城市生活垃圾炉SNCR脱硝的数值模拟与试验研究
本文通过数值模拟和试验研究相结合的方法，依托十二五规划中国家科技支撑计划的子课题，对700 t/d垃圾焚烧炉的燃烧过程以及SNCR脱硝过程进行了研究，了解其燃烧以及脱硝特性。 首先，通过热态数值模拟获得温度场、速度场、组分场以及离散相分布，经后处理得到炉内的NOx分布情况。探究了二次风风量、锅炉负荷以及垃圾停留时间对烟气温度的影响，分析了床层垃圾颗粒的温度和质量的变化规律，随后统计了垃圾炉的整体燃尽率。结果表明：二次风风量增加后，炉膛出口处CO2浓度和烟温下降了；随着锅炉负荷的增大，炉膛出口处的CO2浓度以及烟气温度都上升了，O2和CO浓度则下降了；存在较适宜停留时间80 min，在保证垃圾炉处理量的同时又能维持较高的烟温；床层垃圾颗粒温度随床高方向逐渐升高，表明了垃圾焚烧炉单面引火的特性；沿着炉排的运行方向，大粒径颗粒质量变化要比小粒径颗粒质量变化大；垃圾焚烧炉的整体燃尽率约为88％，挥发分在炉排长度方向2m处开始析出，焦炭则在3m处开始燃烧，灰渣出口位置处焦炭的燃尽率约为82.87%。 其次，采用了截取标高Y=14.65 m的截面并将边界条件导入新模型的方法，结合组分运输模型中的涡耗散模型对垃圾炉进行了SNCR脱硝数值模拟。考察了氨氮比、雾化粒径、雾化角度、喷射速度以及喷射角度对脱硝率的影响，得出的结论是：氨氮比越高，脱硝率也越高；当雾化粒径为500μm时，脱硝率达到了66.23%；雾化角度越大，脱硝率越低；喷射速度从15 m/s增加至40 m/s，脱硝率增加了4.83%；喷枪适当向下倾斜有助于延长还原剂在炉内的停留时间，可提高脱硝率。 最后，对垃圾炉进行了SNCR脱硝试验研究，得到炉内各测点的温度分布。SNCR喷枪布置在标高为20.0 m处，采用前墙和左右墙单层的布置方式，得到的脱硝率为52.36%。
垃圾焚烧炉;燃烧过程;烟气处理;选择性非催化还原脱硝;数值模拟
中国计量大学
硕士
仪器仪表工程
池作和;张光学;杜志华
2015
中文
X701.2
72
2017-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）