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城市废弃物的CFB焚烧和气化特性试验

李志伟  
【摘要】:在0.15MWth循环流化床燃烧/气化(CFBC/G)试验台上做了一系列城市废弃物的焚烧和气化试验。试验台的炉膛高度为6000mm,内径为300mm,由耐热合金钢焊接制成。试验过程中炉膛的温度依靠炉内燃料的燃烧放热来维持。主要完成城市垃圾与煤的混烧、城市污泥与煤和PE的混烧和混合气化特性的试验研究。 城市废弃物可以在CFB试验台上与煤和PE混烧和气化。试验过程中,炉膛温度可以稳定控制在一定范围内。经过焚烧和气化处理后,城市废弃物的体积大幅度减小,实现了减容化和无害化的目的。 城市垃圾与煤的CFB混烧过程能够满足城市垃圾焚烧处理的“3T”要求,实现低二恶英类的排放水平(当量毒性小于1.0ng/m~3)。混烧率的增加导致SO_2的排放浓度急剧下降,HCl的排放浓度并没有增加,燃料硫向SO_2的转化率和燃料氯向HCl的转化率降低。混烧率为50%时,SO_2的排放浓度接近0,燃料氯向HCl的转化率小于50%。烟气中HCl的存在有利于CaO对SO_2的脱除。 城市固体废弃物的氮元素含量比煤和聚乙烯(PE)中的氮元素含量高。伴随混烧率的增加,投入炉膛燃料的氮元素量增加,提供了更多的N_2O和NO的生成机会。但是,试验过程中混烧率的增加仅导致NO的排放浓度增加,而N_2O的排放浓度是降低的。 炉膛温度的增加可以有效降低N_2O的排放浓度,但是对NO的排放浓度的影响不明显。 在城市污泥与煤的混烧试验和混合气化试验中,空气系数的增加导致N_2O的排放浓度和燃料氮向N2O的转化率降低,NO的排放浓度和燃料氮向NO的转化率增加;燃料硫向SO_2的转化率上升。在气化条件下,部分硫元素发生向H_2S的转化。


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