毕业设计-能源环境类-控制手册.pdf

1 - 飞行器动力与能源工程学院毕业设计（论文）过程控制手册专业：热能与动力工程班级：___________5*****_______________ 姓名：__________***___________________ 指导教师：*** 2009年 3 月- 2 - 填写说明1．本手册是飞行器动力与能源工程学院对毕业设计（论文）工作进行质量监控的重要依据，必须认真填写，妥善保管2．学生毕业设计（论文） 答辩前将本手册送交指导教师，待指导教师审阅毕业设计 （论文）后填写同意参加答辩意见，同毕业设计说明书（论文）一并交答辩委员会评阅 3 - 目录一、 毕业设计（论文）指导计划（进度安排）⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 二、 毕业设计（论文）开题准备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 三、 毕业设计（论文）中期工作小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10 四、 参加毕业设计（论文） 答辩申请及导师意见⋯⋯⋯⋯⋯12 - 4 - 毕业设计（论文）指导计划（进度安排）2008.3.23～2008.4.3：熟悉课题 （干化污泥与煤粉混燃特性研究）内容，查阅资料，了解污泥处理处置现状，学习实验方法及结论分析等相关知识；完成调研报告等毕设前期准备工作；以及进行英文文献的翻译；要求语言准确，流畅，文字精炼。

2008.4.6～2008.4.11：确定实验方案2008.4.12～2008.5.30：展开实验：利用微型实验装置——热天平进行混合燃烧实验， 从不同氧浓度、污泥来源及污泥含量三个因素考虑，研究干化污泥与超细煤粉的混烧特性2008.5.31～2008.6.15：处理及分析实验数据2008.6.16～2008.6.24：严格按照要求撰写论文2008.6.25～2008.7.1：完成实验论文，进行答辩 5 - 毕业设计（论文）开题准备毕业设计（论文）开题准备学生填写调研报告提要：随着我国城市化快速发展, 城市污水排放量也在不断增加城市污水处理过程中必然会产生大量的污水污泥污水经过处理后，其体积的0.5%～1%将转化为污泥沉降下来污泥成分复杂, 是由多种微生物形成的菌胶团与其吸附的有机物和无机物组成的集合体,除含有大量的水分外,还含有难降解的有机物、重金属和盐类, 以及少量的病原体微生物和寄生虫卵等目前的污水处理费用约占在国内一般污水厂中其基建和运行费用的20%～50%污泥处理的总目标是确保污泥中的有害物质不会对人类和环境造成危害，最终实现减容化、稳定化和无害化研究背景与意义随着城市化进程加快和市政污水系统的完善，城市污水污泥处理与处置问题越来越突出，对污泥处理处置的要求也越来越迫切。

有关的调查研究发现，目前中国污泥无害化处理率非常低，无害化处置设施还不到1／4由于费用昂贵，即使在相对发达的城市，污泥处理率也仅为20% ～ 25% ，污泥隐患日益凸显污泥是污水处理过程中产生的固体废物，成分复杂．产生量巨大城市污水污泥含水率很高( 一般为 96％～ 99％) ，固体物主要由亲水性带负电荷的胶体颗粒组成，颗粒细小而不均匀，挥发性固体含量高、体积庞大，不合理处理将造成新的更严重的污染目前，污泥的处理和处置主要有减量化、稳定化、资源化城市污水处理厂污泥的稳定化技术主要有厌氧消化、好氧消化、污泥堆肥以及污泥焚烧等污泥浓缩、脱水以及焚烧是污泥减容的主要技术污泥是高水分、低热值的劣燃料，其成分十分复杂，不可一概认为任何污泥都可以用来焚烧， 若完全以污泥作为燃料，燃烧时不一定能够稳定着火燃烧 6 - 毕业设计（论文）开题准备毕业设计（论文）开题准备由于脱水污泥含水率较高，在脱水污泥与煤的混合比较低的条件下才能保证锅炉的稳定燃烧 而干燥污泥具有较低的含水率和较高热值，干燥污泥与煤混燃将提高污泥的混合比例，有利于污泥的资源化利用，并提高经济和环境效益超细煤粉与普通煤粉相比具有较好的燃烧特性，并降低NOx的污染排放。

