焦点提醒：污泥直喷入窑对水泥窑的影响 摘要：以某水泥厂湿污泥直喷入窑工艺为研究对象，经由过程对污泥理化特征的阐发，以水份为根据，计较了湿污泥直喷入窑的措置量限值、热耗，并以现实工业实验验证了湿污泥直喷入窑对水泥窑能耗和烟气中氮氧化物和二噁英减排的影响。成果注解：污泥含水率是影响水泥窑况的首要身分。含水率为80%的污泥，间接泵送进入水泥窑的量一般节制在生料量3%~5%为好；理论上，措置每吨污泥净吸热为：4 722 078.13 kJ；将污泥直喷入窑，氮氧化物削减了30%以上，二噁英削减了60%以上。 摘要：以某水泥厂湿污泥直喷入窑工艺为研究对象，经由过程对污泥理化特征的阐发，以水份为根据，计较了湿污泥直喷入窑的措置量限值、热耗，并以现实工业实验验证了湿污泥直喷入窑对水泥窑能耗和烟气中氮氧化物和二噁英减排的影响。成果注解：污泥含水率是影响水泥窑况的首要身分。含水率为80%的污泥，间接泵送进入水泥窑的量一般节制在生料量3%~5%为好；理论上，措置每吨污泥净吸热为：4 722 078.13 kJ；将污泥直喷入窑，氮氧化物削减了30%以上，二噁英削减了60%以上。 跟着我国经济迅猛成长，市政污水处置能力快速晋升，与此同时，污泥量的快速增加和平安、不变的无害化措置问题正在加快凸显。据E20数据显示，2016年城镇湿污泥发生量到达4 083万t，2020年将爬升至5 292万t。脱水污泥的含水率年夜多在75%~85%之间，这类高含水率形成污泥热值偏低，限制了污泥的燃烧处置。 污泥已成为水泥窑首要操纵的替换燃料之一。例如，德国2002年操纵水泥窑措置的污泥约为4 000 t，到2006年该数字增添到23.8万t，4年间增加了快要60倍，成长速度极为敏捷。2007年，瑞士已有30%的污泥是水泥行业消纳措置的。 为下降含水率，水泥厂多采取余热手艺对污泥进行干化，但干化发生的恶臭难以节制，而污泥直喷入窑工艺简单、投资低，近几年获得了快速成长。可是，污泥直喷入窑后，水泥窑的最年夜容纳量限制和湿污泥入窑对水泥厂出产的影响，还没有见报导。 本研究以某水泥厂湿污泥直喷入窑工艺为研究对象，经由过程污泥物理特征的阐发，摸索湿污泥直喷入窑的措置量限值、热耗和协同措置进程中对水泥窑排放的影响，以期为水泥窑协同措置糊口污泥供给理论根本。 1 材料与方式 1.1 实验材料 供试污泥采自金华某水泥厂。在该水泥厂的污泥接管仓，随机收集4个污泥车辆作为采样单位采纳样品。在污泥卸车的进程中，每一个车辆收集50 kg，共收集200 kg。然后将采纳的样品夹杂，取100 kg作为一个份样。 1.2 测定方式 污泥含水率采取减重法测定；污泥热值阐发采取GB/T 212—2008《煤的工业阐发方式》测定；元素阐发采取XRF测定。在措置污泥前和措置污泥后2 h别离采取文献中的方式测定水泥窑烟气中的NOx和二噁英。 2 成果与会商 2.1 污泥特征阐发 污泥的理化特征检测成果见表1。 从表1能够看出：污泥含水率较高，平均为82%，干基热值为10 MJ/kg摆布，但折合成湿基，则污泥热值为负值，是以，污泥含水率是影响水泥窑况的首要身分。另外，污泥干基中的成份首要为钙硅铝铁，比拟在垃圾，其氯含量偏低，能够替换水泥出产原料。 2.2 污泥直喷入窑措置量限值 因为污泥含水率是影响水泥窑况的首要身分，是以，以含水率计较湿污泥直喷入窑的措置量限值。 1）水份对煤耗的影响 将20 ℃的水升温到100 ℃，需要的热量为334.72 kJ/kg，100 ℃的水酿成水蒸气的蒸发潜热为2 255.18 kJ/kg，100 ℃的水蒸气升温到分化炉的870 ℃需要的热量为1 677.78 kJ/kg。 是以，进入水泥窑1 kg水，耗损的热量为4 267.68 kJ，则相当在4 267.68÷29 288 =0.146 kg标煤。 假如每小时进水泥窑6.7 t含水率为80%的污泥，则进窑的水份为：6.7×0.8=5.36 t/h，需要耗损的标煤为5.36×0.146=0.783 t/h，折合成什物煤为：0.783×7÷6=0.91 t/h。 