污泥焚燒的輔助燃料一般可分為固體燃料、液體燃料和氣體燃料三大類(lèi)。
1 固體燃料
在我國(guó),焚燒使用的固體燃料有煤、油頁(yè)巖、木柴、垃圾等。常使用的煤有無(wú)煙煤、煙煤、褐煤等。各地的固體燃料的成分很不相同,由于其運(yùn)輸困難、運(yùn)行的勞動(dòng)量大,特別是燃燒產(chǎn)生的煙塵和二氧化硫氣體污染嚴(yán)重,在許多大、中城市已經(jīng)被限制使用。
煤是一種成分極為復(fù)雜的混合化合物,它含有C、H、O、S、N等元素。煤的元素分析除了分析它所含的元素外,還要測(cè)定水分和灰分等。C和H是煤最重要的可燃元素。含C量高的煤,發(fā)熱量高,但著火點(diǎn)也高;含H量高的煤不僅發(fā)熱量高,而且容易著火燃燒。S分為可燃硫和不可燃硫,前者包含有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫,燃燒后形成SO2或SO3,后者為硫酸鹽,燃燒后存在于灰渣與粉塵中。O是不可燃元素;N是有害元素,燃燒時(shí)產(chǎn)生的NOx氣體污染大氣,對(duì)人體和植物都不利。由于元素分析需要比較復(fù)雜的儀器和較高的技術(shù),一般單位無(wú)條件進(jìn)行這項(xiàng)工作,而煤的工業(yè)分析則比較簡(jiǎn)單。

煤的工業(yè)分析是測(cè)定煤的水分、揮發(fā)分、固定碳和灰分的含量,以確定它的某些燃燒特性。
煤中的水分屬于雜質(zhì),它由內(nèi)水分和外水分兩部分組成。內(nèi)水分是來(lái)自形成煤的植物,也稱(chēng)固有水分,只有將煤加熱到105~145℃時(shí),才能去除。外水分是在煤炭的開(kāi)采、貯運(yùn)過(guò)程中受外界因素影響而吸附或凝聚在煤炭顆粒表面的水分,可以通過(guò)自然風(fēng)干除去。燃燒時(shí),水分蒸發(fā),吸收熱量,降低爐膛溫度,使燃料著火困難,并增大排煙帶走的熱損失。水分在汽化時(shí),體積增大幾百倍,使煤疏松,孔隙增大,使煤容易完全燃燒,所以煤中應(yīng)該含有適量的水分。煤中的水分含量變化很大,一般在5%~60%。

揮發(fā)分是煤在加熱到500~600℃時(shí)釋放出來(lái)的氣態(tài)可燃物,它主要是C、H、O的化合物。含揮發(fā)分多的煤容易著火(即著火點(diǎn)低),燃燒速度快,易于完全燃燒;揮發(fā)分低的煤,著火溫度高,不易點(diǎn)燃,也不易完全燃燒。
除去水分和揮發(fā)分后,煤中剩余的固體物質(zhì)為焦炭,可燃成分為固定碳,不可燃成分為灰分。因焦炭的物理特性不同,煤又分為不焦結(jié)性煤(焦炭呈粉末狀,燃燒層密實(shí),通風(fēng)不良,易從爐排下漏或隨煙氣進(jìn)入大氣,造成燃料不完全燃燒)、弱焦結(jié)性煤(焦炭呈松散狀)、強(qiáng)焦結(jié)性煤(焦炭呈堅(jiān)硬塊狀,在爐排上結(jié)成焦塊,阻礙通風(fēng),不易燒透,排渣也困難);曳痔,煤不易燃燒,排渣與除塵量也大,造成受熱面和引風(fēng)機(jī)磨損,還污染環(huán)境;但灰分太少,爐排容易燒壞。