因此， 将干燥污泥与超细煤粉混合燃烧作为一种新的燃烧方式，将是解决污泥处理问题的有效途径本课题主要便是分析工况条件对污泥与煤粉燃烧过程污染物析出特性的影响研究现状目前，在污泥处理燃烧领域国内外主要有：徐州市从奎河污水处理厂、荆马河污水处理厂用脱水湿污泥20 000 吨进行干化将干化后的污泥和原煤(Qnet,ar 4300 大卡 ) 分别按 10% 、 20% 、30% 、35%的比例进行均匀混合燃烧该掺烧试验表明只要控制好污泥干化后的水分含量和泥煤掺混比例这两个关键性指标, 煤粉锅炉掺烧污泥在技术上和实际掺烧上都是可行的 , 对原煤输送系统、 制粉系统及锅炉燃烧的稳定性影响很小, 不会影响正常的电力生产为城市污泥资源化处理探索出一条可行的路径华中科技大学苏胜等人在污泥基本特性及其与煤混烧的热重研究中：主要通过对污泥单独燃烧及污泥与煤混烧的热重曲线的分析,研究了污泥的基本燃烧特性及其与煤的混烧特性研究发现,污泥的燃烧特性与煤的燃烧有较大的区别,而污泥与煤的混烧特性从总体上表现为污泥与煤共同作用的结果,其燃烧特性在某些方面优于污泥或煤的单独燃烧孙兰军等为了解在不同氧气浓度下污泥的热解燃烧行为和动力学机理,利用热重差热分析仪,在不同氧气浓度下,对经过不同干燥温度干燥的污泥样品进行热重差热实验。

发现,干燥温度对污泥样品热分析的影响很小,但氧气浓度对其有明显的影响; 随着氧气浓度的增加,热分析曲线有规律的向左偏移在此- 7 - 毕业设计（论文）开题准备毕业设计（论文）开题准备基础上 ,提出污泥在不同氧气浓度条件下3 种物质独立反应的热化学反应动力学模型结果表明： 随着氧气浓度的上升,3 个阶段对应的活化能和频率因子呈现上升趋势欧洲许多国家诸如德国、丹麦、瑞典、瑞士等国以及日本从90 年代起就开始以焚烧工艺作为处理市政污泥的主要方法德国已有将近40 个污水处理厂拥有多年污泥焚烧工艺的实际运行经验其中 10 家工厂混烧生活垃圾和市政污泥，20 多家焚烧城市污水污泥，9 家工厂专门进行工业废水污泥的焚烧处理在德国，污泥焚烧炉首先始于多段竖炉，而后流化床炉逐渐取代了多段竖炉西班牙的R. Font 等人比较了7 种干燥后污泥的TG 曲线,分析了这些污泥在燃烧过程中的变化规律,指出具有不同物理化学特性的污泥在燃烧过程中表现出了很大差异学生填写毕业设计（论文）方案论证报告提要实验方案实验所用污泥采自沈阳市北部污水处理厂，污泥取回后， 在自然条件下风干后烘干脱水并磨碎至所需的粒径并与煤和催化剂配比成不同比例样品。

