含盐化工废液流化床焚烧特性试验.pdf

第 ３ ６卷第 ５期 ２ ０ ０ ６年 ９月 东 南 大 学 学 报（自 然 科 学 版 ） Ｊ Ｏ Ｕ Ｒ Ｎ Ａ Ｌ Ｏ ＦＳ Ｏ Ｕ Ｔ Ｈ Ｅ Ａ Ｓ Ｔ Ｕ Ｎ Ｉ Ｖ Ｅ Ｒ Ｓ Ｉ Ｔ Ｙ（ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅＥ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ） Ｖ ｏ ｌ  ３ ６ Ｎ ｏ  ５ Ｓ ｅ ｐ ｔ ．２ ０ ０ ６ 含盐化工废液流化床焚烧特性试验 陈惠超 赵长遂 鲁端峰 李永旺 李庆钊 陈晓平 吴 新 杨林军 （ 东南大学洁净煤发电与燃烧技术教育部重点实验室， 南京 ２ １ ０ ０ ９ ６ ） 摘要在燃煤循环流化床燃烧试验装置上对含盐化工有毒废液红水进行焚烧试验， 考察了废液 红水焚烧量、 红水密相区喷入比例、 过剩空气系数及二次风率等因素对焚烧试验炉内温度分布的 影响． 结果表明， 在合理组织工况下炉膛主要焚烧区温度保持在 ８ ５ ０～ ９ ０ ０℃之间， 焚烧效果好， 床层没有出现结焦现象， 尾部飞灰中析出微量有机盐分． 随着红水焚烧量或过剩空气系数的增 加， 密、 稀相区温度均下降； 随着红水在密相区喷入比例或二次风率的增加， 密相区温度下降， 稀 相区温度上升， 炉温趋于均匀， 更利于焚烧． 关键词红水废液； 循环流化床； 焚烧特性 中图分类号Ｔ Ｋ １ ６ 文献标识码Ａ 文章编号 １ ０ ０ １－ ０ ５ ０ ５ （ ２ ０ ０ ６ ） ０ ５  ０ ７ ５ ５  ０ ５ Ｉ ｎ ｃ ｉ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃｏ ｆ ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ ｗ ａ ｓ ｔ ｅｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄｗ ｉ ｔ ｈｓ ｏ ｄ ｉ ｕ ｍｓ ａ ｌ ｔ ｓ ｏ ｎＣ Ｆ Ｂ Ｃ ｈ ｅ ｎＨ ｕ ｉ ｃ ｈ ａ ｏ Ｚ ｈ ａ ｏＣ ｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ ｉ Ｌ ｕＤ ｕ ａ ｎ ｆ ｅ ｎ ｇ Ｌ ｉ Ｙ ｏ ｎ ｇ ｗ ａ ｎ ｇ Ｌ ｉ Ｑ ｉ ｎ ｇ ｚ ｈ ａ ｏ Ｃ ｈ ｅ ｎＸ ｉ ａ ｏ ｐ ｉ ｎ ｇ ＷｕＸ ｉ ｎ Ｙ ａ ｎ ｇＬ ｉ ｎ ｊ ｕ ｎ （ Ｋ ｅ ｙＬ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙｏ ｆ Ｃ ｌ ｅ ａ ｎＣ ｏ ａ ｌ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎａ ｎ ｄＣ ｏ ｍ ｂ ｕ ｓ 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ｅ ｓ ｂ ｅ ｔ ｗ ｅ ｅ ｎ８ ５ ０℃ ａ ｎ ｄ９ ０ ０℃，ａ ｎ ｄｓ ａ ｔ ｉ ｓ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｙｉ ｎ ｃ ｉ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｉ ｓ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｉ ｓ ｎ ｏ ｔ ａ ｎ ｙａ ｓ ｈｓ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇｉ ｎｔ ｈ ｅｄ ｅ ｎ ｓ ｅｂ ｅ ｄ ．Ｔ ｒ ａ ｃ ｅｏ ｆ ｅ ｘ ｐ ｌ ｏ ｓ ｉ ｖ ｅｏ ｒ ｇ ａ ｎ ｉ ｃｓ ａ ｌ ｔ ｉ ｓ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄｉ ｎｔ ｈ ｅｆ ｌ ｙａ ｓ ｈ ． Ｔ ｅ ｍ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅｉ ｎｂ ｏ ｔ ｈｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｎ ｓ ｅ ｂ ｅ ｄａ ｎ ｄｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｌ ｕ ｔ ｅ ｂ ｅ ｄｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｓ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｆ ｌ ｏ ｗｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ｒ ｅ ｄｗ ａ ｓ ｔ ｅ ｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄｏ ｒ ｔ ｈ ｅｅ ｘ ｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｉ ｒ ｃ ｏ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｓ ．Ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｍ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｉ ｎｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｎ ｓ ｅ ｂ ｅ ｄｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｓ ａ ｎ ｄｉ ｎｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｌ ｕ ｔ ｅ ｂ ｅ ｄ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｓ ，ａ ｎ ｄｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｍ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎｂ ｅ ｃ ｏ ｍ ｅ ｓ ｍ ｏ ｒ ｅ ｅ ｖ ｅ ｎｗ ｈ ｅ ｎｔ ｈ ｅ ｆ ｌ ｏ ｗｒ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ｒ ｅ ｄｗ ａ ｓ ｔ ｅ ｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄ ｉ ｎｔ ｈ ｅｄ ｅ ｎ ｓ ｅｂ ｅ ｄｏ ｒ ｔ ｈ ｅｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ａ ｒ ｙａ ｉ ｒ ｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｓ ． Ｋ ｅ ｙｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ｒ ｅ ｄｗ ａ ｓ ｔ ｅｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄ ；ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇｆ ｌ ｕ ｉ ｄ ｉ ｚ ｅ ｄｂ ｅ ｄ ；ｉ ｎ ｃ ｉ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ 收稿日期 ２ ０ ０ ６  ０ １  １ ２ ． 作者简介陈惠超（ １ ９ ８ １ ） ， 女， 硕士生； 赵长遂（ 联系人） ， 男， 教 授， 博士生导师， ｃ ｓ ｚ ｈ ａ ｏ ＠ｓ ｅ ｕ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｎ ． 红水是甲苯二异腈酸酯生产过程中产生的废 水， 因 颜 色 发 红， 俗 称 红 水， 通 常 含 ６  ７ ５ ％ ～ １ ３  ５ ％的无机盐（ 如 Ｎ ａ ２Ｓ Ｏ４， Ｎ ａ Ｎ Ｏ３， Ｎ ａ２Ｃ Ｏ３等） 及二硝基甲苯等有机盐， 属高浓度含碱金属盐的有 毒有机废液． 我国每年产生大量类似的废液， 如利 用焚烧处理， 既可节约资金， 减少环境污染， 还会带 来一定的社会效益和经济效益． 对于废液焚烧， 安全、 经济、 可行是关键， 良好 的焚烧效果和无二次污染是目标． 然而目前国内外 对有机废液的研究主要集中于对焚烧设备的设计、 方法、 工艺流程、 工程运用及热力特性的探讨， 从安 全性、 可行性及经济性等方面进行系统的研究鲜有 报道． 