2）水份对烟气量的影响 因为水泥窑的煤耗增添了0.91 t/h，则由此增添的烟气量为：6.9 Nm3×0.91×1 000=6 279 Nm3/h。 因为水份的进入而增添的烟气量为：1 000÷（18÷22.4）×5.36=6 666.7 Nm3/h。 两者合计：6 279+6 666.7=12 945.7 Nm3/h。 3）水份对减产的影响 某水泥厂分化炉出口每小时的烟气量为166 785 Nm3，烟气量的增添比例为7.8%，是以，从烟气量上计较，理论上会形成7.8%的减产，是以，以不跨越7.8%为好。 按照现实出产经验，80%含水的污泥，间接泵送进入水泥窑的量一般节制在生料量3%~5%为好。3500t/d以下的熟料线，节制在3%；3500t/d以上的熟料线，节制在5%。如4500t/d的熟料线，则采取间接泵送法措置含水率80%的污泥，措置量节制在4 500×1.6×5%=360t/d。一般以不跨越350t/d为佳。 2.3 污泥直喷入窑对水泥出产的影响 工业实验在金华某水泥厂进行。该水泥厂的熟料出产能力为3 500 t/d，污泥含水率为84%，干基低位热值为11 861.35 kJ/kg，干基灰分含量为37.91%。理论处置量为3 500×1.6×3%=168 t/d，现实直喷入窑量为150 t/d。 1）水泥窑热均衡计较 未措置污泥时，水泥窑热均衡计较见表2。 2）污泥直喷入窑对能耗的影响 ①理论计较 污泥措置量为6.25 t/h，则入窑的水份为5.25 t/h，干基污泥1 t/h，入窑灰分为0.38 t/h。依照2.2中的参数，以热传导效力为60%，燃烧效力为70%计较，则水份从20 ℃升至100 ℃吸热：5.25×334.72×1 000÷60%=2 928 800 kJ/h；100 ℃的水酿成水蒸气吸热为：5.25×2 255.18×1 000÷60%=19 732 825 kJ/h；100 ℃的水蒸气升温到分化炉的870 ℃需要的热量为：5.25×1 677.78×1 000÷60%=14 680 575 kJ/h。湿污泥间接泵送到分化炉，灰分需要从20 ℃升温至870 ℃，则需要接收的热量为0.38×0.88×850×1 000÷60%=473 733.33 kJ/h。污泥燃烧放热为：1×11 861.35×1 000×70% =8 302 945 kJ/h。则每小时污泥净吸热为：2 928 800+19 732 825+14 680 575+473 733.33-8 302 945=29 512 988.33 kJ/h。措置每吨污泥净吸热为：29 512 988.33÷6.25=4 722 078.13 kJ。 ②现实验证 湿污泥直喷入窑增添煤耗1.20 t/h，这与煤热值和易烧性相干。 3）污泥直喷入窑对氮氧化物和二噁英排放的影响 因为污泥含有必然的水份，会下降分化炉温度，是以，在必然水平上会削减氮氧化物排放。别的，污泥中含有必然的硫和氮，是以，会有助在二噁英减排。 将污泥直喷入窑前后，水泥厂的氮氧化物和二噁英排放环境见图1、图2。 从图1能够看出：将污泥直喷入窑前，水泥厂的氮氧化物平均为308.75 mg/Nm3，污泥直喷入窑后，水泥厂的氮氧化物平均为203.75 mg/Nm3，削减了30%以上。 从图2能够看出：将污泥直喷入窑前，水泥厂的二噁英平均为0.064 5 ngTEQ/Nm3，到达了GB 30485—2013的尺度限值。污泥直喷入窑后，水泥厂的二噁英降为平均0.021 45 ngTEQ/Nm3，削减了60%以上。 3 结论 （1）污泥含水率是影响水泥窑况的首要身分。污泥干基中的成份首要为钙硅铝铁，且含氯量较低，能够替换水泥出产原料。80%含水的污泥，间接泵送进入水泥窑的量一般节制在生料量3%~5%为好。 （2）理论上，措置每吨污泥净吸热为4 722 078.13 kJ。 （3）将污泥直喷入窑，氮氧化物削减了30%以上，二噁英削减了60%以上。 免责声明：以上内容转动自北极星电力旧事网
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