（热能工程专业论文）异密度循环流化订焚烧含油污泥炉内整体模型.pdf

，l 匕c o v e r a l lm a t h e m a t i c a lm o d e lo nad i f f e r e n t i a ld e n s i t y f l u i d i z e db e df o r t h ei n c i n e r a t i o no fo i l ys l u d g e _ _ - _ 。一。1 ad i s s e r t a t i o np r e s e n t e dt ot h ef a c u l t y o ft h eg r a d u a t es c h o o lo fs h a n g h a ij i a o t o n gu n i v e r s i t y i nc a n d i d a c yf o rd e g r e eo fd o c t o ro fp h i l o s o p h y j 上海交通大学 学位论文原创性声明 iiiiiiii ii i ii ll li i i iiil 18 3 6 2 7 0 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论 文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文 的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本 人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 、一 ， 日 4 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于： 保密口，在一年解密后适用本授权书。 不保密酬 ( 请在以上方框内打“”) 学位论文作者签名 日期：沙严矽 日 一弘易亿 1一u v i ， 日期：炒务7 月嘭日 t 上海交通大学博士学位论文答辩决议书 妒i ：名 周刻，二，卜= l 0 0 6 0 2 0 2 0 8 4l 戮 姜秀民l 篙茹l 2 0 0 9 0 7 一- 6l 踅鬟l一| - 海文迎人；： 论文题l 异衔度循环流化床焚烧含汕i 泷蚋勺鳖缝! 鲤 投票表决结果：笠窆 f 矧意票数实到委员数应剑委员数)答辩结论：p 运过 口未通过 评语和决议： 博士学位论文答辩决议书 论文针对危险废弃物处理与资源化利用的热点问题进行研究，选题具有较强的i ：程席州 价值需i 理论意义。 该论文采刚数值模拟与实验研究相结合的方法，对危险废弃物含油污泥及其在异密度循 环流化床中的焚烧过科进行了深入的研究。论文在建立了含油污泥的挥发分析出、彳i 英砂颗 粒磨损、彳i 英砂颗粒热破碎粒径分布等子模型的基础上，成功建立了异密度循环流化床焚烧 处理含油污泥的整体数学模型，井在i ：业装置上验证了有效性，为装置的设计与运行提供了 理论指导与有力手段。所提出的新的小窒划分方法提高了模型的计算精度，计算结果更加接 近试验值。研究成果对异密度循环流化床焚烧含油污泥i ：业虑川具有重要的参考价值。 论文内容丰富，立论止确，条理清晰，论述完整，j l ：作鹫饱满。经答辩委员会讨论表决， 一致同意周陵生答辩通过，建议授予博十学 7 ：。 秀训 年1 - 月l j 。日 l 答 辨 委 员 a “ 成 l “ 够 乞 职务 姓名职称 谗舔 签名 主席 章明川教授 上海交通大学 委员 曹家枞 教授 东华大学 上海理工大学 委员 张忠孝教授 委员 罗永浩 教授 上海交通大学 委员王德忠 教授 匕海交通大学f 鑫芯 委员 秘书i 韩向新 讲师 上海交通大学 此表 异密度循环流化床焚烧含油污泥炉内整体模型 摘要 含油污泥是石油开采和加工过程中产生一种有害污泥，它不仅占用 大量的土地资源，对周围的土壤、空气、地下水都会造成污染。针对含 油污泥自身的燃烧特性，上海交通大学提出一种采用异密度循环流化床 焚烧处理含油污泥的方法。异密度循环流化床是一种采用石英砂颗粒作 为流化床媒体物料、组合式高温漩涡分离器、炉膛为变截面结构形式的 循环流化床。为了更好地应用这种异密度循环流化床焚烧处理含油污泥 的技术，本文结合含油污泥的燃烧特性，建立了异密度循环流化床炉内 焚烧含油污泥的整体数学模型，通过编制程序计算出相关炉内参数，并 与现场试验数据进行对比与分析。 首先，对含油污泥的燃烧特性进行了实验研究，给出了含油污泥样 品的理化特性数据，进行了含油污泥的热解与燃烧热重分析与差热分析 实验，通过对比分析了含油污泥的燃烧与热解的热重曲线，发现含油污 泥的可燃物质来自于其热解产物。为此，在不同温度下，进行了含油污 泥的恒温热解研究，测定了含油污泥在不同温度下主要热解产物的产率， 并给出了这些热解产物的产率以及挥发分析出的实验关联方程式。另外， 还在一个小型流化床实验台进行了含油污泥的燃烧实验，实验表明含油 污泥不仅在密相区发生燃烧，而且在稀相区已有一部分挥发分燃烧。 