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工业污泥干化与煤粉掺烧协同利用生命周期评价

发布时间:2018-01-15 03:30

  本文关键词:工业污泥干化与煤粉掺烧协同利用生命周期评价 出处:《华南理工大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文


  更多相关文章: 工业污泥 掺烧 生命周期 经济性 能耗


【摘要】:伴随着污泥处置的“减量化、无害化、资源化和稳定化”原则,如何高效无害化处理工业污泥成了国内重点关注的课题。本文通过生命周期评价的方法,并结合掺烧实验机理研究,对经济性评价、能耗评价、环境评价进行系统的全方位的分析,为发电企业经济环保地处置工业污泥提供路线方案的理论依据。使用生命周期费用(LCC)对直接干化-掺烧、间接干化-掺烧、直接干化-填埋、间接干化-填埋、不干化-掺烧等23种方案进行评价和分析,发现:在其他干化条件相同情况下,存在一个初始含水率W(约60%),当含水率高于W,间接干化-掺烧的LCC现值低于直接干化-掺烧,低于W,则反之。在论文的理论方法和经济数值情况下,并且最终干化含水率在20~35%区间内,直接掺烧65%及以下含水率的污泥比干化-掺烧LCC值都低。干化-填埋方案仅为干化-掺烧方案的成本的一半。通过掺烧的热重分析和烟气排放分析,研究不同工况下燃烧及排放特性。实验结果发现:印尼烟煤单样燃烧DTG曲线只存在一个波峰,平均燃烧速率相对较高,造纸污泥DTG存在两个明显的波峰,分别为挥发分和固定碳的燃烧。印尼烟煤和造纸污泥掺烧的热重DG和DTG曲线呈现一定的线性叠加性,但混合物着火点提前,燃尽温度升高,燃烧时间更长,随着掺烧比例的增加,各指数均降低,说明混合燃料更加适合在循环流化床锅炉燃烧。印尼烟煤随着燃烧温度升高,NOX排放总量随着温度先升后降,900℃最高。印尼烟煤挥发分中有机硫大于固定碳的有机硫,随着温度升高,SO2的排放速度和排量提高。在1100℃的燃烧下,印尼烟煤与造纸污泥的NO排放曲线呈现一个波峰,NO排放随掺烧比增大而减少,SO2呈现两个波峰,SO2排量不随掺烧比的变化而变化,添加剂Ca O对NO排放特性无影响,对SO2的排放特性有明显的抑制效果,随着Ca O掺入量的增加,抑制的幅度逐渐减少。由于掺烧前后S、N排放与污泥煤粉本身S、N含量高低有直接关系,对于造纸污泥而言,掺烧后N、S排放并不增加脱离脱硝的压力。使用LCA方法构建直接干化-掺烧和间接干化-掺烧系统边界,获得能耗及排放清单,干化-掺烧运行阶段的能耗和排放最大,主要来源于运行所需的电耗和煤耗,而电耗和煤耗取决于干化水分量的大小。在资源耗竭分析中,煤炭消耗是资源消耗的主体,经过加权后的资源消耗,煤炭的消耗依然为主体部分。环境影响潜值中,直接干化-掺烧和间接干化-掺烧的生命周期环境加权后的影响潜值分别为8.357PET2010和4.98PET2010,光化学臭氧(PO)的地区性影响和固废(SW)的局地性影响最大。
[Abstract]:With the disposal of sludge reduction, harmless, resources and stable principle, how efficient the harmless treatment of industrial sludge has become the focus of domestic research. The paper uses the method of life cycle assessment, combined with the experimental mechanism of mix burning, energy consumption of economic evaluation, evaluation, evaluation of environmental analysis the range of the system, based on the theory of economic and environmental protection power generation enterprises to dispose of industrial sludge provide the route plan. Using the life cycle cost (LCC) of direct drying and blending, indirect drying and blending, direct drying and indirect drying and landfill, landfill, do 23 schemes of - doped burning of evaluation and analysis, found that: in the same other conditions, there is an initial moisture content of W (about 60%), when the water content is higher than W, indirect drying and blending of the LCC value is lower than the direct drying and blending, less than W, and vice versa. In the theory method Numerical and economic situation, and finally drying the moisture content in the range of 20~35%, and the following 65% moisture content of sludge dry - mixed burning low LCC values are directly incorporated. Burn dry - only half dry landfill schemes - blending scheme cost. By thermogravimetric analysis and gas emission combustion the analysis of combustion and emission characteristics under different conditions. The experimental results showed that Indonesia bituminous coal single sample combustion DTG curve has only one peak, the average burning rate is relatively high, papermaking sludge DTG has two obvious peaks, respectively, volatile and fixed carbon combustion. Indonesia coal smoke and papermaking sludge the thermal DG and DTG curves show a linear superposition of the mixture, but the ignition advanced burn temperature, longer burning time, with the increase of blending ratio, the index decreased, indicating mixed fuel is more suitable for combustion in a circulating fluidized bed boiler. With the increasing of combustion temperature, coal, NOX emissions decreased with the temperature of 900 DEG C, the highest. In Indonesia coal volatile organic sulfur than organic sulfur fixed carbon, with the temperature increasing, SO2 emission rate and displacement increase. 1100 degrees in the combustion, NO emission curve of bituminous coal and papermaking sludge of Indonesia a peak, NO emission decreases with the blending ratio of SO2, showing two peaks, SO2 displacement does not vary with the variation of the mixed burning ratio, additive Ca O had no effect on NO emission characteristics, has obvious inhibiting effect on the emission characteristics of SO2, with the increase of Ca doping amount of O suppression the amplitude decreases gradually. The blending of S before and after, the emission of N and sludge coal itself S, there is a direct relationship between the N content, the paper sludge, blending N, S emission from denitrification does not increase the pressure. Use the LCA method to construct direct drying and blending and indirect drying and blending The boundaries of the system and obtain the energy consumption and emission inventory, energy consumption of dry - mixed burning operation stage and emission maximum, mainly from the required power consumption and coal consumption, and power consumption and coal consumption depends on dry water component size. In the analysis of resource depletion, coal consumption is the main consumption of resources, through the weighted the consumption of resources, coal consumption is still the main part. The environmental impact potential, direct drying and blending and indirect dry life cycle environmental impact - weighted blending after the latent values were 8.357PET2010 and 4.98PET2010, photochemical ozone (PO) in the area of influence and solid waste (SW) the greatest impact on the local.

【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TK16;X703

【参考文献】

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本文编号:1426626

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