危險廢物焚燒系統(tǒng)的數(shù)值模擬與試驗研究.pdf

1、隨著我國經濟的發(fā)展和工業(yè)化進程的加快，危險廢物處置需求與處置能力不足間的矛盾日益突出。因焚燒法具有顯著的減容、減重效果及無害化程度高等優(yōu)點成為危險廢物無害化處理的重要選擇。由子我國對危險廢物無害化處置起步較晚，缺乏有關集中焚燒處置設施建設后及設備更新改造后的運行和管理經驗，大批處置設施的安全性和可靠性等方面問題逐漸凸顯。匿此，開展危險廢物焚燒處置設施的運行及優(yōu)化研究，確保其安全穩(wěn)定運行，進而有效防止焚燒處置過程中的二次污染具有重要意義。

2、基于此背景，本文以某30t/d規(guī)模焚燒處置設施為載體，采用數(shù)值模擬和現(xiàn)場試驗相結合的方法，對危險廢物焚燒系統(tǒng)的工藝設計和運行特性進行系統(tǒng)的研究，為危險廢物的無害化處理和資源化應用提供有益參考。
　　論文首先以某30t/d規(guī)模集中焚燒處置設施服務覆蓋的區(qū)域為研究對象，分析了該區(qū)域典型可燃危險廢物的基礎特性，建立了該地區(qū)危險廢物基礎特性數(shù)據(jù)庫。接著，在對典型危險廢物焚燒工藝過程簡化分析的基礎上，利用化工流程模擬軟件Aspen Plus

3、建立了典型危險廢物焚燒工藝過程模型。并以30t/d規(guī)模的回轉窯結合二燃室焚燒系統(tǒng)實際操作和設計參數(shù)作為輸入，研究了給料量、過量空氣系數(shù)等參數(shù)對焚燒爐運行特性的影響。該模型不僅可用于危險廢物焚燒系統(tǒng)設計中的質能平衡計算，還可用于預測非設計工況下運行參數(shù)對焚燒系統(tǒng)、余熱利用及煙氣凈化系統(tǒng)運行特性的影響。然后，采用FLUENT對回轉窯結合爐排三段焚燒系統(tǒng)燃燒過程進行模擬，側重分析了危險廢物在焚燒爐內的流動和燃燒過程，并研究了不同配風對焚燒特性

4、的影響，對于深入理解危險廢物多段焚燒特性具有重要參考價值。
　　在對焚燒系統(tǒng)進行數(shù)值模擬的基礎上，對上述30t/d規(guī)模的回轉窯結合爐排焚燒系統(tǒng)的運行特性和污染物排放特性進行了工業(yè)試驗研究。首先研究了給料速率和配風等主要參數(shù)對焚燒系統(tǒng)運行特性的影響。并對主要煙氣組分進行了測定，重點分析了焚燒過程尾部煙道二惡英的生成及排放特性。接著對尾部煙道不同位置的飛灰進行了采樣及特性分析；并研究了典型添加劑CaO和SiO2以及氣氛對焚燒飛灰熔融特

5、性的影響；同時在自行設計建造的熔融試驗臺上對焚燒飛灰進行了熔融試驗，研究分析了熔渣特性以及熔融過程中重金屬的分布遷移規(guī)律，為后續(xù)飛灰熔融固化處理提供理論依據(jù)。
　　此外，論文對采用流化床焚燒處理羊毛脂、丙烯酸等工業(yè)固廢進行了探索性研究，為流化床協(xié)同處理固廢的法規(guī)制定提供了參考和依據(jù)。主要內容包括：(1)在0.5MW流化床焚燒爐中對丙烯酸酯生產過程中產生的廢料進行單燒以及與煤混燒的試驗，試驗表明混燒有利于爐膛的均勻穩(wěn)定燃燒，流化床焚