城市生活垃圾與生物質(zhì)混燒的煙氣凈化試驗(yàn)與溫度模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-15 11:06
城市生活垃圾與生物質(zhì)混燒可以解決部分垃圾焚燒廠在運(yùn)行中存在的垃圾量不足、垃圾熱值偏低問(wèn)題。然而,城市生活垃圾與生物質(zhì)混燒后會(huì)對(duì)焚燒爐的運(yùn)行工況和煙氣中污染物的濃度產(chǎn)生影響。鑒于此,本文以采用機(jī)械爐排爐的江蘇某垃圾焚燒廠為依托,對(duì)城市生活垃圾與生物質(zhì)混燒后鍋爐運(yùn)行工況、煙氣中污染物的濃度、煙氣凈化效果等進(jìn)行了試驗(yàn)研究,并對(duì)爐內(nèi)溫度分布、煙氣流動(dòng)特點(diǎn)以及冷卻塔和反應(yīng)塔內(nèi)煙氣降溫過(guò)程進(jìn)行了模擬研究。其研究成果可為城市生活垃圾與生物質(zhì)混燒工程的運(yùn)行管理提供技術(shù)支持,也有助于對(duì)該類工程煙氣中污染物的有效控制。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究了運(yùn)行參數(shù)和混燒對(duì)爐膛溫度的影響,混燒對(duì)鍋爐效率的影響,以及混燒和爐膛溫度對(duì)煙氣中污染物排放濃度的影響。爐膛溫度受運(yùn)行參數(shù)影響的顯著性依次為一次風(fēng)溫、一次風(fēng)率和過(guò)量空氣系數(shù),并隨生物質(zhì)摻加量的增加而升高。通過(guò)對(duì)影響爐膛溫度因素的研究,有利于改善由垃圾熱值波動(dòng)引起的爐膛溫度的變化狀況和減少焚燒過(guò)程中有機(jī)污染物的生成。在竹屑和油菜桿混燒比例分別為15%和13%時(shí),焚燒爐達(dá)額定運(yùn)行工況,焚燒爐熱效率由混燒前的69.7%分別增加至76.13%、76.37%,增加幅度分別達(dá)到了6.43...
【文章來(lái)源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:129 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 城市生活垃圾焚燒處理的現(xiàn)狀及方法
1.1.1 城市生活垃圾焚燒處理現(xiàn)狀
1.1.2 焚燒爐及其工藝技術(shù)
1.2 生物質(zhì)能的利用
1.2.1 生物質(zhì)能的特點(diǎn)
1.2.2 生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用技術(shù)
1.3 混燒研究現(xiàn)狀
1.3.1 城市生活垃圾與煤混燒研究現(xiàn)狀
1.3.2 生物質(zhì)與煤混燒研究現(xiàn)狀
1.4 機(jī)械爐排爐爐內(nèi)煙氣流動(dòng)和燃燒模擬研究現(xiàn)狀
1.4.1 床層垃圾的模擬研究
1.4.2 爐膛內(nèi)煙氣流動(dòng)和燃燒的模擬研究
1.5 煙氣凈化技術(shù)現(xiàn)狀
1.5.1 煙氣降溫的模擬研究
1.5.2 煙氣脫酸的研究
1.5.3 煙氣除塵的研究
1.6 論文選題、研究?jī)?nèi)容、意義及技術(shù)路線
1.6.1 論文選題
1.6.2 研究意義
1.6.3 研究?jī)?nèi)容
1.6.4 研究技術(shù)路線
第2章 試驗(yàn)準(zhǔn)備
2.1 城市生活垃圾與生物質(zhì)混燒系統(tǒng)
2.1.1 混燒系統(tǒng)及組成
2.1.2 混燒材料特性及方法
2.2 循環(huán)流化床半干法煙氣脫酸系統(tǒng)
2.2.1 脫酸系統(tǒng)及組成
2.2.2 脫酸試驗(yàn)的材料及方法
第3章 城市垃圾與生物質(zhì)的混燒試驗(yàn)
3.1 爐膛溫度影響因素研究