其次，建立了异密度循环流化床相关的子模型，主要包括炉内传热 模型与流动模型。并重点研究了石英砂床料磨损与破碎模型、密相区表 面固体颗粒夹带率的数学模型、组合式高温漩涡分离器的分级分离效率 模型等。在完成这些子模型之后，结合这些子模型构建了非等高小室模 型。即依据所建各子模型，构建各小室的质量平衡方程与能量平衡方程 来求解炉内的温度分布、炉内传热系数分布以及气相成分分布等炉内燃 烧特性参数。 最后，进行了2 0 t h 异密度循环流化床炉内焚烧含油污泥现场实验。 描述了2 0 t h 异密度循环流化床焚烧处理含油污泥现场启动、调试与运行 测试方法。对比分析了掺烧水煤浆的三种工况实验数据与整体数学模型 结果，发现模拟计算值与实验值都基本吻合，这说明本论文所建立的异 密度循环流化床焚烧处理含油污泥炉内整体数学模型是合适的、可靠的。 之后，以所建立整体数学模型为基础，通过改变整体数学模型中的相关 参数，包括含油污泥的焚烧处理量、含油污泥挥发分含量、灰分含量与 水分含量、过量空气系数、炉膛高度及受热面面积等参数，来模拟分析 这些参数的变化对炉内燃烧特性的影响。模拟发现炉内温度一般随含油 污泥的焚烧处理量的增加、含油污泥挥发分含量的增加、灰分含量与水 分含量减少、炉膛高度与炉内受热面面积的减少而增加。但是，过量空 气系数的变化对炉内温度的影响在炉膛下部和上部呈现出不同的特点。 在炉膛下部，当过量空气系数增加时，由于送入的冷风量增加，床温会 随着过量空气系数增加而降低，而在炉膛上部，过量空气系数过高或过 低都可能导致炉温下降。除此之外，还同时模拟分析了其他炉内燃烧特 性参数如炉内换热系数、烟气成分随这些参数变化的影响结果。 关键词：含油污泥；燃烧；异密度循环流化床；模型；实验数据 o v e r a l lm a t h e m a t i c a lm o d e lo nad i f f e r e n t i a ld e n s i t yf l u i d i z e d b e df o rt h ei n c i n e r a t i o no f o i l ys l u d g e a b s t r a c t o i l ys l u d g ei so n ek i n do fh a z a r d o u ss l u d g e ，w h i c hi su s u a l l y ，g e n e r a t e d d u r i n gt h ec r u d eo i le x p l o i t a t i o na n dp r o c e s s i n ga c t i v i t i e s o i l ys l u d g eh a s c o n t a m i n a t i o no ns o i l ，a i r ，a n d u n d e r g r o u n dw a t e r a c c o r d i n g t ot h e c o m b u s t i o nc h a r a c t e r i s t i c so fo i l ys l u d g e ，i n c i n e r a t i o no fo i l ys l u d g ei nt h e d i f f e r e n t i a l d e n s i t yc i r c u l a t i n g f l u i d i z e db e di s g e n e r a l l ya d o p t e d a s m e n t i o n e dh e r e i n ，t h et e r m “d i f f e r e n td e n s i t yc i r c u l a t i n gf l u i d i z e db e d r e f e r s t oac i r c u l a t i n gf l u i d i z e db e dw i t ha ni n t e r i o rh o r i z o n t a lc y c l o n es e p a r a t o r , v a r i a b l es e c t i o n ，a n dq u a r t z i t ep a r t i c l e sa si t sb e dm a t e r i a l s i no r d e rt o o p t i m i z et h i sk i n dt e c h n o l o g y ，a no v e r a l lm a t h e m a t i c a lm o d e lo nd i f f e r e n t i a l d e n s i t yf l u i d i z e db e d sf o rt h ei n c i n e r a t i o no fo i l ys l u d g ew a sd e v e l o p e