石炭火力発電所での汚泥混合燃焼の熱力学および経済性分析

LIU Mingyu ,  

CHEN Zhidong ,  

ZHANG Haoru ,  

YU Jianhao ,  

ZHANG Guoqiang ,  

ZHANG Kai ,  

YANG Lijun ,  

摘要

国内の汚泥の生産量は年々増加しており、無害化および資源化処理が急務となっている。石炭火力発電所と汚泥乾燥システムを連携させ、湿った汚泥を乾燥させた後に混合燃焼することが提案されている。本研究では、ある典型的な超臨界660 MWユニットを対象に、THA状態でボイラーの熱力計算およびシステム全体の熱力学および経済性分析を行い、乾燥した汚泥の異なる含水率(10%、20%、35%、50%、65%)および異なる混合燃焼量(2%、4%、6%、8%、10%)が排気温度、ボイラー効率、純発電効率、湿った汚泥の発電換算純効率および乾燥した汚泥の発電換算純効率などのパラメータに及ぼす影響を調査した。結果は以下の通りである:乾燥した汚泥の含水率が50%を超えるとパラメータの悪化が引き起こされ、混合燃焼量の増加に伴ってその傾向が悪化する。したがって、乾燥した汚泥の含水率は50%以下に抑えるべきであり、この値を超える場合、混合燃焼量は4%未満でなければならない。また、汚泥の混合燃焼によりシステムの熱効率が低下し、主な原因はボイラーや乾燥設備の熱損失の増加である。含水率20%で混合燃焼量10%の乾燥した汚泥の場合、システムの経済性が最も良く、動的な回収期間はわずか4.02年である。

关键词

汚泥の乾燥;含水率;混合燃焼量;石炭火力発電所;熱力学分析;経済性分析

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