3.1.1 垃圾發(fā)酵脫水的影響
3.1.2 爐膛送風(fēng)的影響
3.1.3 給料量的影響
3.1.4 城市垃圾與生物質(zhì)混燒的影響
3.2 混燒對(duì)鍋爐效率的影響
3.2.1 鍋爐熱效率特點(diǎn)
3.2.2 鍋爐火用效率變化特點(diǎn)
3.3 污染物排放特性的研究
3.3.1 HCl的排放
3.3.2 SO_2的排放
3.3.3 NOx的排放
3.3.4 粉塵的排放
3.3.5 CO的排放
3.4 本章小結(jié)
第4章 焚燒爐內(nèi)垃圾燃燒過(guò)程的數(shù)值模擬
4.1 推料器上垃圾的干燥過(guò)程模擬
4.1.1 模擬對(duì)象
4.1.2 受熱干燥過(guò)程分析
4.1.3 模擬結(jié)果
4.2 爐排上垃圾干燥、熱解過(guò)程
4.2.1 研究對(duì)象
4.2.2 爐排上垃圾干燥熱解過(guò)程
4.2.3 殘?zhí)既紵^(guò)程分析
4.2.4 計(jì)算結(jié)果
4.3 爐膛內(nèi)燃燒的模擬
4.3.1 爐內(nèi)燃燒過(guò)程控制方程
4.3.2 數(shù)值模擬
4.3.3 模擬結(jié)果
4.4 本章小節(jié)
第5章 循環(huán)流化床半干法煙氣凈化試驗(yàn)
5.1 流化及脫酸的基本原理
5.1.1 流化的基本原理
5.1.2 脫酸的基本原理
5.2 運(yùn)行參數(shù)對(duì)脫酸效率影響的試驗(yàn)
5.2.1 熟石灰給料量對(duì)酸性氣體脫除的影響
5.2.2 煙氣流量對(duì)酸性氣體脫除的影響
5.2.3 煙氣溫度對(duì)酸性氣體脫除的影響
5.2.4 噴水量對(duì)酸性氣體脫除的影響
5.3 本章小結(jié)
第6章 垃圾焚燒煙氣噴水降溫的數(shù)值模擬
6.1 噴水降溫模型
6.1.1 噴水降溫模型分析
6.1.2 煙氣流動(dòng)模型
6.1.3 液滴運(yùn)動(dòng)模型
6.1.4 液滴蒸發(fā)模型
6.2 噴嘴模型
6.2.1 平口霧化噴嘴
6.2.2 壓力-旋流霧化噴嘴
6.2.3 氣體輔助霧化噴嘴
6.3 溫度模擬
6.3.1 建模和網(wǎng)格劃分
6.3.2 邊界條件
6.3.3 計(jì)算方法
6.3.4 模擬結(jié)果
6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表論文及參加科研項(xiàng)目情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于中國(guó)國(guó)情的生物質(zhì)混燃發(fā)電技術(shù)[J]. 李靜,余美玲,方朝君,楊宏軍. 可再生能源. 2011(01)
[2]我國(guó)大城市生活垃圾焚燒發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展研究[J]. 王亦楠. 宏觀經(jīng)濟(jì)研究. 2010(11)
[3]秸稈生物質(zhì)能源的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景[J]. 婁玥蕓,張惠芳. 化學(xué)與生物工程. 2010(09)
[4]生物質(zhì)能的利用現(xiàn)況及展望[J]. 林宗虎. 自然雜志. 2010(04)
[5]生物質(zhì)與煤混合熱解特性的研究[J]. 王憲紅,程世慶,劉坤,胡云鵬,孫鵬. 電站系統(tǒng)工程. 2010(04)
[6]循環(huán)半干法脫硫在燃煤電廠中的幾個(gè)設(shè)計(jì)問(wèn)題分析[J]. 楊江,王少權(quán),顧亞萍,楊永棟,方培根,朱銘. 能源環(huán)境保護(hù). 2010(03)
