掺混城市污泥对神木煤成浆特性的影响

将城市污泥以不同质量比掺入神木煤制备污泥煤浆,利用安东帕C-LTD80/QC型旋转流变仪考察了污泥掺混质量比(α)对污泥煤浆的最大成浆浓度、流变性、触变性和稳定性等成浆特性的影响。借助FTIR和SEM表征煤、污泥及水煤浆,探讨掺混城市污泥影响神木煤成浆性能机制。结果表明:水煤浆及污泥煤浆流变特性均符合幂定律模型τ=Kγn,随着α的增大,污泥煤浆表观黏度增大,最大成浆浓度降低,浆体流变性指数n减小,剪切稀化特性明显,浆体更加趋向于假塑性流体;同时,α的增大也会使得浆体触变环面积增大,进一步导致浆体触变性增强;此外,加入污泥制备的污泥煤浆,浆体产生沉淀时间明显延长,其析水率与相同成浆浓度下的水煤浆的析水率相比明显降低,说明适当的污泥掺混量有利于改善浆体的稳定性。通过FTIR及SEM分析可知,污泥填充了煤粉颗粒之间的空隙,在浆体内部形成较强的空间结构,这种作用是导致掺混污泥后浆体的表观黏度增大、最大成浆浓度降低、稳定性提高的主要原因。在尽可能提高污泥掺混比例的条件下,当α为0.12,污泥煤浆的最大成浆浓度为60.42%时,浆体的成浆性能良好,满足工业要求。

云南褐煤掺混城市污泥共水热产物理化特性研究

研究了云南褐煤和城市污泥共水热改性后的产物,分析了城市污泥掺混量对固体产物、液体产物、气体产物的理化特性的影响,探讨了在共水热改性过程中,污泥掺混量对云南褐煤的作用机制。结果表明,云南褐煤和城市污泥在共水热改性过程中有协同碳化作用;随着污泥掺混量的增加,两者混合物发生明显的脱水、脱羧及芳香化反应;当污泥掺混量为10%和30%时,芳香C的比例显著增加,芳香化反应程度更加剧烈,尤其当污泥掺混量为10%时,固体产物芳香C比例及芳香化程度最高。气相色谱分析(GC-MS)结果表明,随着污泥掺混量的增加,液体产物中杂环类有机物含量呈增加的趋势,酚类有机物呈减少的趋势。固液气三相产物碳含量分布结果表明,至少80%碳封存于固体产物中,可以实现最大程度的碳封存。

污泥掺混煤粉燃烧过程的数值模拟模型适应性研究

针对某300 MW四角切圆锅炉煤粉掺烧污泥运行情况,采用FLUENT软件,基于单混合分数和双混合分数PDF模型,对锅炉炉膛内的烟气流动、燃烧过程和污染物NOx排放进行数值模拟。结果表明:与单混合分数相比,双混合分数PDF模型能更好地模拟污泥的高挥发分和水分对燃烧的影响,出口烟气误差在4%以内,更加符合炉内实际燃烧过程;随着污泥掺混比例的增加,污泥中水分蒸发吸热造成炉膛内的整体燃烧温度下降;当污泥含水量为40%时,掺混比例在6%以内对锅炉的燃烧情况影响不大,在技术上是可行的;由于污泥的含氮量显著高于煤粉,对于含水量为40%的污泥,随着掺混比例的增加,NOx排放量增加;含水量为80%污泥掺混煤粉后,随着掺混比例的增加,NOx排放由于燃烧温度急剧降低而减少。

350t/d垃圾焚烧炉的结构优化

鉴于国内生活垃圾热值的多样性,直接采用国外引进的焚烧炉会存在燃料热值不适应等问题。对广东某350 t/d的炉排式垃圾焚烧炉进行适应性改造,采用床层计算软件FLIC和计算流体力学CFD软件Fluent对不同结构的垃圾焚烧炉内的燃烧情况进行数值模拟,预测前墙折焰角与后拱U形折角对炉膛的温度场、速度场、烟气组分的分布特征与燃料适应性。结果表明:消除前墙折焰角与后拱U形折角使炉膛燃烧区域下移,高温区域集中在炉排与二次风出口之间,炉膛燃烧更加充分,有效降低NOx的产量,从而节约脱销还原剂的用量且更适应污泥与垃圾掺混燃烧;掺混5%的LD-40污泥,可有效降低CO、CO_(2)的生成量以及炉膛温度,减缓高温腐蚀现象。数值模拟结果与现场实测温度相比,误差平均值小于5%。