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危废处理焚烧炉内衬用耐火材料研究进展

耐火材料 2023年第6期57卷 538-541页

作者：丁嘉辉张利新邓俊杰刘萍徐恩霞李素平郑州大学材料科学与工程学院、河南省高温功能材料重点实验室河南郑州450052 中钢洛耐科技股份有限公司河南洛阳471000

对常用的危险废弃物焚烧炉内衬用耐火材料的种类进行了综述,指出不同工作环境使用的内衬耐火材料主要有刚玉质、碳化硅质、莫来石质、黏土质、铬刚玉质、刚玉-碳化硅质、刚玉-莫来石质、镁铝质等,总结了内衬耐火材料损毁的机制,包括机... 详细信息

对常用的危险废弃物焚烧炉内衬用耐火材料的种类进行了综述,指出不同工作环境使用的内衬耐火材料主要有刚玉质、碳化硅质、莫来石质、黏土质、铬刚玉质、刚玉-碳化硅质、刚玉-莫来石质、镁铝质等,总结了内衬耐火材料损毁的机制,包括机械磨损、热剥落和化学侵蚀,并对危废焚烧炉内衬用耐火材料的发展方向进行了展望。

关键词：危险废弃物焚烧炉内衬耐火材料损毁

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针对高热值生活垃圾的焚烧炉优化研究

环境工程 2022年第7期40卷 109-115页

作者：施子福张星群周永刚黄群星浙江大学能源清洁利用国家重点实验室杭州310027 杭州新世纪能源环保工程股份有限公司杭州310021

采用数值模拟方法研究了燃用高热值生活垃圾的焚烧炉结构对燃烧安全、温度分布以及烟气特性的影响,对某650 t/d垃圾焚烧炉冷、热态进行模拟,探究了二次风温度、二次风布置方式以及后拱角度对炉内燃烧的影响。模拟结果显示:二次风温度由... 详细信息

采用数值模拟方法研究了燃用高热值生活垃圾的焚烧炉结构对燃烧安全、温度分布以及烟气特性的影响,对某650 t/d垃圾焚烧炉冷、热态进行模拟,探究了二次风温度、二次风布置方式以及后拱角度对炉内燃烧的影响。模拟结果显示:二次风温度由180℃降至25℃后,炉内整体平均温度下降约80℃,有利于缓解炉内结焦、高温腐蚀的问题;前墙下层二次风移至前拱后,二次风气流会形成“风幕”,压迫可燃气体贴近炉排,可能造成炉排烧坏、进料口回火等问题;在此基础上将前拱二次风移至前墙后,第1烟道烟气充满度高、且温度分布更为均匀,同时第1烟道出口气体组分浓度满足GB 18485—2014《生活垃圾焚烧污染控制标准》,适合燃用高热值生活垃圾。

关键词：高热值生活垃圾焚烧炉数值模拟优化

焚烧炉掺烧工业垃圾结焦问题分析及对策应用研究——以某垃圾焚烧厂项目为例

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2023年第2期 0055-0058页

作者：宋烽上海嘉定再生能源有限公司上海201806

为提升焚烧炉运行效率及安全性,应采用适宜的措施尽可能地减少或规避炉膛内局部结焦现象。本文结合嘉定项目为例,通过现场实地观察及查阅资料等方式探究工业垃圾掺烧时局部结焦的发生机制,从不同维度出发探讨焚烧炉炉内超温及结焦现象... 详细信息

为提升焚烧炉运行效率及安全性,应采用适宜的措施尽可能地减少或规避炉膛内局部结焦现象。本文结合嘉定项目为例,通过现场实地观察及查阅资料等方式探究工业垃圾掺烧时局部结焦的发生机制,从不同维度出发探讨焚烧炉炉内超温及结焦现象的成因,主要受垃圾本体质量、锅炉构造规划、配风及燃烧调控合理程度等因素的影响作用,摸索机电有效的改善措施,包括整改炉膛局部结构及锅炉受热面、加装备用型二次风机并配合浓水回喷等。采用以上措施后现场检查发现,焚烧炉炉膛内的燃烧状态明显改善,炉内温度显著下降,局部结焦现象生成周期相应延长,辅助焚烧炉实现可靠、经济化生产。