文献［ １ ］ 介绍了高浓度化工废液流化床焚烧 炉的研制与应用． 别如山等［ ２３ ］研究了焚烧含盐废 液添加剂对流化床床料烧结的影响和焚烧废液的 热力特性， 结果发现煤灰中有 Ｎ ａ Ｃ ｌ 或 Ｎ ａ ２Ｃ Ｏ３形 成． 董秀芳等［ ４ ］介绍了流化床焚烧处理碱性废水 的方法、 工艺流程及特点． Ｋ ａ ｕ ｌ 等［ ５ ］利用蒸煮浓缩 法焚烧废液． Ｄ ｏ ｍ ｅ ｎ ｉ ｃ ｏ ［ ６ ］以干壳作为辅助燃料对 废液进行焚烧． Ｃ ｏ ｐ ｓ ｅ ｙ等［ ７ ］对有毒废液进行热解 破坏处理．Ｙ ｕ ａ ｎ等［ ８ ］运用水煤浆技术焚烧废液， 均取得较好的处理效果． 解永刚等［ ９ ］介绍了有机 酸废液水煤浆在工业锅炉上的应用． 目前国内愈来愈重视利用高效、 低污染的焚烧 方法处理各种有机废液， 但尚处于起步阶段， 理论 研究较少， 对含盐有机废液的理论研究更少． 基于 循环流化床焚烧炉燃烧稳定， 炉内温度场均匀； 床 内大量高温惰性床料， 热容量大， 能为高水分、 低热 值或无热值的废液蒸发、 热解和燃烧提供所需的大 量热量， 适合各种水分含量和热值的废液焚烧； 能 实现低温、 分级燃烧等特点［ １ ］． 本文在循环流化床 燃烧试验装置上对含盐化工有毒废液红水进行焚 烧试验， 对徐州烟煤／ 红水混烧的安全性、 可行性进 行分析， 研究了红水焚烧量、 红水密相区喷入比例、 过剩空气系数、 二次风率等因素对炉内温度场分布 的影响规律， 为含盐有机废液焚烧处理取得更好的 处理效果提供参考． １ 焚烧试验 １  １ 试验装置 循环流化床焚烧试验装置结构如图 １所示． 整 个装置由循环流化床本体、 启动燃烧室、 送风系统、 引风系统、 给煤系统、 双流体雾化喷射系统、 高温旋 风分离器、 返料装置、 尾部烟道、 测量系统和操作系 统等部分组成． 其中， 流化床本体分风室、 密相区、 过渡区和稀相区 ４部分， 总高 ７ｍ． 密相区高 １  １ ６ ｍ， 床截面积为 ２ ３ ０ｍ ｍ２ ３ ０ｍ ｍ， 过渡区高 ０  ２ ｍ， 稀相区总高为 ５  ６ ４ｍ， 截面积为 ４ ６ ０ｍ ｍ ３ ９ ５ ｍ ｍ． 除启动燃烧室和风室外， 在炉膛内还布置了 ７ 个热电偶， 共 ９个测温点， 测量沿燃烧室高度的温 度分布． 图 １ 循环流化床焚烧炉系统示意图 １  ２ 试验燃料与红水特性 本焚烧试验选用的燃料是徐州烟煤， 其元素分 析和工业分析如表 １和表 ２所示． 表 ３为沧州某化 工厂的有机有毒废液红水的组成及特性． 由表 ３可 知， 红水水分质量分数很大， 高达 ８ ５  ６ ％， 可燃成 分主要为少量二硝基甲苯， 热值很低． 表 １ 煤的元素分析 （ 收到基）％ ｗ （ Ｃａ ｒ） ｗ （ Ｈａ ｒ） ｗ （ Ｏａ ｒ） ｗ （ Ｎａ ｒ） ｗ （ Ｓ ａ ｒ） Ａ ａ ｒ Ｍａ ｒ ５ ８  ５ ５３  ７ １８  ８ ７１  ０ ６０  ５ ７２ ２  ３ ５４  ８ ９ 表 ２ 煤的工业分析（ 收到基） Ｍｔ ｏ ｌ／ ％Ａ ａ ｒ／ ％ Ｖ ａ ｒ／ ％ ｗ （ Ｃｆ ｉ ｘ） ／ ％ Ｑｄ ｗ／ （ ＭＪ ｋ ｇ － １） ４  ８ ９２ ２  ３ ５２ ７  ２ １４ ５  ５ ５２ ３  ０ ８ ６５７东南大学学报（ 自然科学版） 第 ３ ６卷 表 ３ 红水的组成及特性 化学组成分子式比例／ ％焚烧特性 二硝基甲苯 Ｃ ６Ｈ３Ｃ Ｈ３（ Ｎ Ｏ２）２ ５  ４ 易 爆 性、产 生 Ｎ Ｏｘ 酚钠类Ｃ６Ｈ４Ｎ Ｏ２Ｏ Ｎ ａ 等２释出 Ｎ Ｏｘ 无机盐Ｎ ａ ２Ｓ Ｏ４， Ｎ ａ Ｎ Ｏ３， Ｎ ａ２Ｃ Ｏ３ ７ 易形成低熔点 的共晶体、 产生 Ｎ Ｏｘ， Ｃ Ｏ２ 水Ｈ２Ｏ８ ５  ６ 蒸发为水蒸气， 可能分解产生 Ｈ ， Ｏ Ｈ ２ 试验结果与讨论 ２  １焚烧的安全性和可行性 ２  １  １ 床层结焦分析 试验在煤耗量为 １ ５ｋ ｇ ／ ｈ ， ｎ Ｃ ａ／ ｎｓ＝ ３  ０ （ 摩尔 比） 的前提下， 对未喷入红水和向密相区、 稀相区 各喷入 １ ２和 ８ｋ ｇ ／ ｈ红水 ２种工况的床料进行采 样和灰渣的熔融特性测定， 结果如表 ４所示． 试验 所用徐州烟煤的灰熔点很高， 未焚烧红水时床料灰 渣样品的变形、 软化、 半球和流动温度（ Ｄ Ｔ ， Ｓ Ｔ ， Ｈ Ｔ 和 Ｆ Ｔ ） 均高于 １５ ０ ０℃． 红水喷入总量达 ２ ０ｋ ｇ ／ ｈ （ 即混合燃料中碱金属为 ４ ％） 后炉渣的灰熔点仅 分别下降了 ６ ０～ ９ ０℃以上， 仍处于相当高的水平， 没有出现床层结焦和对焚烧不利的情况， 炉内流化 正常、 燃烧稳定、 排渣顺畅． 