工业污泥干化与煤粉掺烧协同利用生命周期评价

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1、硕士学位论文工业污泥干化与煤粉掺烧协同利用生命周期评价作者姓名刘志超学科专业工程热物理指导教师廖艳芬教授所在学院电力学院论文提交日期2015年6月LifeCycleAssessmentonIndustrialSludgeDryingandCo-combustionwithCoalADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiuZhichaoSupervisor：Prof.LiaoYanfenSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TK6

2、学校代号：10561学号：201120110221华南理工大学硕士学位论文工业污泥干化与煤粉掺烧协同利用生命周期评价作者姓名：刘志超指导教师姓名、职称：廖艳芬教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：工程热物理研究方向：高效低污染燃烧论文提交日期：2015年6月论文答辩日期：2015年6月7日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：赵增立委员：马晓茜，廖艳芬，杨承，余昭胜华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人

3、或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：刮&終曰期：別押6月？曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，艮P:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学

4、位论文属于：□保密，在年解密后适用本授权书。G不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版）电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”）作者签名：rife曰期：指导教师签名日期：摘要伴随着污泥处置的“减量化、无害化、资源化和稳定化”原则，如何高效无害化处理工业污泥成了国内重点关注的课题。本文通过生命周期评价的方法，并结合掺烧实验机理研究，对经济性评价、能耗评价、环境评价进行系统的全方位的分析，为发电企业经济环保地处置工业污泥

5、提供路线方案的理论依据。使用生命周期费用（LCC）对直接干化-掺烧、间接干化-掺烧、直接干化-填埋、间接干化-填埋、不干化-掺烧等23种方案进行评价和分析，发现：在其他干化条件相同情况下，存在一个初始含水率W（约60%），当含水率高于W，间接干化-掺烧的LCC现值低于直接干化-掺烧，低于W，则反之。在论文的理论方法和经济数值情况下，并且最终干化含水率在20~35%区间内，直接掺烧65%及以下含水率的污泥比干化-掺烧LCC值都低。干化-填埋方案仅为干化-掺烧方案的成本的一半。通过掺烧的热重分析和烟气排放分析，研究不同工况下燃烧及排放特性。实验结果发现：印尼烟煤

6、单样燃烧DTG曲线只存在一个波峰，平均燃烧速率相对较高，造纸污泥DTG存在两个明显的波峰，分别为挥发分和固定碳的燃烧。印尼烟煤和造纸污泥掺烧的热重DG和DTG曲线呈现一定的线性叠加性，但混合物着火点提前，燃尽温度升高，燃烧时间更长，随着掺烧比例的增加，各指数均降低，说明混合燃料更加适合在循环流化床锅炉燃烧。印尼烟煤随着燃烧温度升高，NOX排放总量随着温度先升后降，900℃最高。印尼烟煤挥发分中有机硫大于固定碳的有机硫，随着温度升高，SO2的排放速度和排量提高。在1100℃的燃烧下，印尼烟煤与造纸污泥的NO排放曲线呈现一个波峰，NO排放随掺烧比增大而减少，SO

7、2呈现两个波峰，SO2排量不随掺烧比的变化而变化，添加剂CaO对NO排放特性无影响，对SO2的排放特性有明显的抑制效果，随着CaO掺入量的增加，抑制的幅度逐渐减少。由于掺烧前后S、N排放与污泥煤粉本身S、N含量高低有直接关系，对于造纸污泥而言，掺烧后N、S排放并不增加脱离脱硝的压力。使用LCA方法构建直接干化-掺烧和间接干化-掺烧系统边界，获得能耗及排放清单，干化-掺烧运行阶段的能耗和排放最大，主要来源于运行所需的电耗和煤耗，而电耗和煤耗取决于干化水分量的大小。在资源耗竭分析中，煤炭消耗是资源消耗的主体，经过加权后的资源消耗，煤炭的消耗依然为主体部分。环境影

8、响潜值中，直接干化-掺I烧和间接干化-掺烧的生命周期