可燃垃圾备制燃料的优化试验及成本分析

论文摘要

我国生活垃圾和市政污泥产量巨大,焚烧处理是废物资源化、减量化、无害化的有效途径之一,但垃圾和污泥具有成分复杂、含水率高等特点,难以实现直接焚烧。利用高热值与低热值燃料混合进行热值互补的方式,可以改善低热值燃料的燃烧特性。本文基于前期正交试验,即将预处理的垃圾、市政污泥和煤粉进行混合,并掺入一定量的助燃剂和脱硫剂,加工成型固体燃料。对前期结果进行了验证,同时总结不足之处,调整试验因素和水平,进行优化试验。以A(垃圾:煤粉),B(污泥),C(锯末),D(助燃剂MnO2),E(氢氧化钙)为控制因子,不同因素含量为水平,按L16(45)正交表进行正交试验。测定成型燃料的抗压强度、浸水强度、浸水复干强度、热稳定性、热值、固硫率和固氯率,进行正交和工程平均水平效应分析。选取试验最佳组合,以日产35t固体燃料为例,对每吨燃料成本进行概算。结论如下:(1)验证试验:复干强度和热稳定性均大于正交表中最大指标值,其他指标实测值均小于最大指标值。(2)优化试验:与前期试验相比,燃料机械性能(抗压强度、浸水强度和复干强度)和固硫率的最大值均提高,但热稳定性和热值降低,尤以热稳定性降低显著。各项因素中,C因素(锯末)对热值影响最大,其他指标均受A因素(垃圾:煤粉)影响最大。(3)成本概算:依照燃料成型的工艺流程和生产规模,进行设备选型及人员配备,计算得出燃料成本为366.592元/吨,而目前煤的最低价约为700元/吨,型煤约为450元/吨。经核算,释放同样热量,固体废物燃料所耗成本较低。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 我国城市垃圾的概况
• 1.1.1 我国城市垃圾现状
• 1.1.2 我国城市垃圾的特点及危害
• 1.1.3 国内外垃圾焚烧处理现状
• 1.2 我国市政污水处理污泥的现状
• 1.2.1 我国市政污泥概况
• 1.2.2 我国市政污泥的处理方法
• 1.2.3 国内外污泥焚烧处理现状
• 1.3 垃圾和污泥焚烧带来的问题
• 1.4 论文研究背景和研究内容
• 1.4.1 研究背景
• 1.4.2 研究内容
• 1.5 本文创新点
• 1.6 本课题拟定的技术路线
• 第二章 研究对象和研究方法
• 2.1 研究对象
• 2.2 研究及试验方法
• 2.2.1 试验材料
• 2.2.2 试验仪器设备
• 2.2.3 试验方法
• 第三章 验证试验
• 3.1 前期试验
• 3.2 检验试验
• 3.2.1 验证试验结果
• 3.2.2 结果分析与讨论
• 3.3 前期试验总结
• 3.4 因素及水平的调整
• 3.5 优化试验方案
• 第四章 配方优化试验
• 4.1 正交设计应用及其分析
• 4.2 成型固体燃料的机械性能和防水性能分析
• 4.2.1 抗压强度试验结果分析
• 4.2.2 浸水强度试验结果分析
• 4.2.3 浸水复干强度试验结果分析
• 4.3 成型固体燃料的燃烧特性分析
• 4.3.1 热稳定性试验结果分析
• 4.3.2 热值的试验结果分析
• 4.4 固体燃料燃烧时硫和氯的排放控制研究
• 4.4.1 固硫率的试验结果分析
• 4.4.2 固氯率的试验结果分析
• 4.5 优化试验的综合分析
• 4.6 小结
• 第五章 有机垃圾固体燃料的成本概算
• 5.1 固体燃料生产工艺流程
• 5.2 生产规模和设备
• 5.2.1 生产规模
• 5.2.2 设备投资估算
• 5.3 运行成本的分析
• 5.3.1 电耗
• 5.3.2 人工费
• 5.3.3 设备折旧费
• 5.4 固体燃料成本
• 第六章 总结与展望
• 6.1 试验总结
• 6.1.1 试验部分
• 6.1.2 成本概算
• 6.2 试验难题及建议
• 6.3 展望
• 参考文献
• 致谢