学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

污泥干化与电站燃煤锅炉协同焚烧处置的试验研究

作　者: 刘永付
导　师: 王飞
学　校: 浙江大学
专　业: 工程热物理
关键词: 太阳能污泥干化焚烧混合燃烧 TG-DSC 燃烧特性锅炉
分类号: TK229.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 49次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着我国国民经济的快速发展和城镇化水平的提高,污水排放量和污水处理率逐步提高,伴随产生了大量污泥。污泥中含有大量有毒有害物质,如不妥善处理处置,极易产生二次污染,对人类健康和生态环境造成严重影响。目前,污泥的处理处置已经成为我国发展进程中必须面对的重大环保性问题。本文在综述世界各国污泥处理处置技术研究的基础上对污泥干化与燃煤电站锅炉协同焚烧处置展开试验研究。传统污泥热干化工艺能耗高,为此本文采用一种新型太阳能蒸汽发生装置与传统桨叶式污泥干化机有机耦合,利用来源广泛,清洁无害的太阳能辅助污泥干化,以减少污泥干化过程中的能源消耗。对太阳能蒸汽发生装置的集热效率、污泥的干化特性进行了测试分析,并对采用太阳能辅助污泥干化后的经济特性做出初步分析。试验结果表明,该太阳能蒸汽发生装置的平均集热效率可达41.7%,在太阳能丰富的地区利用太阳能辅助污泥干化可以节省常规能源,不失为一个较好选择。将干化后的污泥送入电站煤粉锅炉进行燃烧不仅可以彻底的处置污泥,还可以回收污泥中的热量,实现污泥的减量化、无害化、资源化利用。为指导工程实践,采用德国NETZSCH公司生产的STA449F3同步热分析仪分别对污泥和煤单独燃烧过程及污泥以不同混合比例与煤混合燃烧的过程进行了热分析实验。试验结果表明,污泥燃烧特性与烟煤有较大差别,并且不同污泥的燃烧特性也不尽相同,污泥的着火特性优于烟煤但其综合燃烧特性不及烟煤,污泥在高温阶段(>600℃)的失重是由于焚烧灰中矿物质盐的分解造成。污泥掺入烟煤中混合燃烧时燃料的燃烧特性发生改变,最佳掺混比例为5%以内,极限掺混比例为20%。文章最后对污泥与电站燃煤锅炉协同焚烧处置实际应用工程进行了测试分析,以评估电站煤粉锅炉掺烧污泥后对锅炉运行及烟气污染物排放的影响。结果表明在掺混比例<3%的情况下对电站煤粉锅炉运行几乎无影响,且烟气中常规污染物,二噁英,重金属均低于国家标准规定的限值。这对地方污水处理厂与电厂协同处置污泥提供了一个很好的示范,为污泥彻底,快捷,经济及就近处置提供了一个良好的选择。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-23
  1.1 引言  10
  1.2 污泥处理处置概述  10-15
    1.2.1 污泥的组成及特点  10-11
    1.2.2 污泥的危害  11-12
    1.2.3 传统污泥处理处置技术  12-15
  1.3 污泥干化焚烧研究现状及进展  15-21
    1.3.1 污泥干化研究现状及进展  15-18
    1.3.2 污泥焚烧研究现状及进展  18-21
  1.4 本文主要研究内容  21-23
2 太阳能蒸汽辅助污泥干化的试验研究  23-31
  2.1 引言  23
  2.2 试验系统  23-25
  2.3 试验结果及分析  25-30
    2.3.1 太阳能蒸汽发生装置集热性能  25-27
    2.3.2 污泥干化特性  27-29
    2.3.3 经济性分析  29-30
  2.4 本章小结  30-31
3 干化污泥和煤单独焚烧特性研究  31-40
  3.1 引言  31
  3.2 实验材料及方法  31-34
    3.2.1 实验材料  31-32
    3.2.2 实验仪器及方法  32
    3.2.3 燃烧特性的表征  32-34
  3.3 实验结果与分析  34-39
    3.3.1 污泥和煤单独燃烧TG-DSC曲线分析  34-36
    3.3.2 升温速率对污泥和煤燃烧曲线的影响  36-37
    3.3.3 污泥和煤单独焚烧燃烧特性评价  37-39
  3.4 本章小结  39-40
4 干化污泥与煤混合燃烧特性研究  40-54
  4.1 引言  40
  4.2 实验材料与方法  40
    4.2.1 实验材料  40
    4.2.2 实验仪器及方法  40
  4.3 试验结果与分析  40-52
    4.3.1 污泥不同掺混比例混合燃料燃烧TG-DSC曲线分析  40-43
    4.3.2 污泥不同掺混比例混合燃料燃烧特性评价  43-50
    4.3.3 污泥与煤混合燃烧动力学特性分析  50-52
  4.4 本章小结  52-54
5 污泥与电站燃煤锅炉协同焚烧处置的试验研究  54-63
  5.1 引言  54
  5.2 系统工艺流程  54-55
  5.3 试验材料及方法  55-57
    5.3.1 污泥的理化特性  55
    5.3.2 污泥干化系统质量能量平衡  55-57
    5.3.3 锅炉烟气排放特性  57
    5.3.4 污泥掺烧对锅炉的影响  57
  5.4 结果与分析  57-62
    5.4.1 污泥干化系统质量能量平衡  57-58
    5.4.2 锅炉烟气污染物分析  58-60
    5.4.3 污泥掺烧对锅炉的影响  60-62
  5.5 本章小结  62-63
6 全文总结及工作展望  63-66
  6.1 全文工作总结  63-64
  6.2 本文主要创新点  64-65
  6.3 下一步工作展望  65-66
参考文献  66-69
作者简介  69

污泥干化与电站燃煤锅炉协同焚烧处置的试验研究

内容摘要

全文目录

相似论文