这是因为 焚烧特别研 制的双流体雾化喷枪雾化特性优异、 调节性能好； 喷枪布置高度合适， 从喷枪喷出的细小红水雾滴进 入高温床料后瞬间蒸发， 并迅速分解， 不至于因大 量无机盐在床内聚积、 长时间停留与床料反应形成 低熔点共熔体． 同时， 试验中添加了适量的石灰石 添加剂， 抑制了碱金属降低灰熔点的作用［ ４ ］． 因 此， 实际工程中如选用灰熔点较高的煤种、 采用性 能良好的雾化喷枪、 选择合适的喷射位置， 并加入 适量的添加剂完全可以防止因焚烧红水导致床内 形成低温共熔体而影响锅炉的正常运行． 表 ４ 灰渣熔融特性℃ 工况变形温度软化温度半球温度流动温度 未喷红水＞ １ ５ ０ ０＞ １ ５ ０ ０＞ １ ５ ０ ０＞ １ ５ ０ ０ 喷入红水１ ４ １ ０１ ４ ２ ０１ ４ ３ ０１ ４ ４ ０ 注 红水喷入量为 ２ ０ｋ ｇ ／ ｈ ． ２  １  ２ 尾部析盐成分分析 红水焚烧过程中尾部析盐有机物分析是焚烧 试验研究的一个重要内容． 它集中反映了红水焚烧 的燃尽及红水焚烧的可行性、 安全性问题． 本次试 验过程中在系统尾部采集飞灰， 并采用红外光谱仪 Ｎ ｅ ｘ ｕ ｓ ８ ７ ０ Ｆ Ｔ  Ｉ Ｒ对有机物、 无机盐和二氧化硅进 行检测． 结果表明， 尾部飞灰中含有大量的二氧化 硅， 少量的碳酸盐， 仅有微量的有机物， 说明红水的 焚烧试验是安全可行的． 这是由于在燃煤循环流化 床中焚烧红水时床层温度合适、 燃烧稳定、 焚烧完 全、 有机物分解彻底． 即使有少量未分解的有机物 逃逸出炉膛， 也被大量燃煤飞灰所冲淡， 远离爆炸 浓度极限， 避免了爆炸的发生， 提高了焚烧的安全 性． 而燃油焚烧炉曾发生的爆炸事故是由于焚烧时 无煤灰冲淡有机物， 有机物聚集到一定程度， 在条 件具备时引起爆炸． 含盐有机废液焚烧另一个需要关注的问题是 尾部受热面积盐， 导致受热面堵塞无法正常运行． 由于红水中含有 ７ ％左右的钠盐， 在尾部采集的飞 灰中确实检测到少量碳酸盐． 原因是红水中大部分 钠盐在焚烧过程比较稳定， 在炉膛高温条件下发生 气化， 与烟气一起流向下游， 当经过温度较低的受 热面时重新析出， 沉积在受热面上， 影响锅炉的正 常运行． 因此， 设计焚烧含盐有机废液的循环流化 床锅炉时， 应对处于易造成盐分析出温度区的受热 面结构给予足够的重视． 经验表明， 传统的对流式 管束结构易引起受热面积盐， 而辐射式结构的受热 面避免烟气的直接冲刷， 可有效解决此问题． ２ ． ２ 红水焚烧炉内温度场分布 ２  ２  １ 红水焚烧量对温度场的影响 红水焚烧量对温度场的影响如图 ２所示， 由图 可知， 在煤耗量为 １ ５ｋ ｇ ／ ｈ 、 过剩空气系数 α 、 二次 风率 ｒ 及摩尔比 ｎ Ｃ ａ／ ｎＳ不变的条件下， 随着红水焚 烧量的增加， 炉内温度下降． 图 ２ 红水焚烧量对温度场的影响 （ ｎ Ｃ ａ／ ｎＳ＝ ３ ， α＝ ２ ． ０ ５ ， ｒ ＝ １ ７ ％） 红水中水分大， 有机可燃物含量较少， 在炉内 焚烧时首先经历水分蒸发过程， 水分的蒸发吸收了 大量的热量， 使得炉内温度下降． 同时红水中的水 分最终以气态形式排出， 带走了大量的热量， 使炉 内温度呈整体下降趋势． 在实际工程中， 可以通过 选择合适的红水焚烧量， 既能在一定辅助燃料下焚 烧尽可能多的红水， 又能保证焚烧正常进行， 炉内 ７５７第 ５期陈惠超 ， 等 含盐化工废液流化床焚烧特性试验 温度不至于过低而导致废液中有机物分解不充分． 从焚烧温度角度考虑， 在煤耗量为 １ ５ｋ ｇ ／ ｈ的情况 下， 焚烧 １ ０ｋ ｇ ／ ｈ的红水时效果较好， 炉膛温度相 对均匀． ２  ２ ． ２ 红水在密稀相区喷入比例对温度场的影响 红水在密稀相区的喷入比例 ｐ对温度场的影 响如图 ３所示， 由图可知， 在一定红水焚烧量（ ２ ０ ｋ ｇ ／ ｈ ） 和二次风率 ｒ 下， 随着 ｐ 的增加， 密相区温度 下降， 而稀相区温度上升， 炉膛温度趋于均匀． 由热 量平衡可知， 在密相区喷入的红水量越大， 其焚烧 过程中水分蒸发吸收的热量越多， 密相区温度下降 得越快； 在密相区喷入的红水焚烧形成与床温接近 且热容量较大的烟气流经稀相区时， 为稀相区喷入 的红水提供充足的热量使其迅速蒸发、 焚烧． 随着 ｐ 的增加， 床内流化速度增大， 密相区内未完全燃 烧的细炭粒被带到稀相区， 增加了稀相区的燃烧份 额， 使稀相区温度升高， 炉膛上、 下温差减小． 当 ｐ ＝ ５ ０ ％时炉膛上下温差为 １ ２ ５℃， 而当 ｐ增大到 ８ ０ ％时炉膛上下温差减小为 ７ ０℃． 