2 液體燃料
液體燃料主要是石油冶煉產(chǎn)品,例如燃油(輕柴油、重油等)。燃油的黏度反映燃油流動(dòng)性的高低,影響燃油的運(yùn)輸和霧化質(zhì)量。我國(guó)衡量油的黏度采用恩氏黏度,即在一定溫度下,200mL重油從恩氏黏度計(jì)中流出的時(shí)間與20℃時(shí)同體積蒸餾水流出的時(shí)間的比值,用°E表示。油的黏度在30~80°E時(shí),才能保證油在罐中順利輸送。燃油按其黏度分為20號(hào)、60號(hào)、100號(hào)、200號(hào)四種牌號(hào)。燃油的黏度與它的成分、溫度、壓力有關(guān)。燃油的平均分子量越大,其黏度越高;燃油的平均分子量越低,其黏度越低。燃油的黏度隨溫度的升高而降低,隨溫度的降低而升高。所以100號(hào)以上的燃油需要預(yù)熱。
燃油的密度與其溫度有關(guān),以20℃時(shí)的密度作為標(biāo)準(zhǔn)密度,它一般為0.8~0.98t/m3。常用輕柴油的密度約為0.8t/m3。

燃油的凝固點(diǎn)是指燃油喪失流動(dòng)性開(kāi)始凝固時(shí)的溫度。取試樣放在一定的試管中冷卻,并將它傾斜45°,若試管中的油面經(jīng)過(guò)1min保持不變,這時(shí)的油溫即為其凝固點(diǎn)。它根據(jù)易溶性分成不同的等級(jí)。易溶的燃油,在常溫下黏稠度低;在燃燒前難溶的燃油要加熱到100~150℃才能達(dá)到足夠的流動(dòng)性。0號(hào)柴油、100號(hào)重油、200號(hào)重油的凝固點(diǎn)分別為0℃、25℃和36℃。
將燃油加熱,油面上油蒸氣與空氣的混合物與明火接觸時(shí)發(fā)生短暫的閃光,一閃即滅,這時(shí)燃油的溫度稱(chēng)為閃點(diǎn)。油面上的油氣與空氣的混合物遇明火能著火,連續(xù)燃燒時(shí)的最低溫度稱(chēng)為油的燃點(diǎn)。一般油的燃點(diǎn)比它的閃點(diǎn)高20~30℃,燃油的閃點(diǎn)為80~130℃,油的加熱溫度必須低于油的閃點(diǎn)。
燃油的渾濁點(diǎn)是燃油剛開(kāi)始產(chǎn)生渾濁時(shí)的溫度。燃油的渾濁是由于析出能堵塞有關(guān)的固體狀的成分引起的。輕柴油渾濁點(diǎn)一般在3℃左右,在-9℃時(shí)油泵就不能泵吸了,在-12℃時(shí)就達(dá)到不可過(guò)濾的界限。
液體燃料主要由C、H元素組成,也含有少量的S、O、N等元素。燃油中含有極少量的水分和灰分。液化氣主要由烴類(lèi)化合物組成。
3 氣體燃料
氣體燃料一般有天然氣(來(lái)自地殼中的石油,主要成分為甲烷)、液化氣(由丙烷和丁烷組成,產(chǎn)生于石油的冶煉)、人工煤氣(對(duì)煤進(jìn)行焦化時(shí)產(chǎn)生的)、水煤氣(由水蒸氣和熾熱的焦炭產(chǎn)生)、城市煤氣(由約70%的人工煤氣和30%的水煤氣等混合而成)。其中由于城市煤氣在生產(chǎn)中污染大、耗能高,在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家已經(jīng)很少使用了,在我國(guó)也不再發(fā)展了。
一定量的燃?xì)怏w積與當(dāng)時(shí)的氣體狀態(tài)(壓力和溫度)有關(guān)。所以要得到燃?xì)獾臏?zhǔn)確數(shù)據(jù),必須知道燃?xì)獾膲毫蜏囟,要考慮標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài)。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是指燃?xì)鉁囟葹?℃、氣體絕對(duì)壓力為101.3kPa時(shí)的狀態(tài)。運(yùn)行狀態(tài)指燃?xì)庠谑褂命c(diǎn)的狀態(tài),運(yùn)行狀態(tài)的溫度通常在0~20℃,運(yùn)行的絕對(duì)壓力由當(dāng)?shù)氐拇髿鈮汉腿細(xì)獾挠?jì)示壓力得出。
氣體燃料主要由C、H元素組成,含有少量的水分,幾乎不含灰分。氣體燃料中含有可燃和不可燃成分。天然氣的主要成分是甲烷,城市煤氣主要成分是烴類(lèi)化合物、氫氣、一氧化碳等。