焚烧炉及余热锅炉额定工况下第一、二烟道的热态模拟
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目录1、生活垃圾焚烧生成物概述1.1焚烧产生物质的组成及危害1.2焚烧危害物质的控制措施2、生活垃圾焚烧设备2.1生活垃圾焚烧设备基本概述2.1.1焚烧系统2.1.2燃烧空气系统2.1.3点火及辅助燃烧系统2.1.4焚烧炉系统2.2余热锅炉系统2.2.1余热锅炉的结构形式2.2.2余热锅炉本体2.2.3锅炉排污系统2.2.4清灰装置2.2.5加药、取样系统2.2.6主要设备选型(暂定)2.2.7蒸汽量计算3、生活垃圾焚烧烟气净化系统3.1生活垃圾焚烧烟气净化基本概述3.2湿法脱酸装置3.3半干法脱酸装置3.4干法脱酸装置3.5本工程工艺介绍1、生活垃圾焚烧生成物概述1.1焚烧产生物质的组成及危害焚烧产生的物质由残渣、烟气组成。
垃圾焚烧烟气的主要成分由N2、02、CO2、H2O组成,其含量占烟气容量的99%,这部分对环境危害较小或无危害。
焚烧烟气中还含有约1%对环境有较大影响的污染物,其中包括以下四类:♦颗粒物(粉尘)♦酸性气体:氯化氢(HCL)、氟化氢(HF)、硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)♦重金属汞(Hg)、铅(Pb)、铬(Cd)、其他重金属及化合物♦有机剧毒性污染物二嗯英(PCDDs)、呋喃(PcDFs)垃圾焚烧飞灰(粉尘)是焚烧过程中产生的微小无机颗粒状物质,主要是:1、被燃烧空气和烟气吹起的小颗粒灰分。
2、未充分燃烧的碳等可燃物。
3、因高温而挥发的盐类和重金属等在烟气冷却净化处理过程中凝缩或发生化学反应而产生的物质。
粉尘的产生量及粉尘的组合与城市生活垃圾的性质和燃烧方法、燃烧设备有直接关系。
机械炉排生活垃圾焚烧炉炉膛出口粉尘量一般为1〜6g/m3(标),换算成垃圾燃烧量,一般为1T干垃圾燃烧量为10〜45KG。
粉尘(颗粒物)有哪些危害?颗粒物的粒径越小越容易进入肺泡,危害也就越大。
细小颗粒物中会含有CrCu、Ni、Zn、Pb、Mn、Sb、Se、Cd等重金属,其中对人体危害大的重金属如Cr、Cd、Ni、Pb、Se主要集中于小于3Hm的颗粒物中。
生活垃圾焚烧炉及余热锅炉(GB/T18750-2008)前言本标准代替GB/T18750-2002《生活垃圾焚烧锅炉》。
本标准与GB/T18750-2002的主要差异为:——标准名称改为“生活垃圾焚烧炉及余热锅炉”;——第1章删除了处理量的描述;——第2章增加了9个规范性引用文件:GB50185、GB50264、GBJ126、GB/T3766、GB/T10180、GB/T16618、ZBFGH15、ZBFGH16、NFPA85,删除了1个规范性引用文件GB5085.3;——第3章增加了4个术语:3.3余热锅炉、3.4机械炉排式生活垃圾焚烧炉、3.5流化床式生活垃圾焚烧炉、3.6回转窑式生活垃圾焚烧炉,删除了2个术语:生活垃圾焚烧锅炉和漏渣;——删除了GB/T18750-2002的4.1中按大小分类的内容;——表1的生活垃圾焚烧炉处理量增加了550t/d~800t/d的分档;——GB/T18750-2002的4.2.1~4.2.3纳入术语描述,删除了4.2.4的描述;——将GB/T18750-2002的6.1.2纳入6.2.10;——删除了GB/T18750-2002的6.2.13“焚烧锅炉飞灰应进行毒性鉴别”的描述;——增加了6.3机械炉排式生活垃圾焚烧炉。
本标准的附录A为规范性附录。
本标准由中华人民共和国住房和城乡建设部提出。
本标准由中华人民共和国住房和城乡建设部城镇环境卫生标准技术归口单位上海市市容环境卫生管理局归口。
