隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的加快,危險(xiǎn)廢物處置需求與處置能力不足間的矛盾日益突出。因焚燒法具有顯著的減容、減重效果及無(wú)害化程度高等優(yōu)點(diǎn)成為危險(xiǎn)廢物無(wú)害化處理的重要選擇。由于我國(guó)對(duì)危險(xiǎn)廢物無(wú)害化處置起步較晚,缺乏有關(guān)集中焚燒處置設(shè)施建設(shè)后及設(shè)備更新改造后的運(yùn)行和管理經(jīng)驗(yàn),大批處置設(shè)施的安全性和可靠性等方面問(wèn)題逐漸凸顯。因此,開(kāi)展危險(xiǎn)廢物焚燒處置設(shè)施的運(yùn)行及優(yōu)化研究,確保其安全穩(wěn)定運(yùn)行,進(jìn)而有效防止焚燒處置過(guò)程中的二次污染具有重要意義�；诖吮尘�,本文以某30t／d規(guī)模焚燒處置設(shè)施為載體,采用數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)相結(jié)合的方法,對(duì)危險(xiǎn)廢物焚燒系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)和運(yùn)行特性進(jìn)行系統(tǒng)的研究,為危險(xiǎn)廢物的無(wú)害化處理和資源化應(yīng)用提供有益參考。 論文首先以某30t／d規(guī)模集中焚燒處置設(shè)施服務(wù)覆蓋的區(qū)域?yàn)檠芯繉?duì)象,分析了該區(qū)域典型可燃危險(xiǎn)廢物的基礎(chǔ)特性,建立了該地區(qū)危險(xiǎn)廢物基礎(chǔ)特性數(shù)據(jù)庫(kù)。接著,在對(duì)典型危險(xiǎn)廢物焚燒工藝過(guò)程簡(jiǎn)化分析的基礎(chǔ)上,利用化工流程模擬軟件Aspen Plus建立了典型危險(xiǎn)廢物焚燒工藝過(guò)程模型。并以30t／d規(guī)模的回轉(zhuǎn)窯結(jié)合二燃室焚燒系統(tǒng)實(shí)際操作和設(shè)計(jì)參數(shù)作為輸入,研究了給料量、過(guò)量空氣系數(shù)等參數(shù)對(duì)焚燒爐運(yùn)行特性的影響。該模型不僅可用于危險(xiǎn)廢物焚燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的質(zhì)能平衡計(jì)算,還可用于預(yù)測(cè)非設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行參數(shù)對(duì)焚燒系統(tǒng)、余熱利用及煙氣凈化系統(tǒng)運(yùn)行特性的影響。然后,采用FLUENT對(duì)回轉(zhuǎn)窯結(jié)合爐排三段焚燒系統(tǒng)燃燒過(guò)程進(jìn)行模擬,側(cè)重分析了危險(xiǎn)廢物在焚燒爐內(nèi)的流動(dòng)和燃燒過(guò)程,并研究了不同配風(fēng)對(duì)焚燒特性的影響,對(duì)于深入理解危險(xiǎn)廢物多段焚燒特性具有重要參考價(jià)值。 在對(duì)焚燒系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上,對(duì)上述30t／d規(guī)模的回轉(zhuǎn)窯結(jié)合爐排焚燒系統(tǒng)的運(yùn)行特性和污染物排放特性進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)研究。首先研究了給料速率和配風(fēng)等主要參數(shù)對(duì)焚燒系統(tǒng)運(yùn)行特性的影響。并對(duì)主要煙氣組分進(jìn)行了測(cè)定,重點(diǎn)分析了焚燒過(guò)程尾部煙道二惡英的生成及排放特性。接著對(duì)尾部煙道不同位置的飛灰進(jìn)行了采樣及特性分析；并研究了典型添加劑CaO和Si02以及氣氛對(duì)焚燒飛灰熔融特性的影響；同時(shí)在自行設(shè)計(jì)建造的熔融試驗(yàn)臺(tái)上對(duì)焚燒飛灰進(jìn)行了熔融試驗(yàn),研究分析了熔渣特性以及熔融過(guò)程中重金屬的分布遷移規(guī)律,為后續(xù)飛灰熔融固化處理提供理論依據(jù)。 