污泥干化焚烧过程中的能量平衡及经济性分析

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1、热能．．基础研究污泥干化焚烧过程中的能量平衡及经济性分析王彬全，麻红磊，金余其，池涌，严建华，岑可法浙江大学热能工程研究所，浙江杭州310027[摘要]选取典型城市生活污泥，以能量平衡分析为基础，分别计算了污泥直接焚烧和干化焚烧2种情况下所需要的辅助燃料量(以煤为例)，并得出了干化焚烧综合处理过程中辅助燃料总消耗量和能量利用率随干化程度的变化关系。计算结果表明，对污泥进行适当干化后再焚烧较为合理。给出了辅助燃料消耗量和能量利用率曲线，为污泥干化焚烧经济运行提供了一种理论分析方法。[关键词]污泥；干化，焚烧；绝热火焰温度；能量平衡；耗煤量；煤利用率[中图分类号]TK1

2、6[文献标识码]A[文章编号]1002—3364(2010)07—0014—04[-DOI编号]10．3969／j．issn．1002—3364．2010．07．014ENERGYBALANCEINDRYINGINCINERATIONPROCESSOFSLUDGEANDECONOMICEFFICIENCYANALYSISTHEREOFWANGBinquan，MAHonglei，JINYuqi，CHIYong，YANJianhua，CENKefaResearchInstituteofTherma1EnergyEngineering，ZhejiangUniversity

3、，Hangzhou310027，ZhejiangProvince，PRCAbstract：Basedontheenergybalanceanalysis，andtakingtypicalcitydomesticsludgeasexample，theamountofauxilliaryfuel(ascoa1)neededfordirectincinerationanddrying+incinerationhasbeencalculatedrespectively．Thevariationrelationshipofthetotalauxilliaryfuelamoun

4、t(orenergyutiliza—tionratio)alongwiththedryingdegreeincomprehensivedisposalprocessofdrying+incinerationbe—ingobtained．Resultofcalculationshowthatitiscomparativelyreasonabletodrythestudgeatfirst,andthenbeingincinerized．Thecurvesofauxilliaryfuelconsumptionamountandenergyutilizat’onra—ti0

5、havebeengiven，providingtheoriticanalysismethodforeconomicoperatmninthedrying十lncln-erationprocessofsludge．Keywords：sludge；dryingincineration；adiabaticflametemperature；energybalance；coalconsumpt0namountutilizationratioofcoal目前，对污泥的处理方式主要有农用堆肥、填埋和烂发臭、含水量高、含有病原菌和寄生虫等有害特性，焚烧几种Ⅲ。污泥经堆肥化处理后，虽

6、然解决了易腐但其中的重金属、盐分及难降解有机毒物等未从根本基金项目：浙江省重大科技专项资助项目(2008C13022—3)作者简介：王彬全(1985一)，男，浙江大学热能工程研究所在读硕士研究生。E—mail：msw_24@zju．edu．en上去除口]。污泥填埋虽然操作简单、费用低，但是填埋干化及焚烧过程中辅助燃料的消耗量(以煤为例)，并场卫生状况恶劣，土地需求面积大，容易引起二次污分析了污泥直接焚烧和干化焚烧2种运行方式下的辅染。因此，从国际上污泥处理技术的发展趋势和我国助燃料消耗量与能源利用效率。国情看，污泥焚烧处理的比例无疑将会得到很大程度上的提高[3]。但

7、是，污泥是一种高水分、低热值的劣质1污泥干化过程物能平衡计算燃料，无法直接焚烧，必须要借助干化或者添加辅助燃料才可能实现稳定洁净焚烧处理。本文选取典型城市以杭州七格污泥厂城市生活污泥为例，辅助燃料生活污泥，以能量平衡分析为基础，分别计算了污泥在选取淮北烟煤，污泥及辅助燃煤的分析数据见表1。表1污泥及辅助燃煤成分分析污泥干化有直接干化和间接干化等形式。本文2污泥焚烧过程物能平衡计算以采用蒸汽间接干化污泥为例，分析干化过程中的物能平衡嘲。设污泥量为W，初始含水率为Ml，冷空要使得污泥在炉内能够稳定焚烧，必须达到一定气温度为T0，干化器进口温度T，干化器出口温度的绝热