d s o m e p a r a m e t e r sw e r eo b t a i n e df r o mac o m p u t ep r o g r a m a n dt h ec o m p u t e dv a l u e f r o mt h eo v e r a l lm o d e lw a sc l o s et ot h ee x p e r i m e n t a lv a l u e f i r s t l y ，t h ep r o x i m a t ea n a l y s i s ，u l t i m a t ea n a l y s i s ，l o wh e a t i n gv a l u e ， c o n t e n t sa n dg r o u pc o m p o s i t i o no fc h l o r o f o r me x t r a c ta n dt h ei n o r g a n i c m a t e r i a l so ft h eo i l ys l u d g ew e r eg i v e n i no r d e rt of u r t h e ri n v e s t i g a t ea n d o b t a i nt h ec o m b u s t i o nc h a r a c t e r i s t i c so fo i l y s l u d g e ，t h ep y r o l y s i sa n d c o m b u s t i o no f o i l ys l u d g ew e r es t u d i e dt h r o u g hs o m e t h e r m a la n a l y s e s ，w h i c h i n c l u d e dt h et h e r m o g r a v i m e t r i c ( t g ) a n a l y s i sa n dt h ed i f f e r e n t i a lt h e r m a l a n a l y t i c a l ( d t a ) a n a l y s i s i tw a sf o u n dt h a tt h ec o m b u s t i o no fo i l ys l u d g e m i g h tb et h ec o m b u s t i o no ft h ep r o d u c t so fi t sp y r o l y s i s s e c o n d l y ，a n e x p e r i m e n tf o rm e a s u r e m e n t so fm a i nc o m p o n e n t so ft h ev o l a t i l ef r o mo i l y s l u d g ep y r o l y s i sw a sc a r r i e do u t s o m em a t h e m a t i cc o r r e l a t i o n sa b o u tt h e c o m p o s i t i o n so fv o l m i l ef r o mo i l ys l u d g ed e v o l a t i l i z a t i o nw e r ea c h i e v e do i l t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t s f i n a l l y ，t h ec o m b u s t i o ne x p e r i m e n to fo i l y s l u d g e w a sc a r r i e do u ti nal a b - s c a l ec i r c u l a t i n gf l u i d i z e db e d i tw a sf o u n dt h a tt h e r e l e a s ea n dc o m b u s t i o no fv o l a t i l e sf r o mo i l ys l u d g et o o kp l a c en o to n l yi n t h ed e n s er e g i o nb u ta l s oi nt h ed i l u t er e g i o n s e c o n d l y ，s o m es u b m o d e l s o ft h ed i f f e r e n t i a l d e n s i t yc i r c u l a t i n g i f l u i d i z e db e di n c l u d i n gt h eh e a tt r a n s f e rm o d e la n dt h eh y d