污泥-煤復(fù)合成型燃料及其燃燒NOx的釋放特征.pdf

1、污泥焚燒法作為一種減量化、資源化、無(wú)害化、減容化的處理方式，受到廣泛的青睞。污泥與煤混燒是污泥處置的有效方法之一，但由于污泥高灰分、含有毒有害物質(zhì)、干化和燃燒過(guò)程中排放氮氧化物、多環(huán)芳烴等污染物而產(chǎn)生二次污染，污泥與煤的混燒仍處于研究階段。相關(guān)研究大都集中在其燃燒特性和燃燒污染物的排放特征方面，在減少污泥與煤混燒污染物的排放方面研究較少。本文通過(guò)在污泥和煤的混合物中添加木質(zhì)素、單寧酸、單質(zhì)硅得到一種新型的固體燃料（SC），考察了添加劑對(duì)

2、污泥和煤混合燃料（SC0）抗壓強(qiáng)度和燃燒釋放NOx（NO、NO2）的影響，并分析了不同燃燒溫度、不同升溫速率、不同通氣流量對(duì)復(fù)合成型燃料釋放氮氧化物的影響。
　　對(duì)污泥和煤及其混合物進(jìn)行工業(yè)分析、元素分析、熱值分析和熱重分析，結(jié)果表明：城市污水污泥中摻入煤粉能夠使燃料的固定碳含量和熱值提高，燃燒更持久，污泥燃燒有三個(gè)失重峰，而煤只有一個(gè)大的失重峰；污泥的燃燒主要是自由水和結(jié)合水的析出、揮發(fā)分析出和燃燒、固定碳燃燒三個(gè)過(guò)程，而煤主要

3、是固定碳的燃燒過(guò)程；污泥和煤混合物的TG-DTG曲線介于兩者之間，各組分燃燒相對(duì)獨(dú)立。
　　根據(jù)不同的木質(zhì)素、單寧酸、單質(zhì)硅配比，采用自主改造的WDW-10電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)制備污泥-煤混合成型燃料顆粒，同時(shí)測(cè)定其Meyer強(qiáng)度來(lái)衡量燃料顆粒的抗壓強(qiáng)度。結(jié)果表明：木質(zhì)素和單寧酸是有效的粘結(jié)劑，而硅對(duì)二者的粘結(jié)作用有所削弱；復(fù)合成型顆粒的Meyer強(qiáng)度隨木質(zhì)素的添加比例增加而增大，隨單寧酸添加比例的增加先增后減；摻入木質(zhì)素、單寧酸、硅的

4、污泥-煤混合成型燃料顆粒的強(qiáng)度比相同比例的污泥、煤混合燃料的強(qiáng)度增大了12.6％。
　　最后采用管式定碳爐進(jìn)行復(fù)合成型燃料燃燒實(shí)驗(yàn)，并對(duì)燃料及其燃燒后灰渣進(jìn)行 X射線光電子能譜分析（XPS）分析探求添加劑作用機(jī)理，結(jié)果表明：在相同的燃燒條件下燃燒釋放氮氧化物（NO、NO2）量減少27.83%；XPS分析提出了一種氮氧化物釋放減少的可能機(jī)理：在高溫燃燒時(shí)，燃料中的氮和硅形成了一種氮和硅的氧化物，將氮固定在殘?jiān)校辉趯?shí)驗(yàn)條件范圍內(nèi)，隨