船用焚烧炉炉膛内壁温度场分析
发布时间：2021-06-06 06:24
船舶垃圾污染是海洋环境污染的主要来源之一,为防治船舶污染海洋环境,科学处理船舶垃圾越来越受各方的关注。本文对处理船上垃圾的主要设备焚烧炉进行研究,通过对当今国内外船用焚烧炉优缺点分析积累足够的船用焚烧炉认识,再对如今CYF-18型焚烧炉的研究探索。运用流体力学和传热学的各种理论分析,再通过Fluent仿真计算,分析焚烧炉内温度场分布,提出降低各类船舶污染物的生成措施。
【文章来源】：中国水运(下半月). 2020,20(06)
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
焚烧炉本体模型图
运用ANSYS[11-13]中的mesh对CYF-18型焚烧炉炉体进行网格划分，采用非结构化网格对炉体进行离散操作，又考虑到边界层对流体流动的影响，我们对边界进行选取并膨胀操作。炉体的参数设定网格的疏密在经过多次选取后确定。对边界条件进行了设置，进气孔名称为“gas-inlet”，类型为“pressure-inlet”，入口压力取了一个平均估计值0.66MPa，设计温度300K；污油管道进口命名为“oil-inlet”，类型为“velocity-inlet”,qm设计为6g/s,v设计为1.5m/s，比热容为1,350j/（kg*K），张力0.075N/m，设计温度470K；燃烧器进气口命名为“Fgas-inlet”类型为“velocity-inlet”,vf为5m/s，；出口命名为“out-let”，类型确定为“pressure-outlet”，压力为-20mmWC。炉体内壁板温1,200K。
空气入口的温度设定为300K（即27℃），污油从管喷入炉膛时的瞬时温度为313K(40℃），再经过剧烈燃烧后火焰温度也迅速提升，由图3可知最高温可达1540K以上，普遍的温度在900K以上，这非常利于尾部的区域将废物燃尽，减少二恶英的产生。再随着雾化的污油逐渐的耗尽，温度向外越来越低，以至于马上的接近环境温度。从上图中我们还可以获得一个明显的信息，燃烧主要区域离喷油器一端很近，这样可以较好的利用，炉内气体的涡流运动，变向的增加了燃烧气体在其中所停留的时间。相反底部的燃烧不充分，流动也较慢，时间长了，会有一些堆积，需要及时进行清理，有条件的可以装二次回炉的装置，这样就不会浪费底部的燃料，且可以充分燃烧废物。另外从外部进入炉膛的空气也起到了一定的搅拌作用，同时为燃烧提供所需的大量氧气。4．解决关于污染物的生成问题
【参考文献】：
期刊论文
[1]分隔板形式对多爆震管间相互作用的影响分析[J]. 曾昊,何立明,罗俊,章雄伟,李海鹏,赵华. 推进技术. 2010(01)
[2]提抽过程中镀层厚度的模型推导及验证[J]. 高峰,郑雯,吴俊森. 金属制品. 2000(04)
博士论文
[1]采空区气体三维多场耦合规律研究[D]. 车强.中国矿业大学（北京） 2010
硕士论文
[1]基于运行优化的船用焚烧炉排烟质量控制研究[D]. 吴国强.大连海事大学 2017
[2]船舶固体废弃物燃烧特性与无害化研究[D]. 陈昱萌.华南理工大学 2015
[3]建筑排水横干管内气压波动情况研究[D]. 王璐文.浙江大学 2014
[4]船用柴油机Urea-SCR系统仿真与优化设计[D]. 李世用.大连海事大学 2012
[5]船舶污油泥焚烧排放数值模拟与风门控制研究[D]. 钟武华.集美大学 2012
[6]基于航空洁净燃烧概念的双旋流预燃室的数值模拟[D]. 李校培.南京航空航天大学 2011
[7]光纤光栅流量计量系统研究[D]. 吴登娥.黑龙江大学 2010
[8]基于数值模拟的船舶焚烧炉优化设计研究[D]. 浦骏业.上海交通大学 2010
