μm时，其着火温度从673.17℃降低到-1658.07℃，燃尽温度从802.05℃到773.7℃，表观活化能从191.39kJ·mol减小到177.28-1-8-8kJ·mol，综合燃烧特性指数从4.919×10增大到5.705×10。探索船舶垃圾辅以

6、混煤粉实现高效焚烧技术，以神木煤粉和不同煤粉粒径的福建无烟煤粉为对象，研究不同混烧比例下的混煤燃烧特性及反应动力学。结果表明：混煤燃烧特性相较于各组分煤发生了明显变化，混煤中高反应性煤的存在可以明显整体改善难燃煤的着火和燃烧情况。当难燃的福建无烟煤混入易燃的神木煤，挥发分初析温度降低了约260℃，着火温度下降了约240℃，燃尽温度降低了约40℃，综合燃烧特性指数上升一个数量级，表观活化能也显著降低。而且，难燃煤种福建无烟煤的粒径越小，对混煤燃烧特性改善的影响贡献越大。综合考虑难燃煤的着火燃烧改善效果、高

7、反应性煤的燃料成本节约，选择难燃煤与优质煤以3：7比例组成的混煤为佳。采用ANSYSCFX数值模拟了船用垃圾焚烧炉以煤粉助燃时的温度场、辐射强度场、浓度场等。模拟发现：当船用焚烧炉用煤粉助燃，其炉膛内部主气相区温度几乎都在1000K~1400K高温之间，炉内辐射强度也处于较高水平，有利于船舶垃圾中可燃成分的充分燃烧，提高船舶垃圾的焚烧效率，且能够有效预防二恶英类污染物的生成。关键词：船舶垃圾；超细煤粉；混煤燃烧；船用焚烧炉；ANSYSCFX数值模拟IStudyonHighEfficientInciner

8、ationTechnologyofShipGarbageSupplementedbyPulverizedCoalAbstractThemechanismofshipgarbageincinerationandthemainfactorsofaffectingtheincinerationwereexpounded,themethodsandtheoriesofcombustioncharacteristicsandreactionkinet