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《长沙理工大学》 2015年
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脱脂脱水餐厨垃圾焚烧炉设计及实验研究

邬海明  
【摘要】:随着饮食行业的快速发展,大量的餐厨垃圾得不到妥善处理,已经严重影响到城市环境、人们的正常生活和身体健康。焚烧法是一种高效的餐厨垃圾资源化处理技术,其具有减量化、无害化和能源化等优点而备受重视。餐厨垃圾经筛选、破碎和蒸煮处理,分离出油脂,用于制作生物柴油,剩下的固体废渣经干燥后用作燃料,其简称为脱脂餐厨垃圾。因此,开展脱脂餐厨垃圾焚烧炉的设计与研究,实现清洁、高效利用脱脂餐厨垃圾具有重大的现实意义。本文研究主要包括以下三个方面:(1)对某餐厨垃圾处理中心的脱脂餐厨垃圾的基本特性进行研究。利用元素分析仪、工业分析仪、量热仪及热重分析仪研究了脱脂餐厨垃圾的基本特性,发现该脱脂餐厨垃圾是一种挥发分含量高,固定碳含量少,而热值不高的燃料。该燃料着火和燃尽特性比较好,而综合燃烧特性不是很高,升温速率有助于提高综合燃烧特性。(2)对脱脂餐厨垃圾灰渣熔融特性进行研究。采用灰熔融测试仪、SEM/EDX分析仪和XRD衍射分析仪对不同煅烧温度下灰的熔融性、形貌特征和灰中Na、Cl、K等元素的化合物存在形式进行研究,研究结果表明:不同灰化温度下,高灰化温度的灰较低灰化温度的灰变形温度高,软化温度、半球温度和流动温度变化不大;随着成灰温度的提高,灰的形貌由絮状逐渐变为颗粒状;在温度低于900℃时,脱脂餐厨垃圾灰渣中的Cl、K、Na元素主要是以KCl、NaCl形式存在;当温度高于900℃时,脱脂餐厨垃圾灰渣中大部分Cl、K、Na元素是以气态化合物的形式析出的。(3)脱脂餐厨垃圾焚烧炉燃烧污染物排放特性研究。根据脱脂餐厨垃圾的燃料特性、熔融特性及锅炉设计手册进行了焚烧炉的设计和搭建。在热态焚烧炉实验台上研究不同床料高度、床温、颗粒粒径及二次风率对焚烧炉燃烧污染物排放的影响。研究结果表明:较高的床温有利于NOx排放,但过高的床温会提高SO2生成,综合考虑合理的床温为850℃左右;NOx的排放受床料高度的影响较小可忽略不计,而SO2的排放受床料高度影响较大,综合考虑适宜的床料高度为300mm;颗粒粒径对NOx和SO2的排放影响比较大,综合考虑颗粒粒径应控制在2~3mm;综合NOx和SO2的排放规律来看,脱脂餐厨垃圾焚烧炉的二次风率应保持在20%左右。
【学位授予单位】:长沙理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:X799

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