危險(xiǎn)廢物焚燒系統(tǒng)的數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的加快，危險(xiǎn)廢物處置需求與處置能力不足間的矛盾日益突出。因焚燒法具有顯著的減容、減重效果及無害化程度高等優(yōu)點(diǎn)成為危險(xiǎn)廢物無害化處理的重要選擇。由子我國對危險(xiǎn)廢物無害化處置起步較晚，缺乏有關(guān)集中焚燒處置設(shè)施建設(shè)后及設(shè)備更新改造后的運(yùn)行和管理經(jīng)驗(yàn)，大批處置設(shè)施的安全性和可靠性等方面問題逐漸凸顯。匿此，開展危險(xiǎn)廢物焚燒處置設(shè)施的運(yùn)行及優(yōu)化研究，確保其安全穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)而有效防止焚燒處置過程中的二次污染具有重要意義。

2、基于此背景，本文以某30t/d規(guī)模焚燒處置設(shè)施為載體，采用數(shù)值模擬和現(xiàn)場試驗(yàn)相結(jié)合的方法，對危險(xiǎn)廢物焚燒系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)和運(yùn)行特性進(jìn)行系統(tǒng)的研究，為危險(xiǎn)廢物的無害化處理和資源化應(yīng)用提供有益參考。
　　論文首先以某30t/d規(guī)模集中焚燒處置設(shè)施服務(wù)覆蓋的區(qū)域?yàn)檠芯繉ο?，分析了該區(qū)域典型可燃危險(xiǎn)廢物的基礎(chǔ)特性，建立了該地區(qū)危險(xiǎn)廢物基礎(chǔ)特性數(shù)據(jù)庫。接著，在對典型危險(xiǎn)廢物焚燒工藝過程簡化分析的基礎(chǔ)上，利用化工流程模擬軟件Aspen Plus

3、建立了典型危險(xiǎn)廢物焚燒工藝過程模型。并以30t/d規(guī)模的回轉(zhuǎn)窯結(jié)合二燃室焚燒系統(tǒng)實(shí)際操作和設(shè)計(jì)參數(shù)作為輸入，研究了給料量、過量空氣系數(shù)等參數(shù)對焚燒爐運(yùn)行特性的影響。該模型不僅可用于危險(xiǎn)廢物焚燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的質(zhì)能平衡計(jì)算，還可用于預(yù)測非設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行參數(shù)對焚燒系統(tǒng)、余熱利用及煙氣凈化系統(tǒng)運(yùn)行特性的影響。然后，采用FLUENT對回轉(zhuǎn)窯結(jié)合爐排三段焚燒系統(tǒng)燃燒過程進(jìn)行模擬，側(cè)重分析了危險(xiǎn)廢物在焚燒爐內(nèi)的流動和燃燒過程，并研究了不同配風(fēng)對焚燒特性

4、的影響，對于深入理解危險(xiǎn)廢物多段焚燒特性具有重要參考價(jià)值。
　　在對焚燒系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上，對上述30t/d規(guī)模的回轉(zhuǎn)窯結(jié)合爐排焚燒系統(tǒng)的運(yùn)行特性和污染物排放特性進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)研究。首先研究了給料速率和配風(fēng)等主要參數(shù)對焚燒系統(tǒng)運(yùn)行特性的影響。并對主要煙氣組分進(jìn)行了測定，重點(diǎn)分析了焚燒過程尾部煙道二惡英的生成及排放特性。接著對尾部煙道不同位置的飛灰進(jìn)行了采樣及特性分析；并研究了典型添加劑CaO和SiO2以及氣氛對焚燒飛灰熔融特

5、性的影響；同時(shí)在自行設(shè)計(jì)建造的熔融試驗(yàn)臺上對焚燒飛灰進(jìn)行了熔融試驗(yàn)，研究分析了熔渣特性以及熔融過程中重金屬的分布遷移規(guī)律，為后續(xù)飛灰熔融固化處理提供理論依據(jù)。
　　此外，論文對采用流化床焚燒處理羊毛脂、丙烯酸等工業(yè)固廢進(jìn)行了探索性研究，為流化床協(xié)同處理固廢的法規(guī)制定提供了參考和依據(jù)。主要內(nèi)容包括：(1)在0.5MW流化床焚燒爐中對丙烯酸酯生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料進(jìn)行單燒以及與煤混燒的試驗(yàn)，試驗(yàn)表明混燒有利于爐膛的均勻穩(wěn)定燃燒，流化床焚