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城市污泥流化床焚燒試驗(yàn)研究
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1引言
城市污泥是城市生活污水和工業(yè)污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢棄物。處理城市污泥的方法很多,但焚燒法已被越來(lái)越多發(fā)達(dá)國(guó)家所重視、使用,其優(yōu)點(diǎn)在于:城市污泥經(jīng)焚燒后減量化十分明顯,減容量大于90%,可節(jié)約大量的填埋用地;污泥燒余中有害成分的含量極低,灰渣可綜合利用,若對(duì)燒余進(jìn)行填埋處理也不影響填埋場(chǎng)周圍的環(huán)境;可以回收污泥焚燒產(chǎn)生的熱量,使資源得到充分利用。因此,研究城市污泥焚燒諸影響因素就顯得非常重要,本文研究了城市污泥在不同二次風(fēng)率、不同水分、不同流化速度及空氣系數(shù)時(shí)的燃燒。
2試驗(yàn)裝置、測(cè)量系統(tǒng)和試驗(yàn)方法
2.1試驗(yàn)裝置
污泥焚燒爐是城市污泥焚燒處理系統(tǒng)的核心設(shè)備,按結(jié)構(gòu)特性可分為立式多層爐、回轉(zhuǎn)窯爐、多膛爐、流化床爐和噴射式爐。流化床焚燒爐內(nèi)沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件,它具有強(qiáng)烈的湍流,均勻的溫度分布,能在相對(duì)較低的溫度和較少的過(guò)剩空氣下高效率燃燒,獲得較高的有害物質(zhì)去除率。
整個(gè)試驗(yàn)裝置由燃燒本體部分、啟動(dòng)燃燒室、風(fēng)機(jī)部分、加料系統(tǒng)、旋風(fēng)分離器等部分組成。
燃燒本體分風(fēng)室、沸騰段、過(guò)渡段和懸浮段4部分,總高度5.03m;沸騰段高1.16m,內(nèi)截面積230mm×230mm;過(guò)渡段高0.20m;懸浮段分為2級(jí),總高度為3m,內(nèi)截面積460mm×395mm。風(fēng)機(jī)部分由引風(fēng)機(jī)和空氣壓縮機(jī)組成,由壓縮機(jī)送過(guò)來(lái)的一次風(fēng)經(jīng)預(yù)熱后被送往風(fēng)室,二次風(fēng)是由風(fēng)室下部引出,分為2個(gè)支路在懸浮段部分被送入爐膛。為了提高沸騰段的熱負(fù)荷,減少污泥在沸騰段的水分蒸發(fā)量,將加料器安裝在爐體頂部。城市污泥在下落過(guò)程中,在懸浮段會(huì)蒸發(fā)掉部分水分,從而減少在沸騰段蒸發(fā)的水分,以提高床層的溫度。城市污泥屬于纖維狀含有高水分的物料,容易受壓,由于試驗(yàn)臺(tái)上常用的螺旋加料器螺距和孔徑較小,且輸送部分較長(zhǎng),污泥極易受到擠壓而使加料器堵塞。為此,對(duì)加料器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了專門的研究改進(jìn),從加料器加料口到污泥進(jìn)爐膛之間這一部分距離很短,空間較大,且加料器轉(zhuǎn)軸上只安裝4片葉片,并保證2葉片與加料器外殼之間組成的空間能大一點(diǎn),以徹底解決污泥受到擠壓和堵塞。
流化床的啟動(dòng)是用啟動(dòng)燃燒室來(lái)完成的。用輕柴油點(diǎn)燃啟動(dòng)燃燒室產(chǎn)生高溫燃?xì)鈦?lái)加熱床料石英砂,之后再用點(diǎn)火煤預(yù)熱流化床到一定溫度后,即可投入城市污泥進(jìn)行燃燒。
2.2測(cè)量系統(tǒng)
試驗(yàn)的測(cè)量參數(shù)主要包括溫度、壓力、風(fēng)量、煙氣成分和飛灰含碳量,溫度的測(cè)量主要是利用分布在試驗(yàn)臺(tái)上原有8個(gè)測(cè)點(diǎn),它們主要在沸騰段、懸浮段上;風(fēng)量的測(cè)量除了用原來(lái)的玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)量總風(fēng)量之外,還用微壓計(jì)和U型管等來(lái)測(cè)量二次風(fēng)量。
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