此外,論文對(duì)采用流化床焚燒處理羊毛脂、丙烯酸等工業(yè)固廢進(jìn)行了探索性研究,為流化床協(xié)同處理固廢的法規(guī)制定提供了參考和依據(jù)。主要內(nèi)容包括：(1)在0.5MW流化床焚燒爐中對(duì)丙烯酸酯生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢料進(jìn)行單燒以及與煤混燒的試驗(yàn),試驗(yàn)表明混燒有利于爐膛的均勻穩(wěn)定燃燒,流化床焚燒爐能夠滿足此類高揮發(fā)分廢料的處理要求。(2)以生活垃圾和煤混燒的400t／d循環(huán)流化床垃圾焚燒鍋爐為依托,對(duì)某大型生物醫(yī)藥公司的羊毛脂廢料進(jìn)行混燒的工業(yè)試驗(yàn),了解混燒該廢料對(duì)垃圾焚燒爐燃燒特性和污染物排放特性影響,證實(shí)了羊毛脂廢料代替燃煤作為垃圾發(fā)電輔助燃料的可行性,具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2012
【中圖分類】：X705
【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 前言
    1.2 危險(xiǎn)廢物處理處置技術(shù)概述
        1.2.1 物理處理
        1.2.2 化學(xué)處理
        1.2.3 生物處理
        1.2.4 固化/穩(wěn)定化處理
        1.2.5 熱處理技術(shù)
        1.2.6 安全填埋處置技術(shù)
    1.3 焚燒在危險(xiǎn)廢物無(wú)害化處理中的應(yīng)用
        1.3.1 國(guó)內(nèi)外危險(xiǎn)廢物焚燒技術(shù)的發(fā)展
        1.3.2 我國(guó)和浙江省危險(xiǎn)廢物焚燒設(shè)施建設(shè)情況
        1.3.3 危險(xiǎn)廢物焚燒爐概述
        1.3.4 二次污染控制
    1.4 本文研究?jī)?nèi)容和意義
2 區(qū)域危險(xiǎn)廢物基礎(chǔ)特性研究
    2.1 引言
    2.2 區(qū)域背景及危險(xiǎn)廢物集中處置項(xiàng)目簡(jiǎn)介
    2.3 焚燒配伍概述
    2.4 區(qū)域可燃危險(xiǎn)廢物基礎(chǔ)特性研究
        2.4.1 廢物類別
        2.4.2 典型廢物基礎(chǔ)特性分析
        2.4.3 廢物混合特性
    2.5 本章小結(jié)
3 基于ASPEN PLUS的典型危險(xiǎn)廢物焚燒工藝模擬與應(yīng)用
    3.1 引言
    3.2 ASPEN PLUS在廢棄物熱處置領(lǐng)域的應(yīng)用
    3.3 危險(xiǎn)廢物焚燒工藝模型建立
        3.3.1 危險(xiǎn)廢物焚燒工藝簡(jiǎn)介
        3.3.2 危險(xiǎn)廢物焚燒工藝過(guò)程模擬
    3.4 30T/D規(guī)模危廢焚燒系統(tǒng)計(jì)算實(shí)例
    3.5 模擬結(jié)果分析和討論
        3.5.1 操作參數(shù)對(duì)燃燒溫度的影響
        3.5.2 運(yùn)行參數(shù)對(duì)焚燒爐出口煙氣組成的影響
        3.5.3 余熱利用及煙氣凈化系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)計(jì)算結(jié)果
    3.6 本章小結(jié)
4 危險(xiǎn)廢物回轉(zhuǎn)窯結(jié)合爐排三段焚燒的FLUENT數(shù)值模擬
    4.1 引言
    4.2 模型建立
        4.2.1 物理模型
        4.2.2 數(shù)學(xué)模型
    4.3 邊界條件
    4.4 額定工況下焚燒系統(tǒng)模擬結(jié)果
        4.4.1 焚燒爐溫度場(chǎng)分布
        4.4.2 氣相組分濃度分布
        4.4.3 速度場(chǎng)分布
        4.4.4 湍流強(qiáng)度分布