r o d y n a m i c sm o d e l w e r ed e v e l o p e d m o r e v o e r , t h em o d e lo na t t r i t i o na n df r a g m e n t a t i o no f q u a r t z i t ep a r t i c l e sa sm e d i u mm a t e r i a l ，t h em o d e lo ns o l i d se n t r a i n m e n tf l u x o nt h es u r f a c eo ft h ed e n s er e g i o n a n dt h em o d e lo ns e p a r a t i o ne 衔c i e n c yo n c y c l o n es e p a r a t o r ，a n ds oo n ，w e r ee s p e c i a ll ys t u d e d o nt h eo t h e rh a n d ，a k i n do fs o c a l l e du n e q u a lh e i g h tc e l lm o d e lc o m b i n i n gt h ea b o v e d i s c u s s e d s u b m o d e l sw a sd e v e l o p e ds oa st oa c h i e v et h et e m p e r a t u r ed i s t r i b u t i o n ，t h e h e a te x c h a n g et o e 伍c i e n td i s t r i b u t i o n a n dc o n c e n t r a t i o np r o f i l e so ft h em a i n c o m b u s t i b l ec o m p o n e n t so ft h eo i l ys l u d g ec o m b u s t e di nt h eb e d f i n a l l y ，s o m ee x p e r i m e n t s w e r ec a r d e do u ti no n e2 0 t l ld i f f e r e n t i a l d e n s i t yc i r c u l a t i n gf l u i d i z e db e d t ot h eb e g i n n i n g ，t h es t a r t u p ，d e b u g ，a n d o p e r a t i o no ft h e 2 0 t 1 1d i f f e r e n t i a ld e n s i t yc i r c u l a t i n gf l u i d i z e db e dw e r e i n t r o d u c e d a n dt h e n ，w ec o m p a r e dt h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t so ft h r e e b e h a v i o u ro fc o f i r i n go fo i l y s l u d g ew i t hc o a l - w a t e rs l u r r y w i t ht h e i r p r e d i c t e dr e s u l t s i tw a sf o u n dt h a tt h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t sw e r ec l o s et ot h e s i m u l a t i o nr e s u l t sf r o mt h ed e v e l o p e do v e r a l lm a t h e m a t i c a lm o d e l w h i c h s h o w e dt h a tt h eo v e r a l lm a t h e m a t i c a lm o d e lw a sa p p r o p r i a t ea n dr e l i a b l ef o r s i m u l a t i o no ft h ei n c i n e r a t i o no fo i l ys l u d g ei nad i f f e r e n t i a ld e n s i t yf l u i d i z e d b e d b a s e do nt h i sd e v e l o p e do v e r a l lm a t h e m a t i c a lm o d e l ，s o m em a i n p