【摘要】：提出了一種新型的含油污泥焚燒近零排放處理方式,即利用富氧燃燒技術(shù)焚燒含油污泥,油泥無需干化,并可以回收煙氣中的CO_2直接用于油田驅(qū)油,可以實現(xiàn)CO_2的近零排放。以日焚燒200 t含油污泥為研究對象,構(gòu)建了鼓泡床富氧燃燒含油污泥鍋爐原則性熱力系統(tǒng),并分別從爐膛內(nèi)密相區(qū)埋管、稀相區(qū)受熱面和尾部對流受熱面等方面進行了概念設(shè)計,根據(jù)鼓泡床鍋爐的設(shè)計原則并結(jié)合富氧燃燒技術(shù)特點,設(shè)計了一臺富氧燃燒含油污泥鼓泡床鍋爐。詳細介紹了鼓泡床焚燒鍋爐的設(shè)計參數(shù)、結(jié)構(gòu)布置,結(jié)果表明:鼓泡床富氧焚燒含油污泥系統(tǒng)的鍋爐效率可達92.59%,富氧燃燒工況下爐膛內(nèi)的換熱量遠遠大于對流換熱量。
文內(nèi)圖片：
圖片說明： 才能達到排放標準，而富氧技術(shù)焚燒含油污泥不僅可以實現(xiàn)含油污泥的無害化處理，還具有CO2回收利用的潛力，綜合效益遠高于化學熱洗法。因此，，采用富氧技術(shù)焚燒含油污泥，可實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的雙贏。鼓泡床焚燒含油污泥技術(shù)已經(jīng)比較成熟，本文以日焚燒200t含油污泥為例，分別從爐膛內(nèi)密相區(qū)埋管、稀相區(qū)受熱面布置、尾部對流受熱面、送料系統(tǒng)及煙氣排放污染物的回收利用等方面對鼓泡床富氧焚燒含油污泥鍋爐進行概念設(shè)計，探究其技術(shù)可行性與經(jīng)濟性，為進一步的工程設(shè)計提供可行的技術(shù)基矗1富氧焚燒含油污泥鍋爐系統(tǒng)圖1為采用富氧燃燒技術(shù)且進行CO2捕集的鼓泡床焚燒含油污泥鍋爐系統(tǒng)，與常規(guī)空氣焚燒含油污泥鍋爐系統(tǒng)不同的是增加了制氧裝置和煙氣處理系統(tǒng)。由于采用鼓泡床焚燒含油污泥，且鼓泡床所需要的流化風速較低，經(jīng)計算僅在純氧條件下即可滿足流化風速要求，無需煙氣再循環(huán)系統(tǒng)。圖1鼓泡床富氧焚燒含油污泥系統(tǒng)Fig．1Systematicdiagramofoxygen-enrichedcombustionofoilysludgeinbubblingfluidizedbed1.1鍋爐燃燒系統(tǒng)與煙風系統(tǒng)由于含油污泥焚燒后灰渣顆粒粒度分布較窄(130μm以內(nèi))［13］，運行時會形成大量的細粉被直接吹出床外。為保證正常流化，需要在床內(nèi)加入惰性床料石英砂，采用平均粒徑為2mm的石英砂作富氧焚燒含油污泥鍋爐的基本床料，選取鼓泡床鍋爐作為富氧焚燒含油污泥的爐型，鼓泡床需要的流化風速較低，而富氧焚燒含油污泥鍋爐利用制氧裝置制取的氧氣作為流化風，與常規(guī)的鼓泡床空氣燃燒鍋爐相比，流化風的風量減少了4/5。文獻［14-15］對含油污泥的流化行為進行了研究，結(jié)果表明當流化風速為0.15m·s－1時石英砂和含油污泥能達到完全流化。本文選取流化風速為0.2m·s－1進行鍋爐的設(shè)計�？諝庵蒲跹b置
文內(nèi)圖片：
圖片說明： 環(huán)境工程學報第11卷圖2富氧燃燒下鍋爐示意圖Fig．2Schematicdiagramofoxygen-enrichedcombustionboiler靈活、結(jié)構(gòu)簡單等特點。氣-氣換熱器采用管式布置，管徑為鐖40×1.5mm，煙氣在管內(nèi)縱向流動，氧氣在管外橫向流動。表9為鍋爐熱力計算匯總表。表9鍋爐熱力計算匯總表Table9Summaryofboilerthermodynamiccalculation序號名稱單位密相區(qū)稀相區(qū)過熱器省煤器氣-氣換熱器1管子外徑mm51513832402管子壁厚mm55441.53橫向節(jié)距mm3961408049804縱向節(jié)距mm1004545665橫向管子排數(shù)排51112033206縱向管子排數(shù)排133743307傳熱系數(shù)W·(m2·℃)－1290905570208受熱面積m230.8371.40169.44276.5259.679高度m1.3410煙氣平均流速m·s－12.810.86.56.08.511工質(zhì)平均流速m·s－112.410.383.9212煙氣進口溫度℃950847.57446.90170.7413煙氣出口溫度℃950850446.90170.7415014工質(zhì)進口溫度℃223.98247.64247.641502015工質(zhì)出口溫度℃247.64247.64450223.9810016吸熱份額%46.6920.8419.5612.050.86表10流化風速與截面熱負荷Table10Fluidizationvelocityandsectionheatload工況流化風速/(m·s－1)截面熱負荷/(kW·m－2)富氧燃燒0.2821.21流化風速和截面熱負荷是鼓泡床鍋爐的主要設(shè)計參數(shù)，富氧燃燒工況下，送入爐膛的風量大大降低，所以要選取較低的流化風速。同時，富氧燃燒下，爐膛理論燃燒溫度升高，為保持鼓泡床爐膛出口煙溫維持在850℃左右，需要在爐膛內(nèi)部布置更多的受熱面。富氧燃燒下，鍋爐產(chǎn)生的煙氣量大大減少，為了保證過熱器受熱面的煙氣流速，爐膛截面積減小，爐膛截面熱負荷增加。鼓泡床鍋爐的流化風速與截面熱負荷見表10。4318
【作者單位】： 華北電力大學能源動力與機械工程學院;
【基金】：國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)項目(2009AA05Z310)
【分類號】：X74