本标准负责起草单位:重庆三峰卡万塔环境产业有限公司。
本标准参加起草单位:重庆同兴垃圾处理有限公司、重庆科技学院、上海浦城热电能源有限公司、上海市环境工程设计科学研究院、江西江联能源环保股份有限公司、江苏徐州燃烧控制研究院有限公司、宁波枫林绿色能源开发有限公司、无锡市宜刚耐火材料有限公司、宜兴市中电耐磨耐火工程有限公司、杭州锅炉集团股份有限公司、深圳市市政环卫综合处理厂。
本标准主要起草人:雷钦平、王定国、刘思明、熊绍武、舒成光、陈耀华、朱新才、郑奕强、卢忠、曹秋、秦峰、安森、雷明、裴万柱、崔德斌、陈天军、方阳升、蒋建民、蒋洪伟、曹学义、姜宗顺、林桂鹏。
一次再热锅炉尾部双烟道烟气流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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1. 省煤器: 烟气从锅炉尾部进入省煤器,与锅炉省水管束进行热交换,预热省水。
1、概述1. 锅炉主要设备1.1 焚烧炉:采用由自主开发的三驱动逆推式炉排垃圾焚烧炉,国内加工制造。
二期配置1台350t/d炉排型垃圾焚烧炉,日处理城市生活垃圾350t;1.2 余热锅炉:二期配置1台中温中压、单锅筒自然循环炉,由苏州张家港海陆锅炉有限公司设计制造;1.3 烟气处理系统:包括喷雾器、洗涤塔和布袋除尘器等,由常州东方除尘器有限公司设计、制造及安装调试。
2. 垃圾来源垃圾的收集和运输,均由环卫部门免费由集装密闭车辆运至我公司垃圾库内供焚烧炉使用。
3. 水源循环冷却水的补充水水源来自厂区西北面的武宜运河,经约250m 的管线输送至焚烧发电厂。
化学补充水、石灰浆用水、空调用水均来自经水工处理设备处理的武宜运河水;生活用水采用城市自来水。
4.焚烧炉渣、灰渣的处理垃圾焚烧后产生的烟气,经烟气处理系统收集、固化处理后运至政府指定的卫生填埋场进行填埋。
垃圾中的废铁杂物可回收利用,炉渣作为砖瓦厂的原材料进行综合利用。
5.电力接入系统电气以35KV的电压等级接入电网,两回联络线接入220KV滆湖变35KV侧母线,另从牛塘变10KV系统引一回线路作为备用电源。
6.机组运行方式正常运行工况,3台炉供两台机,对外供热最大25t/h,汽轮机的出力为10.85MW。
投运初期无供热管网时,汽轮机系纯凝运行,汽轮机的出力为15.09MW。
7.环保标准在环保措施上坚持“三同时”原则。
焚烧的烟气经过烟气净化设备处理达到排放标准(欧盟1号标准)后排入大气。
垃圾渗滤液经厂区内预处理,达到生活垃圾渗滤液二级排放的标准后排市政污水管网。
8.贮仓垃圾储存在垃圾贮坑内,垃圾贮坑为封闭式结构,以防止垃圾臭气外逸。
垃圾贮坑的有效容量贮存约为7天的垃圾焚烧量。
一个约4.2天储量的炉渣贮坑。
一个25m3灰仓,可满足15小时(3台炉)灰的储存。
一个10m3水泥贮罐,可满足24小时(3台炉)水泥的储存。
每套烟气净化系统使用的1个30m3石灰仓,1个1m3活性炭贮罐。
锅炉工考试题库500题[含答案]一、问答题1.5MPa。
1010.汽包内的旋风分离器进口管的中心线与汽包最高水位有何关系?汽包内的旋风分离器进口管的中心线应高于汽包最高水位。
1011.锅炉起动中的升温升压速度由什么控制?燃烧率。
1012.锅炉吹灰的顺序是什么?为什么?顺序:空预器→炉膛(由下向上)→烟道(由前向后.由上向下)。
沿着烟气流向吹灰,防止前面的飞灰沉积在已经吹干净的后面的受热面上,影响吹灰效果。
1013.锅炉点火前应进行彻底通风,通风量应大于额定值多少?通风时间多少?大于25%额定值,时间大于5分钟。
1014.锅炉校验安全门的顺序是什么?先高压后低压,先机械部分后远控装置。
