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城市污泥在流化床中的燃烧效率与燃烧份额


来源:泰安优路教育时间:2023/4/10 9:54:10

城市污泥在流化床中的燃烧效率与燃烧份额

燃烧效率与燃烧份额是判定燃料燃烧状况的综合参数,特别是燃烧效率是判定燃料燃烧是否充分、完全的重要参数。城市污泥是一种工业废料,利用焚烧处理是一种行之有效的方法,因此可用燃烧效率这个参数来判定处理城市污泥的效果如何。影响城市污泥燃烧效率的因素很多,下面着重从二次风、过剩空气系数、流化速度3个方面研究城市污泥的燃烧效率。

4.1二次风率对燃烧效率的影响

试验时保持污泥给料量一定,总风量一定,调节二次风率,测试在二次风率为0%、33%、49%情况下污泥的燃烧效率。

当二次风率增加,污泥的燃烧效率也相应提高,从二次风率R为0时的81.8%提高到R为49%时的94.8%.在二次风率较低时,一次风量大,流化速度高,床中的污泥颗粒扬析现象较为严重,在床内燃烧的停留时间短,大部分挥发分跑到悬浮空间燃烧,由于二次风量减少,在悬浮空间的扰动状况较弱,不利于燃烬,燃烧效率较低。增大二次风率后,流化速度降低,床层颗粒的停留时间长,同时床层内氧气浓度降低,更有利于污泥释放出更多的挥发分;这些挥发分进入悬浮空间后,由于受到二次风强烈扰动,因而能够有效、充分、完全地燃烧,降低了不完全燃烧损失,效率得以提高。

4.2过剩空气系数对燃烧效率的影响

试验时,保持污泥给料速度不变,一、二次风量配比不变,调节总风量,改变空气过剩系数,测试城市污泥的燃烧效率。

随着空气过剩系数的增加,城市污泥流化状态较好,炉内氧气浓度较高,传热和传质得到加强,在悬浮空间,由于二次风的强烈扰动,使悬浮空间的燃烧状况进一步得以改善,因而随着空气过剩系数的增加,城市污泥的燃烧效率也随之提高。在过剩系数已经很大的情况下,再进一步增加空气过剩系数,城市污泥的燃烧效率已无明显提高。如空气过剩系数太大,过量的空气将吸收大量的热量,降低炉膛的燃烧温度,将对城市污泥的燃烧效率起负面影响,同时,过量空气也将增加排烟热损失,降低城市污泥的热回收率。

4.3流化速度对城市污泥燃烧效率的影响

对流化床锅炉而言,流化速度是一个非常重要的参数,其值取得是否合适,直接影响流化床锅炉的运行工况。若流化速度取得过小,则床料流化状况恶化,燃烧工况也就不好;流化速度若取得过高,则会减少燃料在炉内的停留时间,扬析现象大大加剧,这些均不利于燃料的充分燃烧。

为了测试流化速度对城市污泥的燃烧效率的影响,在试验时,保持城市污泥的给料速度不变,适当调节总风量和一、二次风量的配比,以改变流化速度。

当流化速度较小时,随着流化速度的增加,城市污泥的燃烧效率随之提高;当流化速度超过一定值后,再进一步提高流化速度,城市污泥的燃烧效率不升反降。这现象与前面所述的道理是相符的,在低流化速度下,适当提高流化速度,城市污泥的流化状况得以改善,虽然同时城市污泥颗粒在床料内停留时间减少,但总的效果是前者的影响大于后者的影响,因而城市污泥的燃烧效率得以提高。而在流化速度较大的情况下,若再进一步提高流化速度,污泥的流化状况并无多大改善,甚至大部分颗粒被吹走,其在流化床内停留时间大为缩短,在这种状况下城市污泥的燃烧效率必然下降。

4.4城市污泥在床层内的燃烧份额

城市污泥不同于燃料煤,其可燃成分的绝大部分是挥发分,固定碳成分很少,挥发分约占可燃基的80%~90%,固定碳一般在20%以下,因而其在流化床内不同区段的燃烧份额明显不同于煤。

随着流化速度的增加,污泥在床内的燃烧份额渐渐减少。当流化速度为1.27m/s时,污泥在床内的燃烧份额是64.2%;当流化速度增大到1.89m/s时,床内污泥燃烧份额减少到47.8%.

随着二次风率增加或流化速度降低,污泥颗粒在床内的停留时间延长,床内夹带出的污泥细小颗粒减少,床内颗粒析出的挥发分在床内的停留时间也延长,从而使城市污泥在床内的燃烧份额增加。反之,二次风率减少或流化速度变大,城市污泥在床内的燃烧份额则会降低,这将造成床温的下降,不利于污泥在床内的燃烧。


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