PDF《重庆大学学报》

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0 0 3年5月第26卷 第 5期 重庆大学学报JournalofCh o n g q i n g Un i v e r s i t y Ma y

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2 6 No .

5 文章编号 :

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0 3 7一O

3 医疗 垃圾CFBC洁 净燃 烧炉内料 层 阻力 特性试验黄涛,张力,冉景煜,蒲舸,彭晓东2 (

1 . 重庆 大学能源与环 境研 究所 , 重庆400044;

2 . 重庆 大学 机械工程 学院 , 重庆40OO44)摘要:进行 了医疗垃圾 C F B C洁净燃烧 炉 内料层 阻力特性 试验 , 得 出了料层 阻力与一 次风量 的关 系, 研 究料层厚度及 粒径 大小对料层 阻力和临界 流化 风量 的影响 , 确定了冷 态临界 流 化风 量;

比较 煤和 医疗垃圾 两种 不 同燃料的 阻力特性 , 发 现在 料层厚度相 同的情况 下,物料 为 医疗垃圾 的 临界 流化风量要 小于物料 为煤 的临界 流化风量 , 在一 次风量相 同的情 况下 , 医疗垃圾 料层 阻力也 比较 小. 关键 词:循环流化床 ;

医疗垃圾 ;

临界流化 风量 ;

料层 阻力 中图分类号 : X

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4 文献标识码 : A 医疗 垃圾 是指 医院及其它 医疗 机构中产生 的废弃 物,含有 大量 的致 病细菌及微生 物,采用通常 的处理 办法如填埋 或者喷洒 消毒 剂,都会 对周围环境 有很 大的危害,造成细 菌大量滋生 , 对人 民群 众的健康产 生严重 的危 害,而采用 焚烧 的办法 来处 理 医疗 垃圾 既可以有 效 地杀灭细菌 , 燃烧过 程 中产 生 的有 害气 体和 烟尘 经 过处理后达到排放要 求,无害化程度高 , 而且 医疗 垃圾 经过燃 烧后 , 垃圾 中的可燃 成分被高温 分解后 , 一 般可 减容8O% ~9 O% .减 容效 果 很好 , 可节约大 量填 埋 场用地 , 还可 以回收医疗 垃圾 中的热量 .因此 , 垃圾 焚 烧将 成为 医疗垃圾 的主要处理 方式 . 流化床式 焚烧炉 由于 其炉 内床层 物料 的存 在,蓄热量大 , 热强度高 , 对 燃料 适应 性好 , 因此 对燃 烧 发热 值低 、 含水分 高 的垃圾并 没 有太 大 问题 .而且 由于流 化床床料 巨大 的热容量 , 基本上 可以不用助燃 , 并且 即 使是 间歇性 的给料 , 炉 内运行 工 况也 不会 出现大 的波动.因此流化床 焚烧炉在城市 生活垃圾 焚烧 方面得 到 了广泛 的应 用.近年来人们 开始尝试 用循 环流化床 焚 烧医疗垃圾 .医疗 垃圾含有较 多 的有机物 , 含水量 大,一般来说 密度 比较 小,空隙率大,加之其密度并 不均匀,料层 阻力特性 与一般 的循 环流化床锅 炉并 不 完全 相同, 而冷 态临界 流化风 量是 循环流化床 锅炉 的重要 参数之一 , 因此研究 医疗 垃圾 料层阻力特 性对 于 医疗 垃圾循环流 化床焚烧炉有 着重要 的意义 .本文采用 实验的方法研究 了料层 厚度对 于医疗垃圾料层 阻力特性 以及 临界流化风量 的影 响,研究结果为 医疗 垃圾 循环 流化 床焚烧炉 的优化设计 与运 行提供 了基 础.1试验装 置及 系统 整个 系统 包括 l台焚烧炉 , 分离器,给料机 , 粉碎 机,风机 , 送 风及 给水管道 , 以及 必要 的测量仪器 .