[7]生物質(zhì)與城市生活垃圾混燒特性的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 解海衛(wèi),張艷,張于峰. 熱能動(dòng)力工程. 2010(03)
[8]引進(jìn)型300MW循環(huán)流化床鍋爐效率的分析[J]. 楊冬,徐鴻,陳海平. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2010(03)
[9]生物質(zhì)與煤混燒燃燒特性研究[J]. 馬愛(ài)玲,諶倫建,黃光許,朱孔遠(yuǎn). 煤炭轉(zhuǎn)化. 2010(01)
[10]半干法煙氣凈化系統(tǒng)在城市生活垃圾焚燒中的應(yīng)用[J]. 王少君,張運(yùn)翹. 上海電氣技術(shù). 2009(04)
碩士論文
[1]垃圾焚燒過(guò)程中氯源對(duì)HCL和二噁英排放特性影響的初步研究[D]. 楊忠燦.浙江大學(xué) 2003
本文編號(hào):3230941
【文章來(lái)源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:129 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 城市生活垃圾焚燒處理的現(xiàn)狀及方法
1.1.1 城市生活垃圾焚燒處理現(xiàn)狀
1.1.2 焚燒爐及其工藝技術(shù)
1.2 生物質(zhì)能的利用
1.2.1 生物質(zhì)能的特點(diǎn)
1.2.2 生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用技術(shù)
1.3 混燒研究現(xiàn)狀
1.3.1 城市生活垃圾與煤混燒研究現(xiàn)狀
1.3.2 生物質(zhì)與煤混燒研究現(xiàn)狀
1.4 機(jī)械爐排爐爐內(nèi)煙氣流動(dòng)和燃燒模擬研究現(xiàn)狀
1.4.1 床層垃圾的模擬研究
1.4.2 爐膛內(nèi)煙氣流動(dòng)和燃燒的模擬研究
1.5 煙氣凈化技術(shù)現(xiàn)狀
1.5.1 煙氣降溫的模擬研究
1.5.2 煙氣脫酸的研究
1.5.3 煙氣除塵的研究
1.6 論文選題、研究?jī)?nèi)容、意義及技術(shù)路線
1.6.1 論文選題
1.6.2 研究意義
1.6.3 研究?jī)?nèi)容
1.6.4 研究技術(shù)路線
第2章 試驗(yàn)準(zhǔn)備
2.1 城市生活垃圾與生物質(zhì)混燒系統(tǒng)
2.1.1 混燒系統(tǒng)及組成
2.1.2 混燒材料特性及方法
2.2 循環(huán)流化床半干法煙氣脫酸系統(tǒng)
2.2.1 脫酸系統(tǒng)及組成
2.2.2 脫酸試驗(yàn)的材料及方法
第3章 城市垃圾與生物質(zhì)的混燒試驗(yàn)
3.1 爐膛溫度影響因素研究
3.1.1 垃圾發(fā)酵脫水的影響
3.1.2 爐膛送風(fēng)的影響
3.1.3 給料量的影響
3.1.4 城市垃圾與生物質(zhì)混燒的影響
3.2 混燒對(duì)鍋爐效率的影響
3.2.1 鍋爐熱效率特點(diǎn)
3.2.2 鍋爐火用效率變化特點(diǎn)
3.3 污染物排放特性的研究
3.3.1 HCl的排放
3.3.2 SO_2的排放
3.3.3 NOx的排放
3.3.4 粉塵的排放
3.3.5 CO的排放
3.4 本章小結(jié)
第4章 焚燒爐內(nèi)垃圾燃燒過(guò)程的數(shù)值模擬
4.1 推料器上垃圾的干燥過(guò)程模擬
4.1.1 模擬對(duì)象
4.1.2 受熱干燥過(guò)程分析
4.1.3 模擬結(jié)果
4.2 爐排上垃圾干燥、熱解過(guò)程
4.2.1 研究對(duì)象
4.2.2 爐排上垃圾干燥熱解過(guò)程
4.2.3 殘?zhí)既紵^(guò)程分析
4.2.4 計(jì)算結(jié)果
4.3 爐膛內(nèi)燃燒的模擬
