垃圾富氧焚燒特性及工藝研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)城鎮(zhèn)化規(guī)模日益增大，隨之帶來的是各種城市問題，其中城市生活垃圾（MSW）的處理已經(jīng)越來越受政府及公眾的重視。焚燒是垃圾資源化、無害化、減容減量化最佳的處理方式，但由于我國(guó)垃圾水分、灰分高、熱值低的特點(diǎn)，再加上垃圾分類制度不健全，我國(guó)城市垃圾利用常規(guī)空氣焚燒技術(shù)時(shí)主要遇到兩大類問題：一是焚燒不完全、不穩(wěn)定；二是污染物成分復(fù)雜、治理難度大?，F(xiàn)有的焚燒技術(shù)已經(jīng)很難在這兩方面實(shí)現(xiàn)突破，并且常規(guī)焚燒技術(shù)在高原地區(qū)并不適用，

2、開發(fā)新的焚燒技術(shù)勢(shì)在必然。富氧焚燒技術(shù)是一種新型高效的焚燒技術(shù)，十分適合焚燒我國(guó)這種低品質(zhì)的垃圾燃料。因此本文對(duì)垃圾富氧焚燒技術(shù)的焚燒特性以及工藝系統(tǒng)的開發(fā)進(jìn)行了針對(duì)性的研究。
　　首先，通過熱重分析儀（TGA）對(duì)垃圾中最典型、最主要的可燃成分以及其混合組分進(jìn)行了富氧焚燒特性的研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示氧濃度的升高能有效的改善焚燒特性，水分卻推遲了著火點(diǎn)，使TG曲線滯后。通過TG/DTG實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出了綜合燃燒特性指數(shù)、動(dòng)力學(xué)參數(shù)并對(duì)著火

3、點(diǎn)進(jìn)行了判別。計(jì)算結(jié)果同樣顯示了富氧對(duì)改善焚燒有明顯的促進(jìn)作用。
　　然后利用X射線光電子能譜儀（XPS）對(duì)垃圾典型組分中的C、N、S、Cl等物質(zhì)的賦存形態(tài)進(jìn)行了定性分析，并結(jié)合水平管式爐上的富氧焚燒實(shí)驗(yàn)對(duì)各污染物的排放機(jī)理進(jìn)行了研究，還探討了水分對(duì)污染物排放的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，氧濃度的升高使得CO、CH4的排放下降，同時(shí)HCN的排放也會(huì)隨著CH自由基的減少而明顯降低；垃圾焚燒后NO的生成主要來源于燃料-N，在焚燒過程中燃料-N會(huì)隨

4、著氧濃度的升高而更多的生成NO；同時(shí)氧濃度的升高使得爐內(nèi)氧化性增強(qiáng)，HCl的排放會(huì)略微降低，但SO2的生成會(huì)略微增大，這是因?yàn)檠鯕鈺?huì)促進(jìn)HCl與硫酸鹽的反應(yīng)。水分的提高會(huì)使得 CO、CH4、HCN的生成出現(xiàn)先降低后增大的變化趨勢(shì)，因?yàn)樗謺?huì)與CO、CH4以及固定C發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)；同時(shí)水分的OH自由基會(huì)將更多的燃料N氧化為NO，同時(shí)燃料中的更多的氯鹽在高溫水解析出，然后再分解，使得HCl的排放同樣增大；水分對(duì)垃圾焚燒后SO2的生成沒

5、有明顯的影響。富氧焚燒能夠抑制水分與含碳污染物的反應(yīng)，但NO與HCl的排放卻有一定幅度的升高，由于實(shí)際垃圾富氧焚燒技術(shù)會(huì)降低過量空氣系數(shù)并采用煙氣再循環(huán)，NO的排放總量并不會(huì)升高，但是脫水預(yù)處理與脫硫脫硝對(duì)于垃圾富氧焚燒同樣必不可少。
　　最后對(duì)垃圾富氧焚燒技術(shù)的關(guān)鍵參數(shù)以及工藝系統(tǒng)進(jìn)行了初步研究，在絕對(duì)燃燒溫度、排煙損失、實(shí)際燃燒溫度等方面與常規(guī)空氣焚燒進(jìn)行了對(duì)比，提出了不同供氧模式和各個(gè)系統(tǒng)流程圖，還提出了不同注氧裝置的設(shè)計(jì)思