循环流化床垃圾焚烧炉燃烧和污染物生成的数值模拟

论文摘要

本文利用Fluent软件对某一循环流化床垃圾焚烧炉炉内燃烧情况及其污染物生成情况进行了数值模拟。分别以纸、厨余、混合垃圾和煤作为燃料。模拟结果显示:厨余和混合垃圾在炉内单独燃烧时,其燃烧不稳定且炉膛温度整体偏低。但是纸和煤单独燃烧,它们的炉膛温度相差不多。炉膛出口处NOx浓度的平均值都在200 ppm以下。受炉膛温度和本身硫元素含量的限制,煤燃烧时其氮氧化物排放浓度最大,纸燃烧时其炉膛出口处氮氧化物的平均浓度最低。当淮南烟煤和混合垃圾混合燃烧时,其炉膛温度和氮氧化物的浓度都增加了。对于二噁英类污染物,主要通过温度场来分析,研究证明当炉膛温度在850℃以上,炉内生成的二噁英就很少。增加炉膛高度后,延长了烟气在炉内的停留时间,对二噁英的生成有一定的抑制作用。同时模拟结果显示:炉膛内温度和氮氧化物在出口处的浓度有一定程度的降低。对于SO2,通过计算得出其生成浓度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景及其意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题研究内容
• 1.4 研究方案及难点
• 1.5 预期成果和可能的创新点
• 第2章 循环流化床垃圾焚烧技术及其污染物生成情况
• 2.1 我国城市生活垃圾的特点
• 2.2 循环流化床垃圾焚烧炉的特点
• 2.3 垃圾焚烧后的产物
• 2.4 氮氧化物
• 2.5 酸性气体
• 2.6 二噁英
• 2.7 垃圾焚烧气体污染物的防治
• 2.8 本章小结
• 第3章 哈尔滨垃圾焚烧发电厂流化床垃圾焚烧炉简介
• 3.1 流化床垃圾焚烧原理
• 3.2 污染防治措施
• 3.2.1 废气处理
• 3.2.2 废水处理
• 3.2.3 臭气防治
• 3.2.4 灰渣处理
• 3.3 本章小结
• 第4章 三维数值模拟理论基础
• 4.1 数值模拟的介绍
• 4.2 数值模拟的中心内容
• 4.3 数值模拟的意义
• 4.4 数值模拟的不足
• 4.5 燃烧过程的数值模拟
• 4.6 燃烧基本方程
• 4.6.1 模拟燃烧所用守恒方程
• 4.6.2 燃烧过程中涉及到的主要过程
• 4.7 本章小结
• 第5章 CFD 数值模拟软件简介
• 5.1 FLUENT 软件
• 5.1.1 概述
• 5.1.2 软件组成
• 5.1.3 求解步骤
• 5.2 Gambit 软件简介
• 5.3 本章小结
• 第6章 循环流化床垃圾焚烧炉燃烧和污染物生成的数值模拟
• 6.1 锅炉模型简介
• 6.2 垃圾成分分析
• 6.3 数值模拟计算模型的选择
• 6.4 模拟结果
• 6.4.1 温度场
• 6.4.2 炉膛温度场对二噁英类物质生成的影响分析
• 6.4.3 实际运行中二噁英类物质分布情况
• 6.5 氮氧化物生成情况
• 6.6 烟气中二氧化硫浓度的计算
• 6.7 本章小结
• 第7章 锅炉模型改进
• 7.1 垃圾焚烧炉燃料的改进
• 7.1.1 混合垃圾和淮南烟煤混燃
• 2 浓度'>7.1.2 计算炉膛出口处SO₂浓度
• 7.2 循环流化床垃圾焚烧炉锅炉结构特点及对上面模型的改进
• 7.3 锅炉改进后模拟结果
• 7.3.1 锅炉改进后炉膛内的温度场分布
• 7.3.2 锅炉改进后炉膛出口处NOx 浓度分布情况
• 7.4 本章小结
• 第8章 结论与展望
• 8.1 结论
• 8.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况
• 详细摘要