水泥分解炉协同处置市政污泥数值模拟研究

发布时间：2024-04-02 04:32

　　随着中国城镇化发展,市政污泥的产量与日俱增,其合理处置引起社会的广泛关注,是亟待解决的环境问题之一。水泥分解炉作为大型热工设备,协同处置市政污泥时具有燃烧稳定,无废渣排放等优势,且不容易对环境造成二次污染。本文以河北省某水泥厂生产线中三喷腾TTF型分解炉为研究对象,采用数值计算的方法,通过改变市政污泥的掺烧比例、掺烧位置、粒径等工况条件,分析分解炉的流场稳定性、温度场及浓度场变化规律,研究掺烧市政污泥对水泥分解炉内燃烧和生料分解的影响。1)市政污泥失重的主要区间在200-600℃,具有良好的燃烧特性,与煤燃烧行为相似,作为替代水泥生产中部分燃料具有合理性。2)数值计算结果与实际工况吻合较好,数值计算结果表明:分解炉内共产生了三次喷腾效应,气相流场特点与其结构特征相一致。大部分的生料分解反应在分解炉中下部柱体发生,分解炉出口平均温度为1250 K左右,碳酸钙的分解率为84.69%,脱硝前分解炉出口总NO浓度为548 ppm。3)在本分解炉内市政污泥与煤粉的掺烧比例在10%,入口位于8.5-14.5 m之间,可以得到较好的燃烧效果和生料分解率、较低的NO排放量;市政污泥颗粒粒径过大会导致分...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1市政污泥TG和DTG图

92.3TG-MS结果分析2.3.1市政污泥TG图2-1为不同升温速率（β=10、15、20℃/min）时市政污泥燃烧分解的TG和DTG曲线。本研究中市政污泥燃烧时有3个主要反应阶段。第1阶段为市政污泥的失水阶段，即自由水和结合水的析出；第2阶段为有机物的分解和部分挥发分的析出，....

图2-3污泥在不同转化率时lgβ对1/T的线性拟合结果

11势没有影响，由图2-2（b）可知，混合样品的失重反应共有两个反应阶段。第1阶段（50-620℃）为燃料燃烧的失重峰，此阶段重量损失主要为污泥和煤粉的燃烧；第2阶段（620-1100℃）为水泥生料分解反应失重峰，在此阶段主要发生CaCO3的分解反应。由图2-2得知，在400-8....

图2-4污泥燃烧温度/℃(c)

13图，图2-4（a）的两个峰分别对应在DTG两个主要失重区间。由此推断，在180℃之前主要是自由水和结合水的析出，180-600℃范围内是结晶水分子释放造成的，600℃以上可能是高分子含氧有机化合物在无机物的催化作用下分解产生的水分子，对照污泥燃烧的四个阶段，第2阶段释放的水分....

图3-1分解炉尺寸及结构

17第3章数学模型及数值解法3.1分解炉物理模型3.1.1几何建模本研究所用分解炉模型基于河北省某水泥厂实际生产线上一日产量达4500t的TTF型分解炉。TTF型分解炉有三段炉体、两个缩口，是在DD型分解炉基础上发展起来的新型分解炉。该分解炉从下向上依次为燃烧室、第一混合室、第二....

本文编号：3945823