流化床垃圾焚烧炉内流动和燃烧污染物生成数值模拟研究

发布时间：2023-02-25 19:50

　　随着社会经济的发展和人们生活水平的不断提高，产生的越来越多的生活垃圾引发了一系列的环境、社会和生态问题，给整个社会的可持续发展带来了巨大的环境压力。焚烧法因在减容减量、资源化、无害化等方面具有填埋和堆肥无可比拟的优点，在诸多发达国家已得到广泛应用。流化床垃圾焚烧炉因其结构紧凑、燃料适应性广、燃烧效率高和污染排放低等优点，其应用越来越广泛。 本文在对流化床气固多相流模型进行了全面总结的基础上，基于颗粒动力学理论的欧拉—欧拉双流体模型，运用Fluent软件对鼓泡床、循环流化床和管式布风流化床进行了数值模拟，研究表明：气固相之间的曳力模型和颗粒碰撞弹性恢复系数的选取对鼓泡床稠密气固多相流数值模拟有重要影响，文中比较了不同工况条件下采用不同的曳力模型、颗粒弹性恢复系数和时间步长的计算结果；二维和三维鼓泡流化床模拟得到的计算结果比较发现，三维床的模拟结果更接近实际；运用Ergun气固曳力模型，对循环流化床进行数值模拟结果表明，模拟结果和试验值比较吻合，颗粒浓度径向分布的不均匀，颗粒浓度在近壁面区较高，中心位置处较低，流形呈现典型的环—核状。同时数值模拟得到不同时刻、不同工况条件下管式布风...

【文章页数】：187 页

【学位级别】：博士

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中文摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 本文的选题依据和研究内容
第二章 流化床气固多相动流数值模拟
    2.1 概述
    2.2 流化床气固多相流基本物理参数
    2.3 气固多相流中两相间的作用力
    2.4 流化床中气固多相流模型
    2.5 基于颗粒动力学理论的气固流动双流体模型
    2.6 带中间喷嘴鼓泡床数值模拟
    2.7 水平布风鼓泡床数值模拟
    2.8 循环流化床数值模拟
    2.9 本章小结
第三章 管式布风流化床密相区流化特性试验及数值模拟
    3.1 概述
    3.2 管式布风流化床介绍
    3.3 管式布风流化床流化特性
    3.4 管式布风流化床数值模拟
    3.5 管式布风流化床内颗粒混合特性研究
    3.6 本章小结
第四章 流化床垃圾焚烧炉内NOx生成机理研究
    4.1 NOx的生成机理
    4.2 典型垃圾组分小型流化床垃圾焚烧炉NOx排放特性试验研究
    4.3 NOx生成基元反应机理及其验证
    4.4 流化床垃圾焚烧炉中NOx的生成动力学模拟
    4.5 本章小结
第五章 焚烧炉内HCl排放特性及其同其它污染物相互影响研究
    5.1 概述
    5.2 焚烧炉内HCl的生成
    5.3 流化床焚烧炉HCl排放特性的试验研究
    5.4 HCl和NOx排放的相互影响动力学研究
    5.5 CO和SOx排放的关联研究
    5.6 HCl和SO₂排放的相互影响关联研究
    5.7 本章小结
第六章 垃圾焚烧炉中多环芳烃生成机理研究
    6.1 概述
    6.2 多环芳烃生成机理研究进展
    6.3 城市生活垃圾焚烧炉烟气道中PAHs的生成和分解特性模拟试验研究
    6.4 多环芳烃生成机理的验证—乙烷预混火焰多环芳烃生成的动力学模拟
    6.5 流化床典型热解气体组分湍流火焰中PAHs生成动力学计算
    6.6 垃圾典型组分焚烧生成多环芳烃动力学模拟
    6.7 本章小结
第七章 垃圾焚烧炉中二噁英生成机理及动力学模拟
    7.1 垃圾焚烧炉中二噁英生成机理
    7.2 二噁英生成的动力学模拟
    7.3 本章小结
第八章 全文总结及展望
    8.1 全文总结
    8.2 论文不足之处和今后开展的工作
个人简历、研究成果
致谢



本文编号：3749086