关键词：焚烧炉垃圾掺烧超温工况结焦问题对策辅助风机炉膛温度

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焚烧炉钢结构力学性能分析及温差应力研究

工业加热 2022年第12期51卷 42-47页

作者：王子兴杨美娥中海油石化工程有限公司山东济南250101

焚烧炉是工业生产过程处理废液及废气的关键设备,采用STAAD.Pro软件按实际工程结构建立某焚烧炉三维模型。分析了炉体钢结构及板单元在恒荷载、风荷载、地震载荷以及三种热负荷工况下的整体静力状态。数值计算结果表明焚烧炉钢结构在基... 详细信息

焚烧炉是工业生产过程处理废液及废气的关键设备,采用STAAD.Pro软件按实际工程结构建立某焚烧炉三维模型。分析了炉体钢结构及板单元在恒荷载、风荷载、地震载荷以及三种热负荷工况下的整体静力状态。数值计算结果表明焚烧炉钢结构在基础组合工况下构件的强度和刚度均满足标准规范要求,其温差荷载在60℃和110℃时板单元应力强度根据标准进行判定合格,但当温差荷载达到160℃时板单元应力值超过了材料的强度设计值,实际操作时需严格控制炉内燃烧温度,防止长时间超温运行。

关键词：焚烧炉钢结构 STAAD.Pro 静力分析温差荷载

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负荷对垃圾焚烧炉燃烧过程影响数值模拟

热能动力工程 2021年第4期36卷 135-141页

作者：喻武陈奕名黄明星许世伟中国环境保护集团有限公司北京100082

针对现有垃圾焚烧设施设计处理能力与城市生活垃圾处理实际需求不符,导致焚烧炉普遍存在超烧或者负荷不足的问题,采用炉排固相燃烧模型与炉膛气相燃烧模型耦合的方法,对不同负荷下某城市炉排炉内垃圾的燃烧过程进行数值模拟,获得床层上... 详细信息

针对现有垃圾焚烧设施设计处理能力与城市生活垃圾处理实际需求不符,导致焚烧炉普遍存在超烧或者负荷不足的问题,采用炉排固相燃烧模型与炉膛气相燃烧模型耦合的方法,对不同负荷下某城市炉排炉内垃圾的燃烧过程进行数值模拟,获得床层上的烟气中间产物浓度分布、炉内温度场和湍流分布。结果表明:在现场对应的边界条件下满负荷运行时,炉膛后拱上部分布着高温区域,极易发生结焦现象;焚烧炉110%负荷运行时,二次风引起烟气湍流强度增加,炉内温度分布更加均匀;焚烧炉90%负荷运行时,前拱处烟气湍流扩散,附近高温烟气区域向下移动,烟气温度降低,需提高二次风温度,使烟气在850℃以上区域的停留时间满足环保要求。

关键词：焚烧炉燃烧负荷

生活垃圾焚烧炉排炉掺烧污泥对灰渣特性的影响

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燃烧科学与技术 2021年第3期27卷 297-302页

作者：张瑞娜上海环境卫生工程设计院有限公司上海生活垃圾处理和资源化工程技术研究中心上海200232

本研究以生活垃圾焚烧炉排炉掺烧污泥的运行项目为依托,经过近半年的现场运行发现炉内多处位置易产生结焦.对焦样和灰渣采集,并使用XRF、SEM和EDS等样品测试,分析讨论垃圾焚烧炉掺烧污泥对灰渣特性的影响及产生结焦的主要原因.研究结果... 详细信息

本研究以生活垃圾焚烧炉排炉掺烧污泥的运行项目为依托,经过近半年的现场运行发现炉内多处位置易产生结焦.对焦样和灰渣采集,并使用XRF、SEM和EDS等样品测试,分析讨论垃圾焚烧炉掺烧污泥对灰渣特性的影响及产生结焦的主要原因.研究结果表明:由于污水处理过程中含铁絮凝剂的加入,使污泥中含有大量的Fe,掺烧污泥后易形成低温熔融的铁系复盐,呈现烧结状态,这是焚烧炉火焰区结焦的主要原因;垃圾中含有较多的Na、K,铁的加入易与底渣的Si、Al结合,从而降低了Si、Al捕捉Na、K的能力,随气流上升到炉膛上部的Na、K生成低熔点硫酸盐,是造成烟道区结焦的原因之一;由于焚烧炉喉口尺寸狭窄,炉内拐点引起颗粒惯性撞壁,让未燃尽的炭粒撞击到墙壁,炭粒表面的高温促成了喉口附近结焦.结焦特性的研究对于改进污泥掺烧工艺有一定的理论指导意义.

