流化床垃圾焚烧积灰特性研究及冷态积灰模拟实验

摘要

随着我国垃圾焚烧技术的发展，流化床垃圾焚烧技术对于焚烧高水分、低热值的中国垃圾具有燃烧稳定、经济性高的优势，目前正在全国各地推广应用。然而在一些焚烧炉尾部烟道内出现了积灰结焦现象。这是流化床垃圾焚烧技术遇到的新的问题。积灰结焦不仅影响了锅炉的传热，而且要阶段性的停炉清灰，使焚烧炉业主的经济性受到严重的损失。所以，解决尾部积灰问题的要求是十分迫切的。 本文通过现场采样，分析了生活垃圾焚烧飞灰和积灰的化学成分和矿物组成。并且在实际运行中的垃圾焚烧工业炉尾部烟道内放置积灰棒，考察积灰棒上积灰随时间的变化情况，定期对积灰棒上取得的灰样进行分析测试。通过对积灰微观形貌的考察和局部组成元素的分析，初步探索了生活垃圾焚烧积灰产生的机理。钙基物质在管壁面沉积，并且在HCl的作用下不断吸收烟气中的硫形成硫酸盐；积灰中含有多种易熔物质，常会形成低熔点共熔体；烟气中水分含量高和尾部烟道内的还原性气氛都是促进积灰生长的因素。 医疗废物焚烧会产生较多的HCl气体，在焚烧过程中加入钙基物质脱除HCl气体是一种高效经济的方法，但是会造成飞灰量的增加和积灰趋势的加重。本文对加钙脱氯医疗废物焚烧炉内的飞灰和烧结积灰样品进行了微观形态、组成元素和成分分析，结果表明，形成积灰的主要元素是Ca、Cl等，积灰的成分组成主要是CaO、CaCl<,2>以及其低熔点共熔体。CaCl<,2>是造成积灰液相烧结的主要原因，持续高温烧结会造成CaO晶格的致密化。通过对飞灰烧结特性的实验研究，考察了温度、时间、成分等对烧结的影响，对不同的防烧结添加剂的效果进行了实验研究，结果表明ZnO和NaNO<,3>有降低烧结强度的作用，作为防烧结添加剂是可行的。 冷态条件下，用空气携带滑石粉，在自制的小型烟道内进行了积灰的模拟实验。考察了不同气流流速和管束排列方式对积灰的影响，为焚烧炉的设计提供了实验依据。

目录

文摘

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第一章绪 论

第二章生活垃圾焚烧积灰元素和矿物组成研究

第三章炉内积灰棒实验及生活垃圾焚烧积灰的微观特性分析

第四章医疗垃圾焚烧积灰特性研究

第五章尾部烟道积灰冷态模拟实验

第六章全文总结与研究展望

作者在攻读硕士期间发表(含录用)的学术论文

致谢