一种对煤炭和污泥混合燃烧后灰熔点变化趋势的预测方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于污泥处理技术领域，更具体地，设及一种对煤炭和污泥混合燃烧后灰 烙点变化趋势的预测方法。
【背景技术】
[0002] 随着中国城市化进程的加快，城市污水处理率逐年提高，城市污水处理厂的污泥 产量也急剧增加，未经适当处理的污泥进入环境后，会给水体和大气带来二次污染，不但降 低了污水处理系统的有效处理能力，而且对生态环境和人类活动构成了严重威胁。
[0003] 目前污泥的处置方法目前主要有排海、填埋、农用、焚烧等。焚烧法由于具有减量 化、无害化和资源化等优点，未来在污泥处置方式中所占比例将不断提高。然而由于机械 脱水污泥的含水量较高，热值很低，一般无法单独稳定燃烧，通常采用污泥与煤炭或其他辅 助燃料混烧的方式进行污泥的焚烧处置。污泥中灰分含量较高，成分复杂，与煤炭混烧后， 其灰烙融特性难W预测，而不同特性的污泥与煤炭混烧过程中的灰渣的沉积特性有较大差 异，在污泥与煤炭渗烧时，如果处理不当，即使在较低的渗混比例下也会造成锅炉结渣，影 响燃烧效果及锅炉寿命，因此，有必要对煤炭和污泥混烧后的灰烙点进行快速而有效地预 测。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的W上缺陷或改进需求，本发明提供了一种对煤炭和污泥混合燃烧 后灰烙点变化趋势的预测方法，能够快速而有效地选取合适灰烙融特性的煤炭和污泥的搭 配种类和预测渗混污泥后的灰烙融特性变化趋势。
[0005] 为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种对煤炭和污泥混合燃烧后 灰烙点变化趋势的预测方法，包括W下步骤：
[0006] 1)将煤炭和污泥的混合样品进行干燥、缩分、研磨及用筛子筛分，将通过筛子的混 合样品粉末在105?110°C的烘箱中恒温干燥2?2.化；
[0007] 2)依据国标GB/T 212-2008,采用快速灰化法制得灰样；
[000引 3)采用分析设备对灰样进行灰成分分析，测出矿物组分的种类和含量；
[0009] 4)选取含量最大的=种矿物组分，选择对应的含有该=种矿物组分的=元相图；
[0010] W根据步骤4)选取的S种矿物组分分别在煤炭和污泥中的含量，将煤炭和污泥 所在的点标注在=元相图上，在=元相图上将煤炭和污泥所在的点进行连线；
[0011] 6)根据=元相图上的等温线，得到灰烙点随混合样品中污泥含量的变化趋势。
[0012] 优选地，步骤2)中快速灰化法包括在程序温控的马弗炉内，在805?825 °C温度下 灼烧混合样品粉末至质量恒定的过程。
[0013] 优选地，步骤3)中的分析设备为能谱分析仪或波长色散型X射线巧光光谱仪。
[0014] 优选地，步骤6)中所述的灰烙点为软化温度。
[0015] 总体而言，通过本发明所构思的W上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有 益效果：
[0016] 1)本发明基于煤灰和污泥灰的化学组成成分，结合=元相图和矿物学的相关知 识，可W快速而有效地预测煤炭和污泥混合后，随着渗混污泥含量的变化得到混合样品的 灰烙点变化趋势；
[0017] 。该方法操作简洁，预测周期短，适用范围广，结果元相图的形式表示，简单 直观。相对于传统的测灰烙点的方法，本发明所需煤炭和污泥的质量少，可W在不用对煤炭 中渗混不同比例污泥进行灰烙点测试的情况下，预测出灰烙点的变化趋势，有效减少了对 不同污泥渗混比例进行测量的工作量；