1022.水位计投入前的检查?1)水位计汽水侧一.二次门.放水门手轮齐全,各部件连接螺丝紧固,上述各门关闭;2)水位计各部分完整,云母片完好,灯泡齐全,反光镜及保护罩完好;3)投用水位计内照明,就地检查水位计完好,刻度指示清晰正确。
1023.锅炉启动的考虑原则?1)在启动过程中使锅炉各部件受热均匀,减小热应力,保证设备安全;2)在保证设备安全的前提下,缩短启动时间,节省燃油和厂用电,提高经济性。
1024.锅炉检修后的验收工作分为几个阶段?分段验收,分部试运行,整体试运行,总验收。
1025.泵不打水的现象?1)泵出口压力低2)流量指示为“0”3)电流表指示在空负荷位置并摆动4)泵声音异常且壳体温度升高。
1026.锅炉启动过程中如何防止水冷壁受损?启动过程中燃烧控制均匀,使水冷壁管受热均匀,火焰调整得当,不冲刷炉墙,喷燃器口不结焦。
1027.锅炉启动过程中如何保护省煤器?由于启动过程中锅炉进水不是连续的,当停止进水时,应将省煤器再循环开启,保护省煤器。
1028.锅炉启动过程中如何保护过热器?维持汽包水位,防止满水进入过热器;启动初期,产汽量少,控制燃烧及过热器的温升在规定范围内。
1029.当负荷为多少时,应对锅炉全面吹灰?200MW1030.炉进水过程中,汽包上.下壁温差不大于多少度?56℃1032.机组启动由哪几个过程组成?答:在单元机组中,机炉启动是联合进行的,一般由上水.吹扫.炉底加热.点火暖管.冲转暖机.升速并网和升负荷等几个过程组成。
Q/NNB锅炉专业一、填空题1、余热锅炉由水冷壁、汽包、蒸发受热面管、过热器及省煤器等组成,焚烧炉出来850℃的烟气,首先被焚烧炉炉膛、第二通道、第三通道水冷壁管吸收热量。
然后烟气继续冲刷水平烟道内的一级蒸发器、三级过热器、二级过热器、一级过热器、二级蒸发器和省煤器,并在三级、二级、一级过热器之间布置了两级喷水减温器,用来调节过热器出口汽温。
2、锅炉给水温度130℃,锅炉给水经除氧器由给水泵供给,经省煤器预热后送至汽包,经过汽包下降管分配到各个水冷壁及蒸发受热面下集箱,然后再经水冷壁和蒸发器受热面管进一步进行热交换,产生出汽水混合物进入汽包。
饱和蒸汽在汽包内被分离出来,经过过热器进一步加热,最后产生出过热蒸汽,送往汽轮机。
过热器中部有两级喷水减温装置,用来调节过热蒸汽出口温度。
3、影响垃圾燃烧质量的因素:垃圾灰份、水份和热值;垃圾在炉排上的停留时间;炉排上垃圾的厚度;炉膛的热负荷;过量空气系数。
4、水压试验合格标准为:停止上水后(在给水门不漏条件下)5分钟内压力下降值小于0.5MPa;承压部件无漏水、湿润及无残余变形现象;5、隔料门主要用于启、停炉过程中密封锅炉垃圾溜槽,防止冷空气进入锅炉,影响锅炉的升、降温要求。
焚烧炉排由固定炉排、滑动炉排和翻动炉排三种炉排组成。
6、滑动炉排片形成水平运动,确保垃圾燃烧层在水平方向向前运动;翻动炉排片形成上下移动,确保垃圾层翻转移动。
对垃圾在焚烧炉排上完成干燥、加热、分解、燃烧、燃烬的每个反应过程能得到较好的控制。
7、每台焚烧炉配置1台空气预热器,蒸汽—空气预热器由两级组成,第一级加热的热汽源是低压蒸汽,来自汽轮机的一级抽汽,加热后的额定出口风温为150℃。
第二级加热的热汽源是高压蒸汽,来自汽包的饱和蒸汽,加热后的额定出口风温为230℃。
8、我司有哪些烟气净化工艺:SNCR高温脱硝、喷雾反应系统、活性碳吸附、干法脱酸系统、袋式除尘系统。
9、喷雾反应器是一个下部带锥体的圆柱形筒体,其顶部是旋转喷雾器,从余热锅炉来的热烟气从反应器顶部水平通道进入,顶部通道设有导流板,可使烟气呈螺旋状向下运动。
