垃圾富氧焚燒特性及工藝研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國城鎮(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，但由于我國垃圾水分、灰分高、熱值低的特點，再加上垃圾分類制度不健全，我國城市垃圾利用常規(guī)空氣焚燒技術時主要遇到兩大類問題：一是焚燒不完全、不穩(wěn)定；二是污染物成分復雜、治理難度大?，F(xiàn)有的焚燒技術已經(jīng)很難在這兩方面實現(xiàn)突破，并且常規(guī)焚燒技術在高原地區(qū)并不適用，

2、開發(fā)新的焚燒技術勢在必然。富氧焚燒技術是一種新型高效的焚燒技術，十分適合焚燒我國這種低品質(zhì)的垃圾燃料。因此本文對垃圾富氧焚燒技術的焚燒特性以及工藝系統(tǒng)的開發(fā)進行了針對性的研究。
　　首先，通過熱重分析儀（TGA）對垃圾中最典型、最主要的可燃成分以及其混合組分進行了富氧焚燒特性的研究，實驗結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，使TG曲線滯后。通過TG/DTG實驗數(shù)據(jù)計算出了綜合燃燒特性指數(shù)、動力學參數(shù)并對著火

3、點進行了判別。計算結果同樣顯示了富氧對改善焚燒有明顯的促進作用。
　　然后利用X射線光電子能譜儀（XPS）對垃圾典型組分中的C、N、S、Cl等物質(zhì)的賦存形態(tài)進行了定性分析，并結合水平管式爐上的富氧焚燒實驗對各污染物的排放機理進行了研究，還探討了水分對污染物排放的影響。結果發(fā)現(xiàn)，氧濃度的升高使得CO、CH4的排放下降，同時HCN的排放也會隨著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會隨

4、著氧濃度的升高而更多的生成NO；同時氧濃度的升高使得爐內(nèi)氧化性增強，HCl的排放會略微降低，但SO2的生成會略微增大，這是因為氧氣會促進HCl與硫酸鹽的反應。水分的提高會使得 CO、CH4、HCN的生成出現(xiàn)先降低后增大的變化趨勢，因為水分會與CO、CH4以及固定C發(fā)生一系列的化學反應；同時水分的OH自由基會將更多的燃料N氧化為NO，同時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，但NO與HCl的排放卻有一定幅度的升高，由于實際垃圾富氧焚燒技術會降低過量空氣系數(shù)并采用煙氣再循環(huán)，NO的排放總量并不會升高，但是脫水預處理與脫硫脫硝對于垃圾富氧焚燒同樣必不可少。
　　最后對垃圾富氧焚燒技術的關鍵參數(shù)以及工藝系統(tǒng)進行了初步研究，在絕對燃燒溫度、排煙損失、實際燃燒溫度等方面與常規(guī)空氣焚燒進行了對比，提出了不同供氧模式和各個系統(tǒng)流程圖，還提出了不同注氧裝置的設計思