a r a m e t e r sw e r ei n t r o d u c e dt os i m u l a t ei n c i n e r a t i o no fo i l ys l u d g ei n a d i f f e r e n t i a ld e n s i t yf l u i d i z e db e d t h o s ep a r a m e t e r si n c l u d e dt h ef e e do fo i l y s l u d g e ，t h ev o l a t i l ec o n t e n to fo i l ys l u d g e ，t h ea s hc o n t e n to fo i l ys l u d g e ，t h e w a t e rc o n t e n to fo i l ys l u d g e ，t h ee x c e s sa i rf a c t o r ，t h eh e i g h to ft h eb e d ，a n d t h ea e r ao ft h eh e a te x c h a n g e t h er e s u l t so fs i m u l a t i o n ss h o w e dt h a tt h eb e d t e m p e r a t u r ei n c r e a s e sw i t ht h ei n c r e a s eo ft h ef e e do fo i l ys l u d g e ，t h ei n c r e a s e o ft h ev o l a t i l ec o n t e n to fo i l ys l u d g e ，t h ed e c r e a s eo ft h ea s hc o n t e n to fo i l y s l u d g e ，t h ed e c r e a s eo ft h ew a t e rc o n t e n to fo i l ys l u d g e ，t h ed e c r e a s eo ft h e h e i g h to ft h eb e d ，a n dt h ed e c r e a s eo f t h ea r e ao ft h eh e a te x c h a n g e h o w e v e r , i nt h el o w e rp a r to fb e d ，t h eb e dt e m p e r a t u r ed e c r e a s e sw i t ht h ei n c r e a s eo f t h ee x c e s sa i rf a c t o r ，b u ti nt h eu p p e rp a r to fb e d ，i tw a sf o u n dt h a tt h eb e d t e m p e r a t u r ew o u l dd e c r e a s ew h i l et h ee x c e s sa i rf a c t o rd e v i a t e sf r o ms o m e v a l u eo ft h ee x c e s sa i rf a c t o r i na d d i t i o n ，t h es i m u l a t i o n so ft h ec h a n g e so f t h o s ep a r a m e t e r st ot h eh e a tt r a n s f e rc o e f f i c i e n ta n dt h em a i nf l u ec o m p o n e n t s i v w e r ed o n es i m u l t a n e o u s l y k e yw o r d s ：o i l ys l u d g e ；c o m b u s t i o n ；d i f f e r e n t i a ld e n s i t y c i r c u l a t i n gf l u i d i z e d b e d ；m o d e l ；e x p e r i m e n t a lr e s u l t s v 目录 第一章绪论1 1 1 含油污泥的来源及危害l 1 2 国内外含油污泥的处理方法。2 1 2 1 填埋法2 1 2 2 生物处理法2 1 2 - 3 焚烧法。3 1 2 4 常用的含油污泥处理技术的对比4 1 3 我国含油污泥的处理现状5 1 4 含油污泥的异密度循环流化床焚烧处理方法5 1 4 1 含油污泥的异密度循环流化床焚烧处理的丁艺流程5 1 4 2 含油污泥的异密度循环流化床焚烧处理的技术特点6 1 5 异密度循环流化床整体数学模型7 1 5 1 循环流化床发展概述7 1 5 2 循环流化床锅炉的一l 作原理9 1 5 3 循环流化床燃烧技术特点1 0 1 5 4 循环流化床燃烧系统数值模拟l l l 。