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【研究】垃圾焚烧炉炉拱改造与燃烧优化的数值模拟

2016-03-28 10:04来源:环境工程学报作者:李秋华关键词:垃圾焚烧垃圾焚烧炉生活垃圾收藏点赞

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由图3和图4可知,垃圾含水率较高,造成干燥 段持续时间较长,垃圾热解过程延后,挥发分的着火燃烧阶段发生在炉排末端,焦炭来不及燃烧即进入灰斗,从而会导致垃圾“烧不透”、残炭含量较高等问题。在实际运行中,该垃圾焚烧厂确实存在此类问题,尽管采取降低负荷及调整一次风配比等措施,问题并未能解决。

观察图2原始炉型结构可知,该垃圾焚烧炉的前拱出口端和后拱出口端几乎处在冋一'水平线上,而且后拱高度较高,焚烧低热值垃圾时,易引起火焰 辐射减弱的问题。因此,考虑借助炉拱改造加强火焰对垃圾的辐射来改善垃圾的干燥、着火及燃烧。 原则上,选择低而长的后拱,采用前拱出口端高于后拱出口端,形成一定的高度差,可帮助高温烟气深入到前拱区域,加强炉拱的辐射强度。此外,增加挡板也是工程上常用的一种加强炉拱辐射强度的方式。

优化设计的炉拱结果与分析

1.优化设计炉拱结构简图

针对原始炉拱存在的问题,结合工程实际情况提出了图5所示3种炉拱结构设计方案。即:保证前拱高度不变,降低后拱高度;在原始炉拱的基础上,在后拱处增加挡板;在降低后拱高度的同时在后拱处增加挡板。为方便比较,各炉拱方案分别记为B、C和D。原始炉拱记为A。


2.炉排入射热辐射强度分布比较

如图6所示,原始炉型A的辐射强度最弱,炉型B的最强,炉型C与D的差别不大。而在炉排长度方向的分布却差异明显。炉型A的峰值最为滞后,对炉排前端的湿垃圾的辐射作用很弱;炉型B 的峰值虽然最大,但是相对于炉型D来说,较为滞后,而且覆盖区域较小,对炉排前端的湿垃圾的辐射效果也不理想;而炉型D的峰值虽不是最大,但最为靠前,且覆盖区域较广,从而湿垃圾可以在较强的辐射强度下进行干燥,水分蒸发时间缩短,挥发分较早释放,焦炭有充分的时间燃烧。


原标题:【研究】垃圾焚烧炉炉拱改造与燃烧优化的数值模拟
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