论文部分内容阅读
洗煤泥是洗煤厂洗选原煤产生的工业固体废弃物。在我国环境问题的日益突出的大背景下,原煤洗选比例和洗选量不断增加,与此同时,洗煤泥的产量也在日益增长。如何高效、经济地处理洗煤泥是一个充满挑战、富有意义的课题。洗煤泥流化床燃烧处理具有减容化、资源化和规模化的优势,洗煤泥灰还可以进一步综合利用。但是洗煤泥高灰分、高水分、低热值的特性使洗煤泥燃烧性能较差,燃尽困难。同时随着国家对工业锅炉的排放要求越来越严格,让洗煤泥流化床燃烧技术的工业推广充满了挑战。为提高洗煤泥流化床的燃烧效率,减少污染物排放,对洗煤泥流化床燃烧的特性展开研究就显得更加迫切且重要。本文首先对煤炭洗选的概念及发展进行简要介绍,并对洗煤泥的种类、特点、处理和利用现状、国内外燃烧利用技术进行了进一步介绍;随后研究了洗煤泥的基本特性;接下来通过小型热态流化床燃烧实验研究了影响洗煤泥燃烧特性和污染物排放的因素;在洗煤泥循环流化床工业锅炉上进行实验,来验证通过流化床技术处理洗煤泥的可行,同时为开发更大型的流化床锅炉提供了经验。最后通过对小流化床燃烧产生的灰进行分析,并进一步提出了灰综合利用的建议;结合工程应用场景提出热电联供的综合利用方式。对于洗煤泥的基本特性,主要研究了其成分、重金属元素含量、矿物质种类、颗粒粒径分布特性、热解和燃烧特性及灰熔点等。通过Coasts指数积分法求解了洗煤泥热解和燃烧动力学特性参数。为洗煤泥流化床燃烧特性进一步研究提供了基础性数据,为燃烧烧实验工况的设计提供了思路。对于洗煤泥小型热态循环流化床燃烧实验,考察了烟气含氧量对洗煤泥在流化床锅炉中燃烧的影响;重点考察了烟气含氧量、二次风率和二次风高度等因素对NO_X排放的影响。对于小流化床产生的灰,主要了解了其颗粒分布、孔隙结构和矿物质含量,阐述了洗煤泥颗粒性质对其燃尽特性的影响,同时针对洗煤泥灰的特点提出了灰的综合利用建议。对于洗煤泥循环流化床锅炉的工业实验,介绍了锅炉主要设计思路和技术特点,通过对工业锅炉灰的特性分析,讨论了内置卧式分离器设置的优点,通过对典型的工况下炉内温度分布的测试,讨论炉内燃烧份额分布的合理性,并对其污染物排放特性进行了讨论,根据实验结果和之前的分析,提出了相应的改进意见。结果证明了洗煤泥循环流化床锅炉可以稳定运行,燃烧效率能达到99%以上,综合热效率可达87.85%。通过本文对洗煤泥流化床燃烧特性的实验研究,为洗煤泥流化床燃烧技术的发展提供了有价值的基础数据和可靠的实践经验。