油頁(yè)巖干餾廢水流化床焚燒特性研究.pdf

1、IncinerationCharacteristicsof腑stewaterfrom0ilshaleDistillationinFluidizedBedAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDe黟eeofMasterofEngineeringBYMAJi—liang—SupervisedbybupervlsedbyProfCHENXiao—pingSchoolofEnerg

2、y&EnvironmentSoutheastUniversityDecember2011摘要摘要油頁(yè)巖干餾提油過(guò)程中產(chǎn)生的廢水給環(huán)境帶來(lái)了巨大的威脅。流化床廢水焚燒技術(shù)燃料適應(yīng)性強(qiáng)，焚燒效率高，污染物排放量小且不受水溫水質(zhì)等因素的影響，因此被認(rèn)為是一種擁有廣闊應(yīng)用前景的廢水處理技術(shù)。因此，研究以油頁(yè)巖干餾半焦作為輔助燃料的干餾廢水流化床焚燒爐的運(yùn)行特性、污染物的排放機(jī)理、影響因素及抑制方案對(duì)流化床廢水焚燒爐的研發(fā)、設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)的選擇以及

3、干餾廢棄物的再利用具有重要的理論意義和工業(yè)價(jià)值。本文在鼓泡流化床焚燒裝置上，以油頁(yè)巖干餾半焦為輔助燃料研究干餾廢水的焚燒特性，為焚燒爐運(yùn)行參數(shù)的選擇進(jìn)行了探索。具體研究?jī)?nèi)容及成果如下：1、對(duì)油頁(yè)巖干餾廢水的組成成分及含量，大慶半焦、龍口半焦和淮南煙煤的工業(yè)分析元素分析、灰熔融特性、燃燒特性進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示：大慶油頁(yè)巖干餾廢水以氨氮為主要污染物：試驗(yàn)用輔助燃料的熔點(diǎn)較高，不會(huì)發(fā)生結(jié)焦現(xiàn)象；對(duì)輔助燃料進(jìn)行熱重分析得到了其燃燒特性參數(shù)。2、

4、在小型鼓泡流化床試驗(yàn)臺(tái)上研究了寬篩分物料的臨界流化風(fēng)速在室溫及200600℃范圍內(nèi)的變化規(guī)律，并得到結(jié)論：寬篩分物料的U。捧直著床溫的升高而減小，且與比表面積平均當(dāng)量直徑相同的窄篩分物料U。湘比差距較大；寬篩分物料的過(guò)渡區(qū)范圍隨床溫的升高而延長(zhǎng)，但延長(zhǎng)趨勢(shì)在高溫段漸趨平緩：基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)，提出了新的計(jì)算寬篩分物料u。肭關(guān)聯(lián)式。同其他計(jì)算方法相比，該公式預(yù)測(cè)誤差小，有很好的工程應(yīng)用價(jià)值。3、研究了床溫、過(guò)?？諝庀禂?shù)等操作參數(shù)對(duì)焚燒裝置的氣體

5、不完全燃燒熱損失q3、固體不完全燃燒熱損失q4和輔助燃料燃燒效率的影響，得出結(jié)論：隨著床溫的升高，流化床焚燒裝置的q3和q4降低，燃燒效率升高：隨著過(guò)剩空氣系數(shù)的增加，q3和q4先下降后上升，燃燒效率先上升后下降；隨著二次風(fēng)比例的增加，q3增大，q4減小，燃燒效率呈上升趨勢(shì)。4、討論了焚燒煙氣中NOx和S02的排放濃度隨床溫、一二次風(fēng)比等操作參數(shù)的變化規(guī)律和機(jī)理，結(jié)果表明：試驗(yàn)中S02和NOx的排放濃度均低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；隨著床溫的升高，煙

6、氣中NOx的排放濃度呈先下降后升高的趨勢(shì)，與過(guò)?？諝庀禂?shù)升高時(shí)的變化規(guī)律相同；在過(guò)?？諝庀禂?shù)不變的條件下，隨著二次風(fēng)率的增加，NOx的排放濃度逐漸下降；隨著Ca／S比的增加，NOx排放濃度先上升后下降；煙氣中S02的排放濃度隨著床溫或二次風(fēng)率的升高呈單調(diào)上升的趨勢(shì)，隨著過(guò)剩空氣系數(shù)或Ca／S比的升高呈下降趨勢(shì)。5、研究了操作參數(shù)對(duì)重金屬富集規(guī)律的影響，并得出結(jié)論：在大多數(shù)工況下，重金屬在飛灰上富集的份額大于其在底渣中的份額：飛灰中的重金

7、屬濃度隨床溫的升高呈上升趨勢(shì)，并在高溫段趨于穩(wěn)定；隨著過(guò)剩空氣系數(shù)的升高，飛灰中的Mn濃度下降；As等11種重金屬濃度總體呈上升趨勢(shì)。隨著二次風(fēng)率的升高，飛灰中As的濃度呈上升趨勢(shì)；Co、V、Mn和Hg的濃度呈下降趨勢(shì)：其他重金屬濃度先下降后上升；飛灰中As等10種重金屬的濃度隨Ca／S比的升高而升高；Hg的濃度先上升后下降；Pb的濃度則呈單調(diào)下降的趨勢(shì)；隨著床溫的升高，煙氣中12種重金屬的濃度都呈上升趨勢(shì)；煙氣中Hg的排放濃度低于國(guó)家