1）利用热天平在氧气不同浓度气氛下（进气80L/h） ，在 900℃下进行干化污泥与超细煤粉混合燃烧，从不同粒度（200 目、 150 目、 100 目、 50 目）和催化剂（ NaOH）两方面分析其燃烧特性2） 利用管式电炉和烟气分析仪分别从不同粒径、不同污泥含量(单煤、5%、10%、20%、 40%、单污泥 )、催化剂几方面研究样品NO 排放特性 8 - 毕业设计（论文）开题准备学生填写毕业设计（论文）工作计划进度安排3.23-3.28 ： 对课题进行调研(阅读文献 )并深入理解课题内容；3.28-4.3： 翻译外文文献，完成开题报告；4.6-4.11： 确定实验方案；4.12-6.9： 实验研究阶段[开展实验（研究污泥与煤粉混合比例、污泥与煤粉粒度、催化剂等对实验样品燃烧过程中燃烧特性以及气体污染排放特性的影响），记录实验数据 ]；6.10-6.25 ： 处理实验数据，得出实验结论，撰写论文；6 月末：答辩 9 - 毕业设计（论文）开题准备毕业设计文献资料清单参考文献[1]贾相如 , 金保升 , 王清华 . 污水污泥着火和燃烧特性研究. 锅炉技术 , 2007, 38(4): 61-67 [2]冯兆兴 , 安连锁 , 李永华 . 煤粉燃烧污染物排放特性的试验研究. 动力工程, 2007, 27(3): 428-431 [3]方建华 , 王雪青 , 付大庆 . 污泥在循环硫化床炉内的燃烧和污染排放特性. 工程热物理学报, 2001, 22(3): 370-373 [4]魏砾宏 , 姜秀民 , 李爱民等 . 矿物质成分对超细化煤粉燃烧特性影响的研究 . 中国电机工程学报, 2007, 27(8): 5-10 [5]孙兰军 ,李爱民 ,张天仪 ,污水厂污泥在不同氧气浓度下的热分析动力学特性研究 [J].安全与环境学报,2006,6(6):5-8. [6]苏胜 , 李培生 , 孙学信 . 污泥基本特性及其与煤混烧的热重研究. 热力发电, 2004, (09): 69-74 [7]王显 , 徐志伟 . 生污泥质量与污水来源及其处理工艺的关系. 中国给水排水 , 1998, 4(1): 46-47 1．[8]魏林清 . 煤粉锅炉污泥掺烧技术的试验研究. 徐州垞城电力有限责任公司， 2008.08[9]田宁宁 , 王凯军等 . 污水处理厂污泥处置及利用途径研究. 环境保护 , 2000, 2: 18-20 [10]曾汉才,燃烧与污染M. 武汉 :华中理工大学出版社, 1992 [11]胡大卫等 ,2007 年全国给水排水技术信息网成立三十五周年纪念专集暨年会论文集 , 天津市市政工程设计研究院，2007.07 [12]李媛，流化床焚烧工艺在污泥处理中的研究进展，北京市市政工程设计研究总院， 2004 [13]R.Font,A.Fullana,J.A.Conesa,F.Llavador.Analysis of the pyrolysis and combustion of different sewage sludge by TG[J ].Journal of Analytical and Applied Pyrolysis,2001,58 59:927 941 [14]Watthias WH, Recent progress incoal structure research. Fuel , 1992, 17(11): 1211 - 10 - 毕业设计（论文）开题准备指导教师填写对学生调研报告、方案论证报告、工作计划的意见指导教师：年月日- 11 - 毕业设计（论文）中期工作小结学生填写毕业设计中期小结： 中期小结毕业设计已经到了中期，大部分的工作已经完成了，我做的课题是干化污泥与煤粉混燃特性的实验研究，在这段时间内我先搜集并整理资料，了解课题研究的背景以及意义，完成调研报告以及课题开展的论证报告。

掌握本课题研究的相关知识，熟悉仪器设备，例如热天平的使用，管式电阻炉及烟气分析仪的使用，掌握了较多的知识，丰富了视野这段时间的主要工作是实验材料的准备以及热重、烟气分析实验的开展，前期进行污泥与超细煤粉的工业分析（已经完成），然后进行实验样品的制备及在热天平中进行样品粒径大小对比热重实验研究燃烧特性（已完成），还有就是正在进行中的利用管式电阻炉燃烧利用烟气分析仪进行燃烧产物烟气分析现在实验已经过半，严格按照进度进行，在接下来的时间里主要的工作是继续完成实验，同时处理数据，整理资料，完成毕业设计论文，准备答辩 12 - 毕业设计（论文）中期工作小结指导教师评语：年月日- 13 - 参加毕业设计（论文）答辩申请及导师意见答辩前学生填写对自己毕业设计（论文）工作总结和参加答辩申请：答辩申请毕业设计即将结束，我已经完成所有的毕业设计任务毕业设计过程中，我认真仔细的研究了我的课题，查阅了大量相关的文献资料，并完成了近5000 字的外文翻译资料制定了实验方案以及整个课题进展规划根据课题要求，先从沈阳北部污水处理厂采取样品，先后风干、烘干、研磨、与煤和催化剂（NaOH）混合配比制成样品，然后分别运用热天平、管式电炉以及烟气分析仪测定了样品失重情况以及NO 排放情况得出相关的实验数据。

再通过数据分析，得出污泥与煤混合燃烧和污染物排放特性以及催化剂对其影响情况，编制了设计说明书至此，完成了毕业设计任务书的内容要求我已经完成了全部的毕业设计任务，并达到了相关要求，特此向答辩委员会提出答辩申请，敬请老师批。