撬裝式含油污泥焚燒爐燃燒特性模擬研究.pdf

1、鉆井含油污泥是油田開采過(guò)程產(chǎn)生的污染物，它具有化學(xué)成分復(fù)雜、污染物含量高、地域分散的特點(diǎn)，如果直接外排會(huì)占用大量土地，其含有的有毒物質(zhì)會(huì)污染水、土壤和空氣，惡化生態(tài)環(huán)境。對(duì)于邊遠(yuǎn)區(qū)塊油田的鉆井含油污泥，能夠建立一套可移動(dòng)的橇裝化污泥處理裝置具有相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。
　　為了對(duì)邊遠(yuǎn)區(qū)塊油田的鉆井污泥進(jìn)行無(wú)害化處理，首先對(duì)各種污泥處理技術(shù)做對(duì)比分析，確定焚燒技術(shù)對(duì)污泥進(jìn)行處理。然后通過(guò)對(duì)焚燒污泥的各種焚燒爐爐型進(jìn)行對(duì)比分析;并根據(jù)含

2、油污泥揮發(fā)份含量高，焚燒時(shí)容易引起焚燒爐爆炸的特點(diǎn);以及橇裝化對(duì)焚燒爐結(jié)構(gòu)尺寸、維修方便、可間歇操作的要求，最后選定鼓泡流化床焚燒爐。
　　為了使焚燒爐焚燒鉆井污泥的焚燒產(chǎn)物達(dá)到危險(xiǎn)廢物焚燒爐大氣污染物排放限值和焚燒殘余物處理標(biāo)準(zhǔn)，要求設(shè)計(jì)的焚燒爐爐膛溫度不小于1100℃、煙氣停留時(shí)間t≥2s。焚燒爐出口煙氣中的氧氣含量應(yīng)為6％～10％（干氣）。
　　根據(jù)含油污泥的元素分析、工業(yè)分析，汽車外輪廓尺寸，污泥處理量20kg/h，

3、焚燒爐爐膛溫度1100℃，煙氣停留時(shí)間10s及煙氣出口氧含量10％。由工程燃燒學(xué)理論和鼓泡流化床焚燒爐工作原理來(lái)設(shè)計(jì)撬裝式鼓泡流化床焚燒爐爐膛的結(jié)構(gòu)尺寸和工藝參數(shù)。最后得到焚燒爐爐膛H=1.8m，D=1.0m;u空氣速率=0.025m/s，v排煙速=3.8m/s，v污泥速度=0.12m/s。
　　對(duì)設(shè)計(jì)的鼓泡流化床焚燒爐建立燃燒數(shù)學(xué)模型?；贕ambit軟件對(duì)爐膛建立結(jié)構(gòu)尺寸三維模擬模型、并對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分及邊界區(qū)域類型設(shè)置?；?/p>

4、于Fluent軟件，采用有限速率反應(yīng)模型，對(duì)焚燒鉆井含油污泥的燃燒過(guò)程進(jìn)行模擬研究。結(jié)果表明:在設(shè)計(jì)停留時(shí)間是10s的條件下，爐膛的主要燃燒區(qū)域溫度達(dá)到了1100℃以上，滿足焚燒污泥所要求的爐膛溫度，既而滿足焚燒危險(xiǎn)廢物排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，還做了爐膛壓力變化、組分質(zhì)量含量變化和爐膛內(nèi)相互垂直兩縱截面速度場(chǎng)的分析。爐膛壓力變化符合焚燒爐工作原理。從爐內(nèi)流線的分布特點(diǎn)可以看到爐膛內(nèi)出現(xiàn)了回流現(xiàn)象，這有利于污泥的燃盡。對(duì)于污泥中的氣相揮發(fā)份反應(yīng)物