污泥干化过程中导热系数的试验研究

污泥干化过程中导热系数的试验研究第36卷第3期2015年3月太阳能学报ACTAENERGIAESOLARISSINICAVol.36,No.3Mar.,2015收稿日期：2012-12-26基金项目：宁波市自然科学基金（2010A610091）通信作者：王永川（1968—），男，博士、副教授，主要从事能源利用与节能等方面的研究。wwyycc@zju.edu.cn文章编号：0254-0096（2015）03-0703-05污泥干化过程中导热系数的试验研究王永川，郑皎，方静雨，胡长兴，吴勇平，李建新（浙江大学宁波理工学院，宁波315100）摘要：在对上海竹园生活污泥和绍兴印染污泥进行试验测试的基础上，得到污泥的表观导热系数与污泥含水率、温度、密度间的关系。结果表明，所研究的两种污泥在含水率低于50%时，导热系数值很低，随含水率变化缓慢，而当含水率高于50%时，污泥导热系数会随含水率的增加而迅速增大；低含水率（5.03%和12.06%）的污泥随温度的升高导热系数呈缓慢上升趋势；而含水率较高（36.70%和51.70%）的污泥，导热系数随温度的增加呈迅速增大趋势，密度小于0.4kg/m3时导热系数随密度变化不明显，密度大于0.4kg/m3后，导热系数随密度增加而迅速增大。关键词：污泥；导热系数；含水率；密度；干化中图分类号：TM564.3文献表示码：A0引言随着污水量和处理深度的增加，污泥产生量以每年10％～15％的速度增长［1~3］。而污泥中往往含有大量有机物（尤其印染、造纸产生的污泥），干基热值在8372～12558kJ/kg，最高可达1465lkJ/kg，且焚烧方法处理技术具有减量化、资源化、无害化的优点，被普遍认为是污泥处理中的最佳技术［4，5］。然而，污泥由于含水率很高（70%以上），直接燃烧对锅炉正常运行造成影响，需对污泥进行干化处理。干化工艺的能量消耗是衡量干燥工艺优劣的关键因素之一［6，7］。污泥干化时的传热是一个复合传热过程［8~10］，污泥中含水率的不同，其内部传热机理也在发生变化，如含水率高时会有水分子的扩散传热，随干化过程的进行污泥还会出现多孔结构，存在气体的扩散传热等。本文通过实验，对不同情况下污泥导热系数变化规律进行研究，为污泥干化速率的理论模型的数值计算提供依据。1试验样品、测试方法和装置1.1试验样品试验样品选用上海竹园的生活污水污泥和来自绍