城市污泥流化床焚烧试验研究

1引言
城市污泥是城市生活污水和工业污水处理过程中产生的固体废弃物。处理城市污泥的方法很多，但焚烧法已被越来越多发达国家所重视、使用，其优点在于：城市污泥经焚烧后减量化十分明显，减容量大于90%，可节约大量的填埋用地；污泥烧余中有害成分的含量极低，灰渣可综合利用，若对烧余进行填埋处理也不影响填埋场周围的环境；可以回收污泥焚烧产生的热量，使资源得到充分利用。因此，研究城市污泥焚烧诸影响因素就显得非常重要，本文研究了城市污泥在不同二次风率、不同水分、不同流化速度及空气系数时的燃烧。
2试验装置、测量系统和试验方法
2.1试验装置
污泥焚烧炉是城市污泥焚烧处理系统的核心设备，按结构特性可分为立式多层炉、回转窑炉、多膛炉、流化床炉和喷射式炉。流化床焚烧炉内没有运动部件，它具有强烈的湍流，均匀的温度分布，能在相对较低的温度和较少的过剩空气下高效率燃烧，获得较高的有害物质去除率。
整个试验装置由燃烧本体部分、启动燃烧室、风机部分、加料系统、旋风分离器等部分组成。
燃烧本体分风室、沸腾段、过渡段和悬浮段4部分，总高度5.03m；沸腾段高1.16m，内截面积230mm×230mm；过渡段高0.20m；悬浮段分为2级，总高度为3m，内截面积460mm×395mm。风机部分由引风机和空气压缩机组成，由压缩机送过来的一次风经预热后被送往风室，二次风是由风室下部引出，分为2个支路在悬浮段部分被送入炉膛。为了提高沸腾段的热负荷，减少污泥在沸腾段的水分蒸发量，将加料器安装在炉体顶部。城市污泥在下落过程中，在悬浮段会蒸发掉部分水分，从而减少在沸腾段蒸发的水分，以提高床层的温度。城市污泥属于纤维状含有高水分的物料，容易受压，由于试验台上常用的螺旋加料器螺距和孔径较小，且输送部分较长，污泥极易受到挤压而使加料器堵塞。为此，对加料器结构进行了专门的研究改进，从加料器加料口到污泥进炉膛之间这一部分距离很短，空间较大，且加料器转轴上只安装4片叶片，并保证2叶片与加料器外壳之间组成的空间能大一点，以彻底解决污泥受到挤压和堵塞。
流化床的启动是用启动燃烧室来完成的。用轻柴油点燃启动燃烧室产生高温燃气来加热床料石英砂，之后再用点火煤预热流化床到一定温度后，即可投入城市污泥进行燃烧。
2.2测量系统
试验的测量参数主要包括温度、压力、风量、烟气成分和飞灰含碳量，温度的测量主要是利用分布在试验台上原有8个测点，它们主要在沸腾段、悬浮段上；风量的测量除了用原来的玻璃转子流量计测量总风量之外，还用微压计和U型管等来测量二次风量。