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 黃戊生,常文興;從含油污泥中回收原油[J];環(huán)境保護科學;2001年02期

2 倪明鏡,劉曉軍;含油污泥深度調(diào)剖技術(shù)在河南油田的應(yīng)用[J];油氣田地面工程;2003年11期

3 鄒昌明;含油污泥的新用途[J];鐵道勞動安全衛(wèi)生與環(huán)保;2004年01期

4 唐金龍,杜新勇,郝志勇,張繼昌,趙玉鵬,譚洪來;含油污泥調(diào)剖技術(shù)研究及應(yīng)用[J];鉆采工藝;2004年03期

5 宋丹;;含油污泥處理技術(shù)的研究[J];石油化工環(huán)境保護;2006年02期

6 荊國林;霍維晶;崔寶臣;;含油污泥中的原油回收[J];油氣田地面工程;2007年12期

7 楊鋒;康利偉;劉芳;趙娜;魯明俊;;隴東油田含油污泥處理技術(shù)[J];油氣田環(huán)境保護;2008年01期

8 李軍;孫金壇;趙宇;;含油污泥處理新技術(shù)與設(shè)備研究[J];油氣田環(huán)境保護;2009年S1期

9 孫先長;羅云;萬濤;;含油污泥處理技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J];中國資源綜合利用;2009年10期

10 李平;趙繼波;;油田含油污泥處理技術(shù)的研究進展[J];黑龍江科技信息;2010年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 蔚新燕;康萬利;趙龍州;;一種含油污泥處理工藝的研究[A];中國化學會第十二屆膠體與界面化學會議論文摘要集[C];2009年

2 王敬宜;谷晉川;劉卉;譚寶霞;;淺談含油污泥的處理方法[A];貫徹循環(huán)經(jīng)濟促進法開發(fā)固體廢物資源研討會論文集[C];2009年

3 張珂;朱建華;周勇;武本成;;含油污泥的高效脫水技術(shù)研究[A];2013中國環(huán)境科學學會學術(shù)年會論文集（第五卷）[C];2013年

