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工业固废焚烧炉炉内燃烧分析

2021-08-27杨仕桥李新丁虹付志臣周飞飞孙丽娟

能源研究与利用 2021年4期

杨仕桥,李新,丁虹,付志臣,周飞飞,孙丽娟

(光大环保技术装备(常州)有限公司,江苏 常州 213100)

工业固废不同于生活垃圾,工业固废热值高,工业固废热值可达16 480 kJ/kg,高的热值意味着溶剂热负荷大,结焦风险高。工业固废水份少,火线靠前,相比生活垃圾更容易回火。典型工业固废的挥发分在60%以上,相比生活垃圾需要更大的气相燃烧空间。因此需要具体针对工业固废进行炉膛的燃烧分析与优化设计。

本文主要利用FLIC和Fluent软件对工业固废燃烧进行仿真分析,研究某工业固废焚烧项目的炉内部流场、温度场和烟气组分浓度场,为工业固废焚烧炉的设计优化提供参考和依据。

1 计算模型及设置

1.1 几何模型

本次研究的工业垃圾焚烧炉的炉膛结构模型如图1所示。炉膛型式为逆流式炉膛结构,炉排上方为从两侧包拢过来的前后炉拱,炉拱前缘对接位置形成炉膛的喉口,喉口上方炉膛截面面积又逐渐增加,连接第一垂直烟道。二次风喷口和三次风喷口在前后除后墙三次风墙各布置一排,后墙二次风布置两排。

在本项目中,关注的重点是炉内二次风喷口的设计对炉内燃烧的影响[1]。因此,在建模的时候将计算域延伸到炉膛的第一烟道出口,这样可以尽量避免出口设置对前炉膛的影响。

1.2 网格划分

炉内计算对网格划分要求很高,网格数量不够及网格质量较差都将影响炉内计算的收敛性,因此网格划分也是炉内计算一项难度极大的工作,采取合理的网格划分方法和策略是正确高效计算的前提[2]。……

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