城市垃圾清洁焚烧过程数值模拟研究

摘要

本文针对垃圾焚烧特性，结合甲方公司生产的垃圾焚烧炉，对当地生活垃圾的焚烧过程进行了数值模拟计算与分析。主要工作包括以下几方面：　　1首先对焚烧炉炉型进行了优化分析，采用k-ε双方程模型描述湍流流场，对炉内的混合状况进行了比较，找出适合我国垃圾燃烧的炉排与炉型。　　2建立了适合我国垃圾焚烧的物理数学模型。结合具体实例，运用此物理数学模型进行数值模拟计算与分析，计算值与测量值基本吻合。该模型在总体上反应出了实际垃圾焚烧过程的特性和规律，为进一步研究城市生活垃圾焚烧过程提供了方向和途径。　　3结合具体实例计算分析，找出影响焚烧效果的主要因素：炉排上垃圾床层高度、垃圾的水分含量和过量空气系数。并且找到了良好燃烧效果的运行工况，提出有用的建议，为运行操作提供技术参考。　　4对目前焚烧炉的运行现状，做了适当的评价，并提出了进一步的改进建议。　　5通过计算说明二次风对焚烧的重要性，并对二次风的吹入角度进行了优化，分别改变左侧和右侧喷嘴的喷射角度，找出有利于提高炉内湍流的运行工况。　　6运用场协同理论分析炉内二次风在垃圾焚烧中的作用，从另一角度解释了二次风强化传热，促进燃烧的作用机理。

目录

文摘

英文文摘

哈尔滨工程大学学位论文原创性声明

第1章文献综述

1.1垃圾焚烧技术的发展历史

1.2垃圾焚烧技术的应用现状

1.2.1国外垃圾焚烧现状

1.2.2国内垃圾焚烧现状

1.3垃圾焚烧系统概述

1.4影响垃圾焚烧的主要因素分析

1.5国内外垃圾焚烧过程的理论与实验分析

1.5.1对垃圾床层焚烧的理论与实验分析

1.5.2对床层上方气相燃烧的理论分析与实验研究

1.6焚烧技术研究的意义

1.7本文的主要工作和研究内容

第2章垃圾焚烧炉排炉技术分析和炉膛模拟优化

2.1垃圾焚烧炉排炉技术分析

2.1.1国内外几种焚烧炉型比较

2.1.2国内炉排炉的发展状况

2.2炉膛模拟优化

2.3结论

2.4本章小结

第3章燃烧数值模拟

3.1物理模型

3.2数学模型

3.3计算结果与分析

3.3.1温度场

3.3.2浓度场

3.3.3颗粒跟踪

3.4本章小结

第4章各种因素对焚烧过程的影晌

4.1水分的影响

4.2床层高度的影响

4.3过量空气系数的影响

4.4本章小结

第5章设计优化

5.1二次风的影响

5.2二次风喷射角度的影响

5.3本章小结

第6章运用场协同原理分析二次风的作用

6.1对流换热强化的场协同原理简介

6.2运用场协同理论分析二次风的作用

6.3小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