关键词：生活垃圾焚烧炉污泥结焦

丙烯酸废水雾化焚烧炉内流动及燃烧优化数值模拟研究

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丙烯酸废水雾化焚烧炉内流动及燃烧优化数值模拟研究

作者：丁敬重庆大学

学位级别：硕士

随着我国蛋氨酸工业的快速发展,作为其生产中间体的丙烯醛产能也得到了大幅度提升,与此同时产生了大量的丙烯酸废水。焚烧法处理丙烯酸废水简单高效、及时彻底、容易实现大规模工业化,但仍然普遍存在着焚烧炉结焦结渣的难题。为减轻输... 详细信息

随着我国蛋氨酸工业的快速发展,作为其生产中间体的丙烯醛产能也得到了大幅度提升,与此同时产生了大量的丙烯酸废水。焚烧法处理丙烯酸废水简单高效、及时彻底、容易实现大规模工业化,但仍然普遍存在着焚烧炉结焦结渣的难题。为减轻输送管道和泵的腐蚀,酸性废水在焚烧前通常加入Na OH中和,这不可避免带入碱金属盐类,更加重了焚烧炉的结焦结渣,对废水的高效清洁处理和焚烧炉运行的稳定性造成严重威胁。本文选择2 t/h的丙烯酸废水焚烧处理为工程应用背景,以减少炉膛壁面的超温区和降低废液液滴碰壁率两个参数指标进行炉膛结渣结焦倾向性研究,通过数值模拟方法,系统研究了液体喷射式废液焚烧炉炉膛结构参数、喷嘴参数及运行参数对炉膛壁面温度分布及液滴碰壁特性的影响规律,阐明了焚烧炉炉膛结构参数、喷嘴参数、运行参数对壁面结焦结渣特性的影响,获得了丙烯酸废水焚烧炉的最优炉膛结构、喷嘴参数和运行参数。主要研究成果如下:(1)通过对不同炉膛结构下丙烯酸废水流动及燃烧过程的模拟研究,获得焚烧炉最佳双燃烧室通道尺寸及废水喷嘴布置高度:(1)双燃烧室通道尺寸对炉内温度分布有重要影响,尺寸较大(1 m)时,焚烧炉拐角壁面温度较0.5 m通道尺寸低82℃,壁面结焦结渣倾向小;(2)喷嘴布置高度不宜过高(1～1.2 m)或过低(0.7m),喷嘴布置高度略高于一燃室中心线(0.8～1.0 m)高度区间液滴碰壁数和超温壁面数均较少,结焦结渣倾向性较小,对焚烧炉的运行有利。(2)通过探究炉膛喷嘴参数对炉膛壁面温度分布及液滴碰壁特性的影响规律,获得最佳喷嘴参数——废液液滴入射速度v为10～12 m/s、液滴雾化角α为25°～30°、喷嘴倾斜角β为10°～20°,最佳喷嘴参数下的壁面超温区和废液液滴碰壁数均较少,因此炉膛结焦结渣倾向性较小,更有利于焚烧炉稳定运行。其中,各最佳喷嘴参数下均存在炉膛四个壁面未超温的工况,以及各最佳喷嘴参数下的最低碰壁率均低于7%。(3)对不同过量空气系数和负荷下丙烯酸废水焚烧炉的运行情况进行分析,获得了最佳的焚烧炉运行参数:(1)炉膛最高壁面温度随着过量空气系数的增加而逐渐降低,最佳过量空气系数为1.4和1.5;(2)额定负荷下炉膛最高壁面温度随着负荷的增加而逐渐升高,壁面超温情况相差不大,当焚烧炉超负荷运行时,炉膛壁面超温情况严重恶化,一燃室上壁面和下壁面超温严重(均超过1200 K),这极大的加重了炉膛结焦结渣的风险,因此不建议该焚烧炉超负荷运行。

