油頁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摘要摘要油頁巖干餾提油過程中產(chǎn)生的廢水給環(huán)境帶來了巨大的威脅。流化床廢水焚燒技術(shù)燃料適應(yīng)性強，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，研究以油頁巖干餾半焦作為輔助燃料的干餾廢水流化床焚燒爐的運行特性、污染物的排放機理、影響因素及抑制方案對流化床廢水焚燒爐的研發(fā)、設(shè)計運行參數(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)價值。本文在鼓泡流化床焚燒裝置上，以油頁巖干餾半焦為輔助燃料研究干餾廢水的焚燒特性，為焚燒爐運行參數(shù)的選擇進行了探索。具體研究內(nèi)容及成果如下：1、對油頁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、燃燒特性進行檢測，結(jié)果顯示：大慶油頁巖干餾廢水以氨氮為主要污染物：試驗用輔助燃料的熔點較高，不會發(fā)生結(jié)焦現(xiàn)象；對輔助燃料進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臺上研究了寬篩分物料的臨界流化風速在室溫及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；寬篩分物料的過渡區(qū)范圍隨床溫的升高而延長，但延長趨勢在高溫段漸趨平緩：基于試驗數(shù)據(jù)，提出了新的計算寬篩分物料u。肭關(guān)聯(lián)式。同其他計算方法相比，該公式預(yù)測誤差小，有很好的工程應(yīng)用價值。3、研究了床溫、過?？諝庀禂?shù)等操作參數(shù)對焚燒裝置的氣體

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?？諝庀禂?shù)的增加，q3和q4先下降后上升，燃燒效率先上升后下降；隨著二次風比例的增加，q3增大，q4減小，燃燒效率呈上升趨勢。4、討論了焚燒煙氣中NOx和S02的排放濃度隨床溫、一二次風比等操作參數(shù)的變化規(guī)律和機理，結(jié)果表明：試驗中S02和NOx的排放濃度均低于國家標準；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，與過?？諝庀禂?shù)升高時的變化規(guī)律相同；在過?？諝庀禂?shù)不變的條件下，隨著二次風率的增加，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率的升高呈單調(diào)上升的趨勢，隨著過?？諝庀禂?shù)或Ca／S比的升高呈下降趨勢。5、研究了操作參數(shù)對重金屬富集規(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，并在高溫段趨于穩(wěn)定；隨著過?？諝庀禂?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。隨著二次風率的升高，飛灰中As的濃度呈上升趨勢；Co、V、Mn和Hg的濃度呈下降趨勢：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；隨著床溫的升高，煙氣中12種重金屬的濃度都呈上升趨勢；煙氣中Hg的排放濃度低于國家