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随着经济的发展和城市化进程的不断加快,废弃物的处置已经成为了整个社会关注的重大问题。目前我国的固体废弃物产量较高,同时也在寻求各种较好的方式实现废弃物的科学处置。传统的废弃物处理方法主要为填埋和焚烧,但是二者都存在一定的问题。填埋占用土地资源,处置不当易造成环境污染;焚烧站的建设成本较高等。而借助现有的燃煤锅炉进行废弃物的混烧是短时间内可以实现的较大量废弃物处置的方式,还可以利用废弃物中的热能,同时成本相对较低,占地面积也较小。但是煤与废弃物混烧过程中也存在着一些问题,如混烧对燃烧性能和污染物释放,尤其是细颗粒物生成的影响。因此,本文探究了煤与废弃物混烧对燃烧特性及混烧过程中矿物的交互反应对细颗粒物生成特性的影响。
首先,选取了一种生物质类的工业废弃物茶叶茎,分别与大同煤和万象煤按照热值比90/10和80/20(煤/废弃物)进行掺混,并在热重台架和沉降炉台架进行实验。热重实验为空气气氛,升温速率为10K/min,通过分析实验得到的TG-DTG曲线研究混烧对燃烧特性的影响。随后在高温沉降炉进行燃烧实验,通过低压撞击器(LPI)颗粒物采样系统收集燃烧生成的颗粒物,通过百万分之一天平得到颗粒物的质量粒径分布,并通过X-射线荧光能谱仪(XRF)和场发射扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对燃烧生成的颗粒物进行成分和形貌分析。实验结果表明茶叶茎的混烧可以改善燃料的燃烧特性,降低燃料的着火点,从不同程度上抑制PM10(空气动力学直径小于10μm的颗粒物)的生成。其中大同煤混烧时PM1的释放得到了很好的抑制,主要原因为煤中的硅铝酸盐对碱金属的捕集以及Cl向烟气之中的转化,PM1-10减少的主要原因是低熔点矿物的生成促进了碰撞聚合作用。万象煤混烧是主要是PM1-10的减少,原因是碰撞促进聚结进而熔融形成了Si-Al-Ca的球状结构。
其次,选取了一种纸张类的城市固体废弃物牛奶盒,分别与大同煤和万象煤按照热值比90/10和80/20(煤/废弃物)进行掺混,并在热重台架和沉降炉台架进行实验。实验结果表明,牛奶盒的混烧可以降低燃料的着火点,改善燃料的燃烧特性。牛奶盒单独燃烧时颗粒物的质量粒径分布曲线服从三峰分布,与煤单独燃烧的质量粒径分布曲线有着较大的差异。在大同煤与牛奶盒混烧时,其PM1-10的硅铝酸盐通过碰撞捕获牛奶盒燃烧生成的Si-Al-Ca亚微米颗粒从而导致了混烧过程中PM1的减少。但是万象煤与牛奶盒混烧时PM1的生成量反而出现了略微的增加。
首先,选取了一种生物质类的工业废弃物茶叶茎,分别与大同煤和万象煤按照热值比90/10和80/20(煤/废弃物)进行掺混,并在热重台架和沉降炉台架进行实验。热重实验为空气气氛,升温速率为10K/min,通过分析实验得到的TG-DTG曲线研究混烧对燃烧特性的影响。随后在高温沉降炉进行燃烧实验,通过低压撞击器(LPI)颗粒物采样系统收集燃烧生成的颗粒物,通过百万分之一天平得到颗粒物的质量粒径分布,并通过X-射线荧光能谱仪(XRF)和场发射扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对燃烧生成的颗粒物进行成分和形貌分析。实验结果表明茶叶茎的混烧可以改善燃料的燃烧特性,降低燃料的着火点,从不同程度上抑制PM10(空气动力学直径小于10μm的颗粒物)的生成。其中大同煤混烧时PM1的释放得到了很好的抑制,主要原因为煤中的硅铝酸盐对碱金属的捕集以及Cl向烟气之中的转化,PM1-10减少的主要原因是低熔点矿物的生成促进了碰撞聚合作用。万象煤混烧是主要是PM1-10的减少,原因是碰撞促进聚结进而熔融形成了Si-Al-Ca的球状结构。
其次,选取了一种纸张类的城市固体废弃物牛奶盒,分别与大同煤和万象煤按照热值比90/10和80/20(煤/废弃物)进行掺混,并在热重台架和沉降炉台架进行实验。实验结果表明,牛奶盒的混烧可以降低燃料的着火点,改善燃料的燃烧特性。牛奶盒单独燃烧时颗粒物的质量粒径分布曲线服从三峰分布,与煤单独燃烧的质量粒径分布曲线有着较大的差异。在大同煤与牛奶盒混烧时,其PM1-10的硅铝酸盐通过碰撞捕获牛奶盒燃烧生成的Si-Al-Ca亚微米颗粒从而导致了混烧过程中PM1的减少。但是万象煤与牛奶盒混烧时PM1的生成量反而出现了略微的增加。