为促进城市污泥的资源化利用,解决污泥物理处置中存在的二次污染问题,以及传统污泥干 化焚烧中干燥成本高的问题,提出了将污泥浆与煤粉掺混制备污泥水煤浆,利用具有强化燃烧功能的 中心逆喷双锥燃烧器燃烧的技术思路。 通过热重分析试验对比了煤粉、水煤浆、污泥水煤浆的燃烧特 性,并利用数值模拟研究污泥水煤浆在双锥燃烧器上的燃烧特性,通过降低二次风量、提高二次风旋 流强度及二次风温度等强化燃烧的措施,研究污泥水煤浆在双锥燃烧器上应用的可行性。 污泥水煤 浆的基础燃烧特性试验结果表明,水煤浆中水分超过35%,除影响燃料热值外,水蒸发吸热是影响污 泥水煤浆燃烧过程着火和燃尽的关键因素。 由于水分的存在,水煤浆起始着火温度高于煤粉11．3 ℃,燃尽温度低于煤粉13．6℃,其最大吸热速率为0．504kW/kg,占水煤浆最大放热速率的56．05%, 总吸热量为1．917MJ/kg,占燃烧放热量的9．94%;掺烧20%污泥时,污泥水煤浆起始着火温度高于 水煤浆12．3℃,燃尽温度低59．1℃,水蒸发吸热量为0．546kW/kg,比水煤浆燃烧高8．4%,总放热 量为16．88MJ/kg,比水煤浆燃烧低12．5%。 通过采用双DPM的离散相数值模拟模型,充分考虑污 泥水煤浆燃烧时水蒸发过程的影响,对污泥水煤浆燃烧的数值模拟更接近实际结果。 14MW双锥燃 烧器的污泥水煤浆燃烧模拟结果表明,直接使用现有双锥燃烧器无法实现污泥水煤浆的稳定燃烧,仅 可燃烧水含量为25%左右的污泥水煤浆。 污泥水煤浆中水含量由0增至35%时,平均每提高1%水含 量,燃烧器出口温度下降7．95℃,燃烧器内平均温度下降7．69℃;水含量为35%时,燃烧器内平均温度 降低269℃,燃烧器出口平均温度降低278℃。 污泥水煤浆在双锥燃烧器内的燃烧,可通过降低二次风 量、增加二次风旋流强度、提高二次风温度等强化燃烧措施实现。 二次风旋流强度由1变为2时,燃烧 器出口平均温度提高20℃,二次风量减少为理论空气量的0．6,燃烧出口平均温度提高203℃,综合使 用降低二次风量、增加旋流强度和提高二次风温的措施后,燃烧器出口平均温度提高289℃,基本接近 该燃烧器燃用煤粉时的燃烧条件,双锥燃烧器基本可达到稳定燃烧污泥水煤浆的目的。