城市固体垃圾床层内燃烧过程数值模拟

摘要

采用数值模拟方法对城市固体垃圾在床层内燃烧过程进行模拟计算,分别对床层内气固两相介质建立能量、质量和动量守恒控制方程,固相中水分蒸发、挥发分析出、焦炭气化燃烧速率由床层当地热物性及环境参数确定,床层高度变化由燃烧反应速率及物料热物性参数计算得出。计算结果与实验值比较分析表明,总体上模拟结果与实验值吻合很好,数值模型能够准确地预报床层失重、料层燃烧中段近似为一常数的燃烧速率,料层水分蒸发所需的时间占整个焚烧实验时间的2/3。模拟计算得出床层表面产生气的体变化趋势能反映垃圾燃烧进程,O2和CO2模拟结果与实验值吻合较CO要好。计算结果为研究垃圾在床层内燃烧过程的和炉排优化设计提供参考。