[9]SCR脱硝催化反应及催化剂活性的研究[D]. 范永林.华北电力大学（北京） 2010
[10]地下水渗流对土壤源热泵地埋管换热特性影响研究[D]. 陆观立.西南交通大学 2009
本文编号：3213796
【文章来源】：中国水运(下半月). 2020,20(06)
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
焚烧炉本体模型图
运用ANSYS[11-13]中的mesh对CYF-18型焚烧炉炉体进行网格划分，采用非结构化网格对炉体进行离散操作，又考虑到边界层对流体流动的影响，我们对边界进行选取并膨胀操作。炉体的参数设定网格的疏密在经过多次选取后确定。对边界条件进行了设置，进气孔名称为“gas-inlet”，类型为“pressure-inlet”，入口压力取了一个平均估计值0.66MPa，设计温度300K；污油管道进口命名为“oil-inlet”，类型为“velocity-inlet”,qm设计为6g/s,v设计为1.5m/s，比热容为1,350j/（kg*K），张力0.075N/m，设计温度470K；燃烧器进气口命名为“Fgas-inlet”类型为“velocity-inlet”,vf为5m/s，；出口命名为“out-let”，类型确定为“pressure-outlet”，压力为-20mmWC。炉体内壁板温1,200K。
空气入口的温度设定为300K（即27℃），污油从管喷入炉膛时的瞬时温度为313K(40℃），再经过剧烈燃烧后火焰温度也迅速提升，由图3可知最高温可达1540K以上，普遍的温度在900K以上，这非常利于尾部的区域将废物燃尽，减少二恶英的产生。再随着雾化的污油逐渐的耗尽，温度向外越来越低，以至于马上的接近环境温度。从上图中我们还可以获得一个明显的信息，燃烧主要区域离喷油器一端很近，这样可以较好的利用，炉内气体的涡流运动，变向的增加了燃烧气体在其中所停留的时间。相反底部的燃烧不充分，流动也较慢，时间长了，会有一些堆积，需要及时进行清理，有条件的可以装二次回炉的装置，这样就不会浪费底部的燃料，且可以充分燃烧废物。另外从外部进入炉膛的空气也起到了一定的搅拌作用，同时为燃烧提供所需的大量氧气。4．解决关于污染物的生成问题
【参考文献】：
期刊论文
[1]分隔板形式对多爆震管间相互作用的影响分析[J]. 曾昊,何立明,罗俊,章雄伟,李海鹏,赵华. 推进技术. 2010(01)
[2]提抽过程中镀层厚度的模型推导及验证[J]. 高峰,郑雯,吴俊森. 金属制品. 2000(04)
博士论文
[1]采空区气体三维多场耦合规律研究[D]. 车强.中国矿业大学（北京） 2010
硕士论文
[1]基于运行优化的船用焚烧炉排烟质量控制研究[D]. 吴国强.大连海事大学 2017
[2]船舶固体废弃物燃烧特性与无害化研究[D]. 陈昱萌.华南理工大学 2015
[3]建筑排水横干管内气压波动情况研究[D]. 王璐文.浙江大学 2014
[4]船用柴油机Urea-SCR系统仿真与优化设计[D]. 李世用.大连海事大学 2012
[5]船舶污油泥焚烧排放数值模拟与风门控制研究[D]. 钟武华.集美大学 2012
[6]基于航空洁净燃烧概念的双旋流预燃室的数值模拟[D]. 李校培.南京航空航天大学 2011
[7]光纤光栅流量计量系统研究[D]. 吴登娥.黑龙江大学 2010
[8]基于数值模拟的船舶焚烧炉优化设计研究[D]. 浦骏业.上海交通大学 2010
[9]SCR脱硝催化反应及催化剂活性的研究[D]. 范永林.华北电力大学（北京） 2010
[10]地下水渗流对土壤源热泵地埋管换热特性影响研究[D]. 陆观立.西南交通大学 2009
本文编号：3213796
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