关键词：丙烯酸废水焚烧炉雾化燃烧数值模拟结焦结渣

600t/d城市生活垃圾焚烧炉焚烧及优化模拟

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600t/d城市生活垃圾焚烧炉焚烧及优化模拟

作者：万馨瞳哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

随着我国城镇人口和城市生活垃圾产量的持续增多,“垃圾围城”现象日趋严峻,妥善处理好数量庞大的城市生活垃圾是刻不容缓的。城市生活垃圾焚烧处理后可以实现减量化、无害化和资源化的目标,将焚烧后的余热进行回收利用也可在一定程度... 详细信息

随着我国城镇人口和城市生活垃圾产量的持续增多,“垃圾围城”现象日趋严峻,妥善处理好数量庞大的城市生活垃圾是刻不容缓的。城市生活垃圾焚烧处理后可以实现减量化、无害化和资源化的目标,将焚烧后的余热进行回收利用也可在一定程度上降低对化石能源的需求量。本文对安徽德玉环境工程装备有限公司提供的600t/d城市生活垃圾焚烧炉进行仿真模拟,研究在不同参数变量(炉排运行速度、燃料粒径、后拱结构)下的焚烧过程,以期为垃圾焚烧厂的优化运行提供一定的参考和指导。本文首先对某750t/d垃圾焚烧炉进行数值模拟,将模拟结果与现场运行数据进行对比,验证了模拟方法的可靠性。然后通过Flic和Fluent软件耦合的方法对委托单位提供的焚烧炉进行数值模拟,结论如下:沿炉排长度方向水分蒸发阶段较长;炉内二次风对气相焚烧有明显扰动和补氧作用;流速较大区域主要分布在二次风口和第一烟道后墙;O的低浓度区域主要分布在炉排的中间区域和燃烧器中下部区域;CO在炉排中段浓度较高,在其他区域的含量很小。采用数值模拟方法对委托单位提供的焚烧炉进行优化设计,研究炉排运行速度、燃料粒径、后拱结构(后拱高度和后拱角度)对炉内焚烧的影响,得到最优工况。结果表明:炉排运行速度越小焚烧越彻底,但可能引起高温腐蚀,炉排运行速度越大,第一烟道出口氧气浓度越高,燃料焚烧不完全;燃料粒径增大,床层上垃圾燃料焚烧的各阶段速率、燃料总质量损失和第一烟道出口烟气温度均减小,焚烧越不充分;后拱高度过高或过低可能造成前后墙温度过高。后拱角度越小,炉内气体混合越均匀。在本研究范围内,炉排运行速度12.6m/h,燃料粒径25mm,后拱高度不变,后拱角度25°为最优工况。本文还对掺烧干垃圾的可能性进行数值模拟研究,分析干垃圾掺烧比对炉内焚烧的影响。研究表明:随着干垃圾掺烧比增大,炉排上各阶段反应速率和燃料总质量损失增大,第一烟道出口温度增大而O浓度减小。适当增加干垃圾掺烧比可以促进炉排上垃圾的焚烧。

关键词：城市生活垃圾焚烧炉数值模拟优化设计

用于处理BDO/PTMEG装置废液的焚烧炉设计

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化学工程 2020年第5期48卷 6-10,74页

作者：罗秀朋魏宏大董志明北京航天动力研究所北京100076

BDO(1,4-丁二醇)和PTMEG(聚四氢呋喃)装置生产过程中会产生大量高浓度废液,并含有盐分,极难处理。文章从焚烧法基本原则出发,根据废液组分特性,设计一套焚烧炉,配套处理BDO和PTMEG生产装置产生的废液,设计处理废液总量6000 kg/h。焚烧... 详细信息

BDO(1,4-丁二醇)和PTMEG(聚四氢呋喃)装置生产过程中会产生大量高浓度废液,并含有盐分,极难处理。文章从焚烧法基本原则出发,根据废液组分特性,设计一套焚烧炉,配套处理BDO和PTMEG生产装置产生的废液,设计处理废液总量6000 kg/h。焚烧炉设计主要包括:焚烧炉运行温度选择、燃烧器组织燃烧、烟气停留时间选取、燃烧炉膛衬里选择以及考虑烟气中熔盐腐蚀等几部分工作。本套焚烧炉经过1年多的实际运行,整套装置运行安全、可靠,性能满足30%—110%运行能力,燃烧效率不低于99.9%,焚烧残渣的热灼减率小于5%,烟气排放指标满足国家环保标准GB18484—2001《危险废弃物焚烧污染控制标准》。

关键词： BDO PTMEG 焚烧炉废液焚烧