从焚烧所希望 的温度角度考虑， 认为在焚烧 ２ ０ｋ ｇ ／ ｈ的红水时， ｐ ＝ ８ ０ ％时， 炉膛温度分布较好． 图 ３ 红水在密稀相区的喷入比例对温度场的影响 （ ｎ Ｃ ａ／ ｎＳ＝ ３ ， α＝ １ ． ７ ０ ， ｒ ＝ ２ ０ ％） 图 ４ 过剩空气系数对温度场的影响 （ ｎ Ｃ ａ／ ｎＳ＝ ３ ， ｒ ＝ １ ４ ％， ｐ ＝ ５ ０ ％， 红水喷入量为 ２ ０ｋ ｇ ／ ｈ ） ２  ２  ３ 过剩空气系数对温度场的影响 图４所示为过剩空气系数 α对温度场的影响， 由图可知， 在红水焚烧量、 ｐ及 ｒ 不变的条件下， 随 着 α的增大， 密相区和稀相区大部分的温度均呈 下降趋势． 这是由于随着 α增大， 过量的冷空气掺 入， 导致炉膛温度下降； 流化速度的增大使扬析量 增大， 燃烧效率降低， 也导致炉膛温度下降． ２  ２  ４ 二次风率对温度场的影响 图 ５所示为二次风率 ｒ 对温度场的影响， 由图 可知， 在红水焚烧量、 α及 ｐ不变的条件下， 随着 ｒ 的增大， 密相区温度下降， 稀相区温度则相应升高， 炉膛温度趋于均匀． 炉膛上下温差由 ｒ ＝ １ ０ ％时的 ８ ５℃减小为 ｒ ＝ ２ ６ ％时的 ６ ０℃． 图 ５ 二次风率对温度场的影响 （ ｎ Ｃ ａ／ ｎＳ＝ ３ ， α＝ １ ． ７ ６ ， ｐ ＝ ６ ６ ． ６ ％， 红水喷入量为 １ ５ｋ ｇ ／ ｈ ） ｒ 对炉内温度场的影响可从燃烧份额及烟气 携带热量等方面进行分析． 当 ｒ 增加， 在总风量不 变的条件下， 一次风率相应减小， 密相区氧量减小， 该区乳化相内还原气氛加重， 较多的 Ｃ Ｏ ， Ｃ Ｈ ４等 可燃气体随烟气、 煤灰一起进入过渡段和稀相区， 增大了稀相区燃烧份额［ １ ０１ ３ ］． 同时， 受密相区气泡 相和乳化相之间传质阻力的限制， 燃料在密相区的 燃烧份额进一步降低， 底渣的含碳量上升， 温度下 降． 另外， 二次风喷口安装在稀相区下部， ｒ 增大 后， 二次风的喷射速度增加， 稀相区内气流扰动更 为强烈， 加强了气流与颗粒的传热、 传质， 燃烧速率 加快， 而且， 强烈的气流扰动也增加了颗粒在该区 域的停留时间， 飞灰含碳量进一步下降， 稀相区温 度升高． ３ 结 论 １ ） 在循环流化床中焚烧较大比例的废液红水 （ 大于每公斤煤 １ｋ ｇ红水） 时， 炉渣的灰熔点 Ｄ Ｔ ， Ｓ Ｔ ， Ｈ Ｔ和 Ｆ Ｔ仅比原煤灰渣的相应温度下降 １ ０ ０ ℃左右， 仍高于 １４ ０ ０℃， 没有出现结焦及对焚烧 不利的情况． 这是特制双流体喷枪雾化特性佳、 喷 枪布置高度合适及石灰石的加入共同作用的结果． ２ ） 尾部大量燃煤飞灰中仅含有微量的有机 物， 远离爆炸浓度极限， 避免了爆炸的发生． 布置合 理的尾部受热面可以避免无机盐沉积， 保证锅炉安 全、 经济运行． ３ ） 红水焚烧量是影响焚烧的一个主要因素． 在合适的红水焚烧量范围内， 炉膛主要焚烧区温度 ８５７东南大学学报（ 自然科学版） 第 ３ ６卷 处于 ８ ５ ０～ ９ ０ ０℃， 焚烧效果好． 随着床内红水喷入 量的增加， 床温下降． 且随着红水在密相区喷入比 例的增加， 密相区床温下降， 而稀相区床温上升． 随 着过剩空气系数的增加， 密相区和稀相区大部分的 温度均降低． 在过剩空气系数不变的情况下， 随着 二次风率的增加， 密相区温度呈减小趋势， 而稀相 区温度则相应增大， 炉膛温度更趋于均匀． 循环流化床焚烧处理含盐化工废液红水是安 全、 可行的， 合理控制红水焚烧量等因素以维持炉 膛相对均匀的温度可以获得更好的焚烧效果． 参考文献 （ Ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ） ［ １ ］沈来宏，陈晓平，赵长遂，等．高浓度化工废液流化 床焚烧炉的研制与应用 ［ Ｊ ］ ．江苏化工，１ ９ ９ ９ ，２ ７ （ ６ ） ２ ７ ３ ０ ． Ｓ ｈ ｅ ｎＬ ａ ｉ ｈ ｏ ｎ ｇ ，Ｃ ｈ ｅ ｎＸ ｉ ａ ｏ ｐ ｉ ｎ ｇ ，Ｚ ｈ ａ ｏＣ ｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ ｉ ，ｅ ｔ ａ ｌ ． Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙｏ ｎｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎａ ｎ ｄａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆ ｆ ｌ ｕ ｉ ｄ ｉ ｚ ｅ ｄｂ ｅ ｄ ｉ ｎ ｃ ｉ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆ ｈ ａ ｚ ａ ｒ ｄ ｏ ｕ ｓ ｗ ａ ｓ ｔ ｅ ｓ ［ Ｊ ］ ．Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕＣ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ ， １ ９ ９ ９ ， ２ ７ （ ６ ） ２ ７ ３ ０ ． （ ｉ ｎＣ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ） ［ ２ ］别如山，杨励丹，周定．焚烧含盐有机废液添加剂对 流化床床料烧结的影响 ［ Ｊ ］ ．化工学报，２ ０ ０ ２ ，５ ３ （ １ ２ ） １ ２ ５ ３ １ ２ ５ ９ ． Ｂ ｉ ｅＲ ｕ ｓ ｈ ａ ｎ ，Ｙ ａ ｎ ｇＬ ｉ ｄ ａ ｎ ，Ｚ ｈ ｏ ｕＤ ｉ ｎ ｇ ．Ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅｏ ｆ ａ ｄ  ｄ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ｏ ｎｂ ｅ ｄｓ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇｉ ｎｆ ｌ ｕ ｉ ｄ ｉ ｚ ｅ ｄｂ ｅ ｄｉ ｎ ｃ ｉ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｔ ｒ ｅ ａ  ｔ ｉ ｎ ｇｗ ａ ｓ ｔ ｅｓ ａ ｌ ｔ ｙｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄ［ Ｊ ］ ．Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ  ｔ ｒ ｙａ ｎ ｄＥ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， ２ ０ ０ ２ ， ５ ３ （ １ ２ ） １ ２ ５ ３ １ ２ ５ ９ ．（ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ） ［ ３ ］别如山，杨励丹，刘文铁，等．流化床中焚烧有机废 液的热力特性分析 ［ Ｊ ］ ．热能动力工程，２ ０ ０ １ ，１ ６ （ ９ ４ ） ４ ３ ７ ４ ４ １ ． Ｂ ｉ ｅ Ｒ ｕ ｓ ｈ ａ ｎ ， Ｙ ａ ｎ ｇＬ ｉ ｄ ａ ｎ ， Ｌ ｉ ｕＷｅ ｎ ｔ ｉ ｅ ， ｅ ｔ ａ ｌ ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｍ ｏ ｄ ｙ  ｎ ａ ｍ ｉ ｃａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅｂ ｕ ｒ ｎ ｉ ｎ ｇｏ ｆ ｏ ｒ ｇ ａ ｎ ｉ ｃｗ ａ ｓ ｔ ｅｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄｉ ｎ ａｆ ｌ ｕ ｉ ｄ ｉ ｚ ｅ ｄｂ ｅ ｄｉ ｎ ｃ ｉ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ［ Ｊ ］ ．Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｆ ｏ ｒ Ｔ ｈ ｅ ｒ ｍ ａ ｌ Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙａ ｎ ｄＰ ｏ ｗ ｅ ｒ ，２ ０ ０ １ ，１ ６ （ ９ ４ ） ４ ３ ７ ４ ４ １ ．（ ｉ ｎＣ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ） ［ ４ ］董秀芳，刘有智，李同川．焚烧法处理硝基化合物生 产过程中产生的碱性废水 ［ Ｊ ］ ．化学工程师，２ ０ ０ ５ ， １ １ ２ （ １ ） ２ ５ ２ ７ ． Ｄ ｏ ｎ ｇＸ ｉ ｕ ｆ ａ ｎ ｇ ，Ｌ ｉ ｕＹ ｏ ｕ ｚ ｈ ｉ ，Ｌ ｉ Ｔ ｏ ｎ ｇ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ ．Ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ  ｉ ｔ ｙｗ ａ ｓ ｔ ｅ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｄ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇｎ ｉ ｔ ｒ ｙ ｌ ｃ ｏ ｍ ｐ ｏ ｕ ｎ ｄｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎｂ ｙｉ ｎ  ｃ ｉ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ［ Ｊ ］ ．Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ，２ ０ ０ ５ ，１ １ ２ （ １ ） ２ ５ ２ ７ ．（ ｉ ｎＣ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ） ［ ５ ］Ｋ ａ ｕ ｌ ＳＮ ，Ｎ ａ ｎ ｄ ｙＴ ，Ｄ ｅ ｓ ｈ ｐ ａ ｎ ｄ ｅＣＶ ，ｅ ｔ ａ ｌ ．Ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ  ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆ ｆ ｕ ｌ ｌ  ｓ ｃ ａ ｌ ｅｅ ｖ ａ ｐ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ  ｉ ｎ ｃ ｉ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙｆ ｏ ｒ ｈ ａ ｚ ａ ｒ ｄ ｏ ｕ ｓ ｗ ａ ｓ ｔ ｅ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ［ Ｊ ］ ． Ｗａ ｔ Ｓ ｃ ｉ Ｔ ｅ ｃ ｈ ， １ ９ ９ ８ ， ３ ８ （ ４ ， ５ ） ３ ６ ３ ３ ７ ２ ． ［ ６ ］Ｄ ｏ ｍ ｅ ｎ ｉ ｃ ｏＬ ａ ｆ ｏ ｒ ｇ ｉ ａ ．Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｅ ｔ ｉ ｃａ ｐ ｐ ｒ ｏ ａ ｃ ｈｏ 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４ ２ ８ ． Ｘ ｉ ｅ Ｙ ｏ ｎ ｇ ｇ ａ ｎ ｇ ，Ｚ ｈ ａ ｏＸ ｉ ａ ｎ ｇ ，Ｓ ｕ ｎＦ ｅ ｎ ｍ ｅ ｉ ，ｅ ｔ ａ ｌ ．Ｏ ｒ ｇ ａ ｎ  ｉ ｃａ ｃ ｉ ｄｗ ａ ｓ ｔ ｅ ａ ｎ ｄｃ ｏ ａ ｌ  ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｕ ｒ ｒ ｙｕ ｓ ｅ ｄａ ｓ ｆ ｕ ｅ ｌ ｉ ｎｉ ｎ ｄ ｕ ｓ  ｔ ｒ ｉ ａ ｌ ｂ ｏ ｉ ｌ ｅ ｒ ｓ［ Ｊ ］ ．Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇｆ ｏ ｒＴ ｈ ｅ ｒ ｍ ａ ｌ Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙａ ｎ ｄＰ ｏ ｗ ｅ ｒ ， ２ ０ ０ ４ ， １ ９ （ ４ ） ４ ２ ７ ４ ２ ８ ．（ ｉ ｎＣ ｈ ｉ  ｎ ｅ ｓ ｅ ） ［ １ ０ ］马静颖．高浓度含盐有机废液焚烧技术 ［ Ｊ ］ ．能源 工程， ２ ０ ０ ５ （ １ ） ４ ５ ４ ８ ． Ｍａ Ｊ ｉ ｎ ｇ ｙ ｉ ｎ ｇ ．Ｉ ｎ ｃ ｉ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆ ｈ ｉ ｇ ｈｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｒ ｇ ａ ｎ ｉ ｃ ｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄｗ ａ ｓ ｔ ｅ ｓｃ ｏ ｎ ｔ ａ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇｉ ｎ ｏ ｒ ｇ ａ ｎ ｉ ｃｓ ａ ｌ ｔ ｓ［ Ｊ ］ ．Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， ２ ０ ０ ５ （ １ ） ４ ５ ４ ８ ． （ ｉ ｎＣ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ） ［ １ １ ］李斌，杨家林，池勇，等．高浓度有机废液的流化床 焚烧技术及二次污染物排放特性研究 ［ Ｊ ］ ．浙江大 学学报， ２ ０ ０ ０ ， ３ ４ （ ２ ） １ ５ ２ １ ５ ７ ． Ｌ ｉ Ｂ ｉ ｎ ，Ｙ ａ ｎ ｇＪ ｉ ａ ｌ ｉ ｎ ，Ｃ ｈ ｉ Ｙ ｏ ｎ ｇ ，ｅ ｔ ａ ｌ ．Ｆ ｌ ｕ ｉ ｄ ｉ ｚ ｅ ｄｂ ｅ ｄ ｉ ｎ ｃ ｉ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｈ ｉ ｇ ｈｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｒ ｇ ａ ｎ ｉ ｃ ｗ ａ ｓ ｔ ｅ ｌ ｉ ｑ  ｕ ｉ ｄａ ｎ ｄｔ ｈ ｅｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ａ ｒ ｙｐ ｏ ｌ ｌ ｕ ｔ ａ ｎ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ［ Ｊ ］ ．Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｚ ｈ ｅ ｊ ｉ ａ ｎ ｇＵ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， ２ ０ ０ ０ ，３ ４ （ ２ ） １ ５ ２ １ ５ ７ ． （ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ） ［ １ ２ ］王文选，张守玉，赵长遂，等．循环流化床中石油焦 与煤混烧温度场研究 ［ Ｊ ］ ．热能动力工程， ２ ０ ０ ４ ，１ ９ （ ３ ） ２ ５ ６ ２ ５ ９ ． Ｗａ ｎ ｇＷｅ ｎ ｘ ｕ ａ ｎ ，Ｚ ｈ ａ ｎ ｇＳ ｈ ｏ ｕ ｙ ｕ ，Ｚ ｈ ａ ｏＣ ｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ ｉ ，ｅ ｔ ａ ｌ ．Ａ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙｏ ｆｔ ｅ ｍ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅｐ ｒ ｏ ｆ ｉ ｌ ｅｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｉ ｎ ｇｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ ｍ ｉ ｘ ｅ ｄｃ ｏ ｍ ｂ ｕ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆ ｃ ｏ ｋ ｅａ ｎ ｄｃ ｏ ａ ｌ ｉ ｎａｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄｆ ｌ ｕ  ｉ ｄ ｉ ｚ ｅ ｄｂ ｅ ｄ［ Ｊ ］ ．Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇｆ ｏ ｒＴ ｈ ｅ ｒ ｍ ａ ｌ Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ａ ｎ ｄＰ ｏ ｗ ｅ ｒ ， ２ ０ ０ ４ ， １ ９ （ ３ ） ２ ５ ６ ２ ５ ９ ． （ ｉ ｎＣ ｈ ｉ  ｎ ｅ ｓ ｅ ） ［ １ ３ ］Ａ ｔ ｉ ｍ ｔ ａ ｙ ａＡ ｙ ｓ ｅ ｌ Ｔ ，Ｔ ｏ ｐ ａ ｌ Ｈ ｕ ｓ ｅ ｙ ｉ ｎ ．Ｃ ｏ  ｃ ｏ ｍ ｂ ｕ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆ ｏ ｌ ｉ ｖ ｅｃ ａ ｋ ｅｗ ｉ ｔ ｈｌ ｉ ｇ ｎ ｉ ｔ ｅｃ ｏ ａ ｌｉ ｎａｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇｆ ｌ ｕ ｉ ｄ ｉ ｚ ｅ ｄ ｂ ｅ ｄ［ Ｊ ］ ．Ｆ ｕ ｅ ｌ ， ２ ０ ０ ４ ， ８ ３ （ ７ ， ８ ） ８ ５ ９ ８ ６ ７ ． ９５７第 ５期陈惠超 ， 等 含盐化工废液流化床焚烧特性试验