5 5 循环流化床整体数学模型概况l l 1 5 6 循环流化床整体数学模型主要研究内容1 3 1 5 7 异密度循环流化床整体数学模型主要研究内容1 4 1 6 本论文的工作内容1 5 第二章含油污泥炉内燃烧与传热1 8 2 1 固体燃料炉内的燃烧概述l8 2 2 含油污泥的热重分析1 9 2 2 1 含油污泥基础分析1 9 2 2 2 含油污泥热重分析2 0 2 2 3 含油污泥的着火温度与燃尽温度2 1 2 2 4 升温速率对含油污泥燃烧的影响2 2 2 2 5 含油污泥燃烧与热解分析2 4 2 3 含油污泥的炉内燃烧模型2 5 2 3 1 含油污泥实验台炉内燃烧实验2 6 2 3 2 挥发分的析出与燃烧的空间分布2 7 2 3 3 恒温下挥发分析出实验2 8 2 3 4 挥发分的析出成份和质量份额2 8 2 3 5 挥发分的燃烧模型2 9 2 3 6 含油污泥焦炭颗粒燃烧模型3 0 2 4 炉内传热模型3 2 2 6 1 密相区传热模型3 3 2 6 2 稀相区传热模型3 4 2 6 2 1 对流换热3 5 2 6 2 2 辐射换热3 7 2 7 本章小结：3 7 第三章异密度循环流化床炉内气固流动模型3 8 3 1 炉内气同流动模型3 8 3 1 1 密相区流动模型3 8 3 1 1 1 宽筛分颗粒特性3 8 3 1 1 2 密相区高度计算3 9 3 1 1 3 密相区气泡特性：4 0 3 1 2 稀相区流动模趔。4l 3 1 2 1t d h 和颗粒夹带率的计算4 2 3 1 2 2 密相区表面颗粒夹带率模型4 2 3 1 2 3 颗粒浓度分布4 5 3 2 异密度循环流化床床料颗粒的磨损与破碎模型4 5 3 2 1 石英砂颗粒的磨损模型4 5 3 2 1 1 磨损实验方案4 6 3 2 1 2 石英砂磨损分析与计算原理4 6 3 2 1 3 石英砂颗粒磨损模型的建立4 6 3 2 1 4 实验验证4 9 3 2 2 石英砂颗粒的破碎模型5 0 3 2 2 1 石英砂颗粒破碎实验5 0 3 2 2 2 石英砂的破碎特性分析5 l 3 2 2 3 破碎后颗粒粒径分布模型5 3 3 2 2 4 实验验证5 6 3 3 组合式高温漩涡分离器分离效率模型5 7 3 3 1 实验系统与方法5 7 3 3 1 1 实验装置实验系统5 7 3 3 1 2 实验物料5 7 3 3 1 3 实验方法5 8 3 - 3 2 分离效率数学模型5 8 3 3 3 实验结果与分析6 0 3 3 - 3 1 参数谚的确定6 0 3 3 3 2 颗粒粒径对分级分离效率的影响6 0 3 3 3 - 3 入口速度对分离效率的影响6 0 3 4 本章小结6 1 第四章异密度循环流化床炉内整体数学模型一。6 2 4 1 小室的划分6 2 4 1 1 异密度循环流化床炉膛结构6 2 4 1 2 异密度循环流化床炉膛小室划分6 3 4 1 3 燃料在小室的分布6 4 4 2 固相质量平衡模型6 6 4 2 1 小室灰颗粒质量平衡6 6 4 2 2 小室焦炭颗粒质量平衡6 7 4 2 3 小室石英砂床料颗粒质量平衡6 8 4 3 气相质量平衡模型6 9 4 4 小室能量平衡模型7 0 4 5 整体数学模型计算程序7l 4 5 1 整体数学模型的求解方法7 1 4 5 2 整体数学模型主程序求解流程7 2 4 5 3 列主元的高斯消去法7 3 4 6 本章小结7 4 第五章现场实验与整体模型模拟分析7 5 5 1 焚烧含油污泥的异密度循环流化床7 6 5 1 1 结构简介。7 6 5 1 2 主要设计参数7 7 5 2 异密度循环流化床的启动、调试与运行测试7 8 5 2 1 启动前的准备。7 8 5 2 2 启动与调试7 8 5 2 3 运行测试7 9 5 3 实验数据与整体模型计算结果对比7 9 5 3 1 石英砂床料的磨损量对比与分析7 9 5 3 2 床温的对比7 9 5 3 2 1 不一小室划分方法的模拟结果对比8 0 5 3 2 2 三种工况的温度对比8 1 5 3 3 烟气成分的对比8 2 5 4 相关参数灵敏度模拟与分析8 3 5 4 1 含油污泥焚烧处理量变化的影响8 3 5 4 2 含油污泥挥发分含鼍变化的影响8 7 5 4 3 含油污泥灰分含量变化的影响9 0 5 4 4 含油污泥的水分含量变化的影响9 3 5 4 5 过晕空气系数变化的影响9 6 5 4 6 炉膛高度变化的影响9 9 5 4 7 炉内受热面面积变化的影响1 0 2 5 5 本章小结10 5 第六章结论与展望1 0 6 6 1 结论。1 0 6 6 1 1 全文总结1 0 6 6 1 2 仓q 新。