[0018] 3)通过本方法可W从不同种类的煤炭和污泥中快速有效地识别出混合燃烧后灰 烙融特性较好的组合方式，对煤炭和污泥混合燃烧方案提供指导信息。
【附图说明】
[0019] 图1是本发明的工艺流程图；
[0020] 图2a?图2c分别是A和B混合、A和C混合和A和D混合得到的S元相图；
[0021] 图3是本发明中用于验证方法有效性的实验结果。
【具体实施方式】
[0022] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用W解释本发明，并 不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所设及到的技术特征只要 彼此之间未构成冲突就可W相互组合。
[0023] 实施例1
[0024] 将煤炭A和污泥样品B样品进行干燥、缩分、研磨后进行筛分，在105?110°C烘箱 中恒温2?2.化制得干燥基样品，依据国标GB/T212-2008,采用快速灰化法，在程序温控的 马弗炉内，巧15±l〇rC温度下灼烧样品至质量恒定制得灰样，对灰样进行灰成分分析，灰 成分分析采用AXIOSadvanced波长色散型X射线巧光光谱仪，得到灰成分分析的各矿物组 分结果如下表所示：
[0025] 表1矿物组分含量表
[0026]
【主权项】
1. 一种对煤炭和污泥混合燃烧后灰熔点变化趋势的预测方法，其特征在于： 包括以下步骤： 1) 将煤炭和污泥的混合样品进行干燥、缩分、研磨及用筛子筛分，将通过筛子的混合样 品粉末在105?IKTC的烘箱中恒温干燥2?2. 5h ; 2) 依据国标GB/T212-2008,采用快速灰化法制得灰样； 3) 采用分析设备对灰样进行灰成分分析，测出矿物组分的种类和含量； 4) 选取含量最大的三种矿物组分，选择对应的含有该三种矿物组分的三元相图； 5) 根据步骤4)选取的三种矿物组分分别在煤炭和污泥中的含量，将煤炭和污泥所在 的点标注在三元相图上，在三元相图上将煤炭和污泥所在的点进行连线； 6) 根据三元相图上的等温线，得到灰熔点随混合样品中污泥含量的变化趋势。
2. 根据权利要求1所述的一种对煤炭和污泥混合燃烧后灰熔点变化趋势的预测方法， 其特征在于：步骤2)中快速灰化法包括在程序温控的马弗炉内，在805?825°C温度下灼 烧混合样品粉末至质量恒定的过程。
3. 根据权利要求1所述的一种对煤炭和污泥混合燃烧后灰熔点变化趋势的预测方法， 其特征在于：步骤3)中的分析设备为能谱分析仪或波长色散型X射线荧光光谱仪。
4. 根据权利要求1所述的一种对煤炭和污泥混合燃烧后灰熔点变化趋势的预测方法， 其特征在于：步骤6)中所述的灰熔点为软化温度。
【专利摘要】本发明公开了一种对煤炭和污泥混合燃烧后灰熔点变化趋势的预测方法，包括以下步骤：1)将煤炭和污泥的混合样品进行干燥、缩分、研磨及用筛子筛分，将通过筛子的混合样品粉末干燥；2)采用快速灰化法制得灰样；3)对灰样进行灰成分分析，测出矿物组分的种类和含量；4)选取含量最大的三种矿物组分，选择对应的三元相图；5)将煤炭和污泥所在的点标注在三元相图上，将煤炭和污泥所在的点进行连线；6)得到灰熔点随混合样品中污泥含量的变化趋势。本发明可以快速而有效的预测煤炭和污泥混合后混合样品的灰熔点随污泥含量的变化趋势，便于初期高效确定泥煤炭混合样品中煤炭和污泥的种类和煤炭中掺混污泥后可能引起的灰熔融特性变化情况。
【IPC分类】G06F19-00, G01N31-12
【公开号】CN104569283
【申请号】CN201510003708
【发明人】张 成, 邓昌亚, 苏杭, 朱天宇, 方庆艳, 谭鹏, 陈刚, 丘永琪
【申请人】华中科技大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月6日