城市垃圾在水泥分解炉内焚烧特性数值模拟研究
发布时间：2021-06-29 02:33
随着中国工业的快速发展,城市发展与城市垃圾的矛盾日益增大,如何应对垃圾问题也就成了重中之重。传统的填埋、焚烧和堆肥法并不能解决大量的城市垃圾堆积的问题,也很难达到日益严苛的环保标准,水泥窑协同处理垃圾系统应运而生。本文主要以某水泥厂3200t/d的水泥分解炉为原型,利用数值模拟的方法将城市生活垃圾所制成的垃圾衍生燃料（RDF）作为燃料送入水泥分解炉内进行协同处理,得到其在分解炉内的燃烧特性。主要完成工作如下:（1）针对TTF型分解炉进行1:1建模,并根据其结构特点进行模型的相应简化,利用Gambit软件对简化后的模型进行整体结构化网格,局部非结构化网格的网格划分,选取适当的CFD数学模型实现对分解炉内湍流运动、生料分解、燃料燃烧、NO生成等物理化学过程的数值模拟。（2）采用Fluent软件对简化后的分解炉模型进行模拟计算,首先对原工况参数进行模拟验证,以煤粉为燃料进行数值模拟,结果表明分解炉内速度分布合理,出口流速为23.55m/s;煤粉燃烧状况良好,最高温度出现在主燃室附近,出口温度为1270K;各组分浓度均符合热力学基本规律,出口处CaCO3质量浓度为4.5%...
【文章来源】：安徽工业大学安徽省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
垃圾围城的处境水泥窑协同处理生活垃圾[7]
1.2 城市生活垃圾问题1.2.1 城市生活垃圾处理现状全球人口急速增长，国民经济蓬勃发展，城市化、工业化道路大刀阔斧的进行，种种现代化的进程改变了人们的生活方式和人口的消费模式，随之带来的问题就是城市生活垃圾以惊人的速度扩散整个世界[9]。目前，发达国家的城市生活垃圾排放高于发展中国家，因为垃圾的排放量取决于一个国家的经济和社会繁荣程度。据估计，未来几十年，包括我国在内的发展中国家和世界其他地区的城市生活垃圾排放量将赶上发达国家[10]。由于全球化的影响，发展中国家的人们逐渐适应了发达国家的生活方式，产生了大量的垃圾。因此，城市垃圾排放量的上升主要是由于城市人口的饮食习惯、消费模式和生活水平来决定的。在我国，处置这些棘手包袱的传统方式主要有三种[11]：填埋、焚烧和堆肥，而对于这三者的选择比例也有较大差别，大约有七成以上选择填埋作为处置方案，约有两成选择焚烧方式，而堆肥的方式则较少，处理方式所占比例见图 1-2。
图 1-3 国外部分国家垃圾处理方式所占比例目前国内外所使用的三种处理方式虽各有其优点，但相对的，这三种方式的弊端也很明显。卫生填埋法[12]以其快捷、高效、处理费用低廉等优点在我国的垃圾处理方式中占据主导地位，但其所需的卫生填埋场要占用较大面积，虽然处理费用低但建造所需费用大，且使用年限也仅有数十年，填埋所造成的二次污染也较为严重[13]。焚烧法[14, 15]的优点是减量化效果显著，可以将垃圾体积减少至最初的 5%-15%，缺点就是相对投资较高，焚烧时易产生二噁英、呋喃等有毒气体
本文编号：3255540
【文章来源】：安徽工业大学安徽省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
垃圾围城的处境水泥窑协同处理生活垃圾[7]
1.2 城市生活垃圾问题1.2.1 城市生活垃圾处理现状全球人口急速增长，国民经济蓬勃发展，城市化、工业化道路大刀阔斧的进行，种种现代化的进程改变了人们的生活方式和人口的消费模式，随之带来的问题就是城市生活垃圾以惊人的速度扩散整个世界[9]。目前，发达国家的城市生活垃圾排放高于发展中国家，因为垃圾的排放量取决于一个国家的经济和社会繁荣程度。据估计，未来几十年，包括我国在内的发展中国家和世界其他地区的城市生活垃圾排放量将赶上发达国家[10]。由于全球化的影响，发展中国家的人们逐渐适应了发达国家的生活方式，产生了大量的垃圾。因此，城市垃圾排放量的上升主要是由于城市人口的饮食习惯、消费模式和生活水平来决定的。在我国，处置这些棘手包袱的传统方式主要有三种[11]：填埋、焚烧和堆肥，而对于这三者的选择比例也有较大差别，大约有七成以上选择填埋作为处置方案，约有两成选择焚烧方式，而堆肥的方式则较少，处理方式所占比例见图 1-2。
图 1-3 国外部分国家垃圾处理方式所占比例目前国内外所使用的三种处理方式虽各有其优点，但相对的，这三种方式的弊端也很明显。卫生填埋法[12]以其快捷、高效、处理费用低廉等优点在我国的垃圾处理方式中占据主导地位，但其所需的卫生填埋场要占用较大面积，虽然处理费用低但建造所需费用大，且使用年限也仅有数十年，填埋所造成的二次污染也较为严重[13]。焚烧法[14, 15]的优点是减量化效果显著，可以将垃圾体积减少至最初的 5%-15%，缺点就是相对投资较高，焚烧时易产生二噁英、呋喃等有毒气体
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