点1 0 7 6 2 展望1 0 8 参考文献1 l o 致谢1 2 1 攻读学位期间发表的学术论文目录1 2 2 字母符号 a b 4 b 4 c c 0 2 锄j c 品 c n 0 c c 珊 乞 c 岛 c p _ ；e 以 d d g d 8 d s ( o ) 符号说明 含义 颗粒分布的特征常数 颗粒分布的特征常数 分离器入口长 分离器入口宽 布风板风帽气孔面积 氧气浓度 氢气浓度 二氧化碳浓度 二氧化碳浓度 一氧化碳浓度 二氧化硫浓度 一氧化氮浓度 气态烃类浓度 二氧化碳浓度 一氧化碳浓度 乳化团的比热 焦炭颗粒粒径 流化床内径 气体扩散系数 气泡直径 石英砂破碎后细小颗粒的粒径 床层的发射率 壁面的发射率 反应活化能 石英砂颗粒磨损的耗散能 密相区表面以上任意高度处的固体夹带流率 饱和夹带率 密相区表面的扬析夹带率 石英砂颗粒的杨氏模量 气泡贴壁的时间份额 颗粒的平均碰撞频率 重力加速度 静止床层高度 颗粒团的对流传热系数 m l m 2 k m o l m 3 k m o l m 3 k m o l m 3 k m o l m 3 k m o l m 3 k m o l m 3 k m o l m 3 k m o l m 3 k m o l m 3 k m o l m 3 k j c k g k ) m m m 2 s m m k j ( m 0 1 k g ) j k g ( m 2 s ) k g ( m 2 s ) k g ( i t l 2 s ) g p a s 1 9 8 m s 2 m w ( m 2 k ) e比只昂髟厶g风吃 含义 固体颗粒分散相的对流传热系数 颗粒团的辐射传热系数 固体颗粒分散相的辐射传热系数 密相区高度 石英砂颗粒的碰撞恢复系数 焦炭颗粒的燃烧速率常数 表面扩散反应速率常数 颗粒的磨损速率常数 分离截面积与入口截面积之比 分离体积与特征尺寸立方之比 分离器的宽度 石英砂颗粒的质量 床内平均压力 燃烧特性指数 通用气体常数 床层膨胀比 乳化团的接触热阻 乳化团自身的热阻 雷诺准则数 舍伍德准则数 颗粒团贴壁的平均停留时间 着火温度 燃尽温度 焦炭颗粒表面的温度 密相区床层的温度 密相区壁面温度 气泡上升速度 颗粒终端速度 临界流化速度 含油污泥挥发分的含量 水蒸气质量分数 c o 质量分数 0 2 质量分数 s 0 2 质量分数 n o 质量分数 c o 质量分数 单位 w ( m 2 k ) w ( m 2 k ) w ( m 2 k ) m k m o l ( m 3 s ) m s 1 m |g蚝眈一竺删菱i了眺觚竺一一一一一 一m蚝眈一毗一细m一一s毗眺眺一 一 一 一 一 i i 号 m 符 枷 锢k如七屯乃k t髟三p足r r k勋乞瓦乃乏乙uwk 字母符号 仃 孝 丸 九p 乞 p e g r s c d s a h t y c o m , y c o 瓯 磊 p g 厂 1 一 孝 ，7 o p 仇 刁 诈 含义 机械因子 s t e f a n b o l t z m a n 常数 埋管的结构特性修正系数 乳化团的有效导热系数 颗粒的导热系数 乳化团贴壁时间 乳化团的密度 壁面的空隙率 颗粒团中的空隙率 炉膛出口空隙率 密相区向稀相区转变处的空隙率 h 2 的燃烧反应速率 c o 与h 2 的反应速率 c o 的燃烧反应速率 密相区表面上的环形区厚度 气泡份额 气体的动力粘度 最小流化状态时的空隙率 衰减指数 转化为磨损耗散能的比例 石英砂颗粒的屈服强度 分离器分级分离效率 分离器分离效率 粒子的球形度 单位 5 6 7 x 1 0 。8 w ( m 2 k 4 ) w ( m k ) w ( m k ) s知 k g m 3 二一嘶嘶嘶g|圣|竺竺二 第一章绪论 1 1 含油污泥的来源及危害 含油污泥是指原油或成品油混入泥土或其他介质，其中的油分不能直接回收而可 能造成环境污染的多种形态的混合物。主要产生于油田和炼油厂，它是石油开采或加 工过程中的“伴生品”，在石油生产的各个过程包括原油的开采、运输、原油的精加工 都可能产生这种污泥e l l 。含油污泥主要来源以下几个方面： 1 原油开采 原油开采过程中产生的含油污泥主要来源于地面处理系统，采油污水处理 过程中产生的含油污泥再加上污水净化处理中投加的净水剂形成的絮体， 此种含油污泥一边具有含油量高、粘度大、颗粒细、脱水难等特点，它不 仅影响外输原油质量，还导致注水水质和外排污水难以达标【2 】。 2 油田运输 运输过程中的污泥主要来源于接转站、联合站的油罐、沉降罐、污水罐、 以及管线穿孔、生产作业而产生的落地原油及含油污泥【3 】。 3 炼油厂污水处理场 炼油厂污水处理场的含油污泥主要来源于隔油池底泥、浮选池浮渣、曝气 池活性污泥，俗称“三泥”，这些污泥组成各异，通常含油率在1 0 - - , 1 5 之 间，含水率在4 0 - v 9 0 之间，同时伴有一定量的固体。 随着石油大量开采，含油污泥的产生量也非常巨大。在中国，以石油勘探开发业 为例，污泥产生量为原油产量的0 5 - - - 1 ，特别是我国许多大型油田已进入开发后 期，含油污泥的产生量还要大于这个数据【4 ，5 】。由于每年将有近百万吨的含油污泥产 生，一方面造成原油损失，另一方面，它也是石油生产的主要污染源之一，每年需支 付数额甚