    4.5 一、二次風(fēng)配比對(duì)焚燒特性的影響
        4.5.1 溫度場(chǎng)分布
        4.5.2 組分濃度分布
        4.5.3 速度分布
        4.5.4 湍流強(qiáng)度分布
    4.6 本章小結(jié)
5 30T/D規(guī)模危險(xiǎn)廢物焚燒工程示范及運(yùn)行特性試驗(yàn)研究
    5.1 引言
    5.2 焚燒系統(tǒng)介紹
        5.2.1 焚燒系統(tǒng)概述
        5.2.2 焚燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)
        5.2.3 焚燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)性能
    5.3 焚燒系統(tǒng)運(yùn)行特性試驗(yàn)
        5.3.1 試驗(yàn)?zāi)康?br>        5.3.2 測(cè)點(diǎn)布置及主要控制參數(shù)
        5.3.3 監(jiān)測(cè)方法
        5.3.4 試驗(yàn)物料
    5.4 結(jié)果分析與討論
        5.4.1 額定負(fù)荷運(yùn)行結(jié)果
        5.4.2 給料速率對(duì)床溫及煙氣組分的影響
        5.4.3 配風(fēng)對(duì)運(yùn)行特性的影響
        5.4.4 煙氣排放污染物的監(jiān)測(cè)結(jié)果
    5.5 不同工況下二惡英生成和排放特性分析
        5.5.1 運(yùn)行工況
        5.5.2 不同工況二惡英生成量
        5.5.3 煙氣中PCDD/Fs同系物分布
    5.6 本章小結(jié)
6 危險(xiǎn)廢物焚燒飛灰特性及熔融試驗(yàn)研究
    6.1 引言
    6.2 危險(xiǎn)廢物焚燒飛灰特性研究
        6.2.1 焚燒飛灰的來(lái)源
        6.2.2 焚燒飛灰的基本理化特性及組成
        6.2.3 焚燒飛灰的重金屬浸出特性
    6.3 焚燒飛灰熔融特性研究
        6.3.1 添加劑的選擇
        6.3.2 添加劑對(duì)飛灰熔融溫度的影響
        6.3.3 熔融氣氛對(duì)飛灰熔融溫度的影響
    6.4 焚燒飛灰熔融試驗(yàn)及重金屬遷移分布研究
        6.4.1 熔融試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法
        6.4.2 飛灰熔渣基本特性分析
        6.4.3 熔融過(guò)程重金屬遷移分布規(guī)律
    6.5 本章小結(jié)
7 典型高熱值危險(xiǎn)廢物流化床焚燒試驗(yàn)研究與工業(yè)應(yīng)用
    7.1 引言
    7.2 0.5MW鼓泡流化床焚燒丙烯酸廢料試驗(yàn)研究
        7.2.1 試驗(yàn)系統(tǒng)
        7.2.2 試驗(yàn)物料
        7.2.3 試驗(yàn)方法
        7.2.4 結(jié)果與討論
        7.2.5 小結(jié)
    7.3 400T/D循環(huán)流化床垃圾焚燒爐混燒羊毛脂廢料試驗(yàn)研究
        7.3.1 試驗(yàn)系統(tǒng)
        7.3.2 試驗(yàn)物料
        7.3.3 試驗(yàn)過(guò)程
        7.3.4 結(jié)果與討論
        7.3.5 小結(jié)
    7.4 本章小結(jié)
8 全文總結(jié)及工作展望
    8.1 引言
    8.2 本文主要結(jié)論
    8.3 本文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    8.4 對(duì)未來(lái)工作的展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2892515