城市生活垃圾与生物质混烧的烟气净化试验与温度模拟研究

发布时间：2021-06-15 11:06

　　城市生活垃圾与生物质混烧可以解决部分垃圾焚烧厂在运行中存在的垃圾量不足、垃圾热值偏低问题。然而,城市生活垃圾与生物质混烧后会对焚烧炉的运行工况和烟气中污染物的浓度产生影响。鉴于此,本文以采用机械炉排炉的江苏某垃圾焚烧厂为依托,对城市生活垃圾与生物质混烧后锅炉运行工况、烟气中污染物的浓度、烟气净化效果等进行了试验研究,并对炉内温度分布、烟气流动特点以及冷却塔和反应塔内烟气降温过程进行了模拟研究。其研究成果可为城市生活垃圾与生物质混烧工程的运行管理提供技术支持,也有助于对该类工程烟气中污染物的有效控制。通过现场试验研究了运行参数和混烧对炉膛温度的影响,混烧对锅炉效率的影响,以及混烧和炉膛温度对烟气中污染物排放浓度的影响。炉膛温度受运行参数影响的显著性依次为一次风温、一次风率和过量空气系数,并随生物质掺加量的增加而升高。通过对影响炉膛温度因素的研究,有利于改善由垃圾热值波动引起的炉膛温度的变化状况和减少焚烧过程中有机污染物的生成。在竹屑和油菜杆混烧比例分别为15%和13%时,焚烧炉达额定运行工况,焚烧炉热效率由混烧前的69.7%分别增加至76.13%、76.37%,增加幅度分别达到了6.43... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：129 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 城市生活垃圾焚烧处理的现状及方法
        1.1.1 城市生活垃圾焚烧处理现状
        1.1.2 焚烧炉及其工艺技术
    1.2 生物质能的利用
        1.2.1 生物质能的特点
        1.2.2 生物质能开发利用技术
    1.3 混烧研究现状
        1.3.1 城市生活垃圾与煤混烧研究现状
        1.3.2 生物质与煤混烧研究现状
    1.4 机械炉排炉炉内烟气流动和燃烧模拟研究现状
        1.4.1 床层垃圾的模拟研究
        1.4.2 炉膛内烟气流动和燃烧的模拟研究
    1.5 烟气净化技术现状
        1.5.1 烟气降温的模拟研究
        1.5.2 烟气脱酸的研究
        1.5.3 烟气除尘的研究
    1.6 论文选题、研究内容、意义及技术路线
        1.6.1 论文选题
        1.6.2 研究意义
        1.6.3 研究内容
        1.6.4 研究技术路线
第2章 试验准备
    2.1 城市生活垃圾与生物质混烧系统
        2.1.1 混烧系统及组成
        2.1.2 混烧材料特性及方法
    2.2 循环流化床半干法烟气脱酸系统
        2.2.1 脱酸系统及组成
        2.2.2 脱酸试验的材料及方法
第3章 城市垃圾与生物质的混烧试验
    3.1 炉膛温度影响因素研究
        3.1.1 垃圾发酵脱水的影响
        3.1.2 炉膛送风的影响
        3.1.3 给料量的影响
        3.1.4 城市垃圾与生物质混烧的影响
    3.2 混烧对锅炉效率的影响
        3.2.1 锅炉热效率特点
        3.2.2 锅炉火用效率变化特点
    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 粉尘的排放
        3.3.5 CO的排放
    3.4 本章小结
第4章 焚烧炉内垃圾燃烧过程的数值模拟
    4.1 推料器上垃圾的干燥过程模拟
        4.1.1 模拟对象
        4.1.2 受热干燥过程分析
        4.1.3 模拟结果
    4.2 炉排上垃圾干燥、热解过程
        4.2.1 研究对象
        4.2.2 炉排上垃圾干燥热解过程
        4.2.3 残碳燃烧过程分析
        4.2.4 计算结果
    4.3 炉膛内燃烧的模拟
        4.3.1 炉内燃烧过程控制方程
        4.3.2 数值模拟
        4.3.3 模拟结果
    4.4 本章小节
第5章 循环流化床半干法烟气净化试验
    5.1 流化及脱酸的基本原理
        5.1.1 流化的基本原理
        5.1.2 脱酸的基本原理
    5.2 运行参数对脱酸效率影响的试验
        5.2.1 熟石灰给料量对酸性气体脱除的影响
        5.2.2 烟气流量对酸性气体脱除的影响
        5.2.3 烟气温度对酸性气体脱除的影响
        5.2.4 喷水量对酸性气体脱除的影响
    5.3 本章小结
第6章 垃圾焚烧烟气喷水降温的数值模拟
    6.1 喷水降温模型
        6.1.1 喷水降温模型分析
        6.1.2 烟气流动模型
        6.1.3 液滴运动模型
        6.1.4 液滴蒸发模型
    6.2 喷嘴模型
        6.2.1 平口雾化喷嘴
        6.2.2 压力-旋流雾化喷嘴
        6.2.3 气体辅助雾化喷嘴
    6.3 温度模拟
        6.3.1 建模和网格划分
        6.3.2 边界条件
        6.3.3 计算方法
        6.3.4 模拟结果
    6.4 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表论文及参加科研项目情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于中国国情的生物质混燃发电技术[J]. 李静,余美玲,方朝君,杨宏军.  可再生能源. 2011(01)
[2]我国大城市生活垃圾焚烧发电现状及发展研究[J]. 王亦楠.  宏观经济研究. 2010(11)
[3]秸秆生物质能源的应用现状与前景[J]. 娄玥芸,张惠芳.  化学与生物工程. 2010(09)
[4]生物质能的利用现况及展望[J]. 林宗虎.  自然杂志. 2010(04)
[5]生物质与煤混合热解特性的研究[J]. 王宪红,程世庆,刘坤,胡云鹏,孙鹏.  电站系统工程. 2010(04)
[6]循环半干法脱硫在燃煤电厂中的几个设计问题分析[J]. 杨江,王少权,顾亚萍,杨永栋,方培根,朱铭.  能源环境保护. 2010(03)
[7]生物质与城市生活垃圾混烧特性的实验研究[J]. 解海卫,张艳,张于峰.  热能动力工程. 2010(03)
[8]引进型300MW循环流化床锅炉效率的分析[J]. 杨冬,徐鸿,陈海平.  动力工程学报. 2010(03)
[9]生物质与煤混烧燃烧特性研究[J]. 马爱玲,谌伦建,黄光许,朱孔远.  煤炭转化. 2010(01)
[10]半干法烟气净化系统在城市生活垃圾焚烧中的应用[J]. 王少君,张运翘.  上海电气技术. 2009(04)

硕士论文
[1]垃圾焚烧过程中氯源对HCL和二噁英排放特性影响的初步研究[D]. 杨忠灿.浙江大学 2003



本文编号：3230941