4 郭小平;;含油污泥萃取處理技術(shù)研究[A];第九屆全國滲流力學學術(shù)討論會論文集（二）[C];2007年

5 任雯;張明棟;;我國含油污泥管理制度與政策淺談[A];2014中國環(huán)境科學學會學術(shù)年會（第三章）[C];2014年

6 楊岳;李常青;江巖;劉發(fā)強;劉光利;;含油污泥資源化處理技術(shù)研究[A];中國化工學會2008年石油化工學術(shù)年會暨北京化工研究院建院50周年學術(shù)報告會論文集[C];2008年

7 鄒昌明;;鐵路機務(wù)、車輛系統(tǒng)含油污泥焚燒處理研制開發(fā)[A];鐵道學會環(huán)保委員會環(huán)境管理學組學術(shù)交流研討會論文集[C];2004年

8 賈云;;含油污泥處理及回收技術(shù)的研究進展[A];環(huán)境保護法制建設(shè)理論研討會優(yōu)秀論文集（上）[C];2007年

9 侯影飛;張建;祝威;張冠瑛;王利君;;油田含油污泥熱解制備煙氣脫硫劑[A];第五屆全國環(huán)境化學大會摘要集[C];2009年

10 鄧皓;王蓉沙;張明棟;任雯;湯超;劉曉輝;;含油污泥改性作為應(yīng)急吸附劑的可行性研究[A];2011中國環(huán)境科學學會學術(shù)年會論文集（第二卷）[C];2011年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 黃云峰 倪明鏡;我國含油污泥處理技術(shù)獲新突破[N];中國石化報;2004年

2 王明堂;河南油田含油污泥有新價值[N];中國化工報;2009年

3 記者 杜中聞;中國石油含油污泥得到有效治理[N];中國石油報;2008年

4 王景春　林信勝;含油污泥回用增產(chǎn)原油[N];中國化工報;2012年

5 姜學斌;如何把含油污泥吃干榨盡?[N];中國環(huán)境報;2013年

6 趙祚軍;含油污泥實現(xiàn)無害化處理[N];中國化工報;2005年

7 鄭偉;煉油廠含油污泥處理難題攻克[N];中國化工報;2005年

8 趙祚軍;河南油田含油污泥實現(xiàn)無害化處理[N];中國環(huán)境報;2005年

9 張明海;李明亮;劉新生;找到含油污泥綜合利用法[N];中國礦業(yè)報;2002年

10 通訊員 趙祚軍;河南油田含油污泥無害化處理技術(shù)獲突破[N];中國石油報;2005年

相關(guān)博士學位論文 前5條

1 毛飛燕;基于離心脫水的含油污泥油—水分離特性及分離機理研究[D];浙江大學;2016年

2 周陵生;異密度循環(huán)流化床焚燒含油污泥爐內(nèi)整體模型[D];上海交通大學;2009年

3 鄭曉園;基于低場核磁共振弛豫特性含油污泥水和油分析方法研究[D];浙江大學;2014年

4 陳忠喜;大慶油田含油污水及含油污泥生化/物化處理技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2006年

5 徐夢涵;基于界面修飾的高濃度固體顆粒懸浮液的制備研究[D];華東理工大學;2015年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 梁麗麗;超臨界CO_2萃取含油污泥技術(shù)研究[D];中國石油大學;2011年

2 祝愿;含油污泥水洗分離實驗室研究及室外中試裝置設(shè)計開發(fā)[D];遼寧師范大學;2011年

3 朱嘉卉;含油污泥的理化特性研究與分析[D];浙江大學;2014年

4 梁瑛;撬裝式含油污泥焚燒爐燃燒特性模擬研究[D];西安石油大學;2015年

5 崔寶玉;含油污泥調(diào)剖技術(shù)研究[D];西安石油大學;2015年

6 郭皓;含油污泥的脫水處理及綜合利用初步探索[D];山東大學;2015年

7 李帥;大慶油田含油污泥超聲波預處理—厭氧產(chǎn)甲烷的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

8 宋健;油田含油污泥熱洗處理技術(shù)研究[D];東北石油大學;2015年

9 田耕虎;長6油層含油污泥復配深度調(diào)剖驅(qū)油技術(shù)研究與應(yīng)用[D];西安石油大學;2015年

10 易大專;大慶油田含油污泥處理穩(wěn)定達標實驗研究[D];清華大學;2013年

本文編號：2513413