论文部分内容阅读
生物干化法处理污泥是近年来发展起来的一种新型污泥预处理方式，这种方法相对于传统的污泥干化方式具有诸多优势，因而受到了广泛的关注。目前，国内外对于生物干化污泥的研究主要集中在干化过程、工艺参数调控、干化机理和干化产品土地应用的研究，有关干化产品燃烧性能及其能源利用的研究比较少见。本论文主要针对生物干化污泥的热特性、混煤焚烧特性、成型特征和污染物排放规律进行了系统研究。 分析其实际应用价值，以期为燃煤发电厂的实际应用提供支持。研究得到的主要研究成果如下: (1)对生物干化污泥分别进行热解热重和燃烧热重分析，计算相关热重参数，对比分析样品的性质，利用方程模拟计算反应过程中的表观活化能和指前因子。结果表明，生物干化污泥具有其自身的燃烧特性，热重过程可以分为水分挥发、挥发分析出燃烧、难挥发分和固碳燃烧以及最终燃尽四个阶段，在200℃即有挥发分析出燃烧，着火点温度为269-272℃，综合燃烧特性指数随原料自身组分变动，可达5.25-14.43×10-12 K-3·min-2。与煤样品相比，干化污泥着火点温度较低，燃尽性能较差，综合燃烧特性指数相接近。在实际焚烧应用中，生物干化污泥与煤混合燃烧可以改善燃料的着火特性，使其能在较低温度下着火，同时提高自身燃尽特性，使燃烧更加稳定持久。 (2)针对污泥衍生燃料气化焚烧或直接焚烧过程中产生的尾气，利用现有的研究平台，分析尾气中有害物质的种类与含量，重点研究氮、硫氧化物的产生、扩散特点和污染控制方法，燃烧试验表明，生物干化污泥燃烧过程中二次污染物排放量比煤大，混烧可以降低二次污染物的排放量。混烧中NO的排放基本呈现单峰排放规律，而SO2则呈现双峰排放规律。在实际混烧过程中，适当提高燃烧温度可以减少NO的排放，但是SO2排放会相应增加，可通过缩短燃料燃烧停留时间，抑制无机硫的挥发燃烧，也可以通过添加脱硫剂，减少SO2的产生，从而降低燃烧过程中二次污染物的排放。 (3)以生物干化污泥产物为主要原材料，研究污泥干化产物生产不同类型衍生燃料的方法，明确不同助剂的最佳添加量和添加方式，确立的最佳成型工艺参数为:与煤样混合制备时成型压力12 MPa，煤粉添加量20％，氢氧化钙添加量为4％;与聚乙烯混合制备时成型压力15 MPa，PE添加量20％，氢氧化钙添加量为4％。