4 风机1一一次 风;

2一流量 计;

3一风室;

4一U型差 压计;

5一炉膛;

6一分离器 ;

7 一 回料 风;

8一压 力表;

9一L型 阀图1医疗垃 圾循 环流 化床 试 验装 置 示意 图如图1所示 , 该锅炉 只设 1台送风机 , 炉 内为正压 燃烧.从风机送来 的风通过主送 风管道 分别接入一次 风和 回料风管道 .一次风通过布 风板上 的风帽高速喷 人炉膛 , 使得物料成 流态 化燃 烧,并向上 运动 , 然后 通 过水平烟道进入 分离 器.在 惯性 的作用 下,未完 全燃 烧的物料被 收集 进入 L型阀 , 在 回料风 的作 用下 重新 进入炉膛燃 烧.

2 料层阻 力特性试验及沸腾临 界风量的确定 测定料层 阻力时 , 首 先在 布 风板 上铺 设一定 厚度收稿 日期 :

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3 基 金项 目:重庆市科 委攻 关项目(

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3 ) 作 者简 介:黄涛(1979一) , 男,湖南 邵 阳人 , 重庆 大学硕 士研究 生,主要从 事城 市 固体废弃 物洁净 燃烧及 二次 污染物处 理研究 .

3 8 重庆大学学报2003j年.的料层 , 然后将 U型管 的一 端通 过 下部 测孔 放人 风室 内,一端通过上 部测 孔放 在 炉膛 内.通过 调节 一 次风 阀门改 变一次风 流量 , 并 测量 不 同一 次风 阀门开 度下 一次风量和风室静 压 .此 阻力又包 含 了料层 阻力 和布 风板 阻力 .某个一 次风量对应 的阻力减 去与此相对 的 布风 板阻力 , 即为料 层 阻力 .根 据上 述关 系式即可 求 出料层 阻力 与风量 的关 系 .改 变料层 厚度 , 可 以得 到 不同料层 厚度下的阻力一 风量 曲线 .采用相用 的办法 可以得 出煤料 层阻力 , 并将医疗 垃圾 料层 阻 力特 性曲线与之 相 比较 . 在厚 度为150mi l l医疗 垃 圾料 层 阻力 实验中(图2),料层 阻力 约在 一次风量为130m/h时 达到最大值,此时料层阻力 大约为

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0 0 P a , 然后 随着 风量增 加 阻力 又有所减小 , 降到

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0 0 P a以下 , 此后风量继 续增 大,料层 阻力也保 持在

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0 0 P a左右 .这说 明该料 层 的临界 流化量就 是130m/h左 右,超过该 数值时,料层阻力略有下降 , 这是 因为表层物料开 始悬 浮,可以看 作是 物料料层减 薄,所以料层 阻力略有 下降 .当 一次 风量增 大到

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0 m. / h时,料层 阻力 急剧下降,这是因为医疗垃圾密度小 , 空 隙率 大,部分物料发 生气力输送 现象 , 因此造成 了料 层 阻力 的急 剧 降低 .而煤 粒 密度 比医疗垃圾要 大得 多,颗粒 也 比较均匀 , 即使 是一次风 量超 过临界 流化风 量,料层 也 只是 翻滚 沸腾 , 最多有部 分细灰飞 出,因此 , 煤粒料层 达到临界流 化风量 以后再 增加流化 风量 , 料层 阻力也不会 发生太大变化 ;

而 医疗 垃圾料层达 到临界 流化风量 时,若继 续增大风量 , 由于 大量轻质 垃圾 飞 出造成料层 减薄 的效果从 而料层 阻力 有 明显 的下降 , 在料层 厚度为

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0 mm 的实验 中( 图3)也说 明了这一点 . m - R 甚皿!图2150衄 料层 阻 力特性 曲线 图3200mm料层阻力特性 曲线 通过观察 发现 , 在各次试验 中,风量由低到 高增 加 并在临界 流化风量之 前,床面上 床料 先 是鼓 起密度有 限 的小气 泡.主要 出现在 沿半圆形风 室 的轴 线方向,然后 密度逐渐增 加,小气泡变 大,床面连 成一 片如水波 一般的波动形 .气泡跳起 的高度也有所 增加 .当风量 增加 至临界流化风量 ( 不 同厚度 的料 层临界 流化风量 也不 同)时,整个床 面床层 发生 膨胀 , 物料 在床 面上 激烈涌动 .但是观察发 现 流化 状况 不 是很 均匀 , 前后 墙边的翻腾较差 , 物料涌起高度 较沿轴线 的略差 , 说 明此 时虽 然床料 已开始 流化 , 但还不是最佳 .继续 增 加........