4.3.1 爐內(nèi)燃燒過(guò)程控制方程
4.3.2 數(shù)值模擬
4.3.3 模擬結(jié)果
4.4 本章小節(jié)
第5章 循環(huán)流化床半干法煙氣凈化試驗(yàn)
5.1 流化及脫酸的基本原理
5.1.1 流化的基本原理
5.1.2 脫酸的基本原理
5.2 運(yùn)行參數(shù)對(duì)脫酸效率影響的試驗(yàn)
5.2.1 熟石灰給料量對(duì)酸性氣體脫除的影響
5.2.2 煙氣流量對(duì)酸性氣體脫除的影響
5.2.3 煙氣溫度對(duì)酸性氣體脫除的影響
5.2.4 噴水量對(duì)酸性氣體脫除的影響
5.3 本章小結(jié)
第6章 垃圾焚燒煙氣噴水降溫的數(shù)值模擬
6.1 噴水降溫模型
6.1.1 噴水降溫模型分析
6.1.2 煙氣流動(dòng)模型
6.1.3 液滴運(yùn)動(dòng)模型
6.1.4 液滴蒸發(fā)模型
6.2 噴嘴模型
6.2.1 平口霧化噴嘴
6.2.2 壓力-旋流霧化噴嘴
6.2.3 氣體輔助霧化噴嘴
6.3 溫度模擬
6.3.1 建模和網(wǎng)格劃分
6.3.2 邊界條件
6.3.3 計(jì)算方法
6.3.4 模擬結(jié)果
6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表論文及參加科研項(xiàng)目情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于中國(guó)國(guó)情的生物質(zhì)混燃發(fā)電技術(shù)[J]. 李靜,余美玲,方朝君,楊宏軍. 可再生能源. 2011(01)
[2]我國(guó)大城市生活垃圾焚燒發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展研究[J]. 王亦楠. 宏觀經(jīng)濟(jì)研究. 2010(11)
[3]秸稈生物質(zhì)能源的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景[J]. 婁玥蕓,張惠芳. 化學(xué)與生物工程. 2010(09)
[4]生物質(zhì)能的利用現(xiàn)況及展望[J]. 林宗虎. 自然雜志. 2010(04)
[5]生物質(zhì)與煤混合熱解特性的研究[J]. 王憲紅,程世慶,劉坤,胡云鵬,孫鵬. 電站系統(tǒng)工程. 2010(04)
[6]循環(huán)半干法脫硫在燃煤電廠中的幾個(gè)設(shè)計(jì)問(wèn)題分析[J]. 楊江,王少權(quán),顧亞萍,楊永棟,方培根,朱銘. 能源環(huán)境保護(hù). 2010(03)
[7]生物質(zhì)與城市生活垃圾混燒特性的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 解海衛(wèi),張艷,張于峰. 熱能動(dòng)力工程. 2010(03)
[8]引進(jìn)型300MW循環(huán)流化床鍋爐效率的分析[J]. 楊冬,徐鴻,陳海平. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2010(03)
[9]生物質(zhì)與煤混燒燃燒特性研究[J]. 馬愛(ài)玲,諶倫建,黃光許,朱孔遠(yuǎn). 煤炭轉(zhuǎn)化. 2010(01)
[10]半干法煙氣凈化系統(tǒng)在城市生活垃圾焚燒中的應(yīng)用[J]. 王少君,張運(yùn)翹. 上海電氣技術(shù). 2009(04)
碩士論文
[1]垃圾焚燒過(guò)程中氯源對(duì)HCL和二噁英排放特性影響的初步研究[D]. 楊忠燦.浙江大學(xué) 2003
本文編號(hào):3230941
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