XXXX垃圾焚烧发电项目余热锅炉产品供货技术协议买方:XXXX环保能源有限公司卖方:XXXX锅炉股份有限公司设计方:XXXX设计研究院XXXX设计研究所技术协议XXXX环保能源有限公司(以下简称买方)与XXXX锅炉股份有限公司(以下简称卖方)就卖方向买方提供海安县生活垃圾焚烧厂所需的2×250t/d垃圾焚烧线余热锅炉及安装调试指导服务,经过双方友好讨论与协商,达成如下技术协议。
本协议是合同不可分割的一部分,与合同具有同等的法律效力。
一. 总则1.买方拟建项目为海安县生活垃圾焚烧发电厂,一期规模为日处理生活垃圾500吨,装设2台处理量为250吨/天的垃圾焚烧炉,相应配套2台套余热锅炉。
该余热锅炉的基本设计由买方提供,其设计、供货和安装、调试指导由卖方完成。
2.供货及服务范围为海安生活垃圾焚烧发电厂:●余热锅炉本体及钢架:包括余热锅炉本体其供货范围内的附属管道、阀门、仪表,及余热锅炉平台、扶梯等。
●焚烧炉钢架及平台、扶梯:●一次风蒸汽预热器(二级预热)●详见本章第五节(设计范围)、第六节(供货范围)。
3.技术协议提出的是最低限度的技术要求,并未对一切细节作出规定,也未充分引述有关国家标准和规范的条文,卖方应根据技术协议的要求,完成转化设计和制造,并提出相应的国家标准和规范。
4.买方有权提出因规范标准和规程发生变化而产生的一些补充修改要求,具体项目和条件由双方商定。
5.本技术协议所使用的标准如与卖方所执行的标准发生矛盾时,按较高标准执行。
6.卖方在转化设计和制造过程中的任何疑问和修改,应先征得买方同意后,再与外方协商解决。
7.卖方有责任配合买方进行工程设计,包括应买方要求参加工程及设计联络会。
8.锅炉承压部分的设计、制造时尽量考虑整体组装出厂,减少工地的焊接工作量。
9.卖方应对由买方提供的余热锅炉与焚烧炉接口图纸进行优化设计。
二. 设备基本概况1.焚烧炉型式:Waterleau机械多级炉排炉(顺推)2.适用垃圾低位热值范围最高工况:7800kJ/kg设计工况(设计点):6200kJ/kg最低工况:4186kJ/kg3.余热锅炉型式:单锅筒自然循环,集中下降管,三通道和卧式布置。
**************有限公司烧结厂环冷机烟气余热利用发电工程#1、2余热锅炉整套启动调试措施编制单位:**********工程有限公司会审单位:**************有限公司**********工程有限公司*****建设工程监理有限公司批准单位:****烧结余热发电工程项目部出版日期: 2011 年月版次:第 2版****烧结余热发电工程#1、2余热锅炉整套启动调试措施会签单编制单位: **********工程有限公司会审单位: **************有限公司**********工程有限公司*****建设工程监理有限公司批准单位:****烧结余热发电工程项目部本措施于年月日经****钢铁集团有限公司、**********工程有限公司、*****建设工程监理有限公司有关专业人员讨论通过。
编写:审核:批准:目录1. 编写依据 (6)2.调试目的 (6)3. 调试对象及范围 (6)4. 启动前应具备的条件及准备工作 (8)4.1 锅炉机组启动前应具备的条件 (8)4.2 试运技术要求 (10)5.循环风机及其系统 (11)5.1调试目的 (11)5.2调试对象及范围 (11)5.3调试前应具备的条件及准备工作 (11)5.4单体调试项目 (11)5.5调试方法、工艺或流程 (11)5.6调试验评标准 (12)5.7安全技术措施 ..................................................................................... 错误!未定义书签。
6.水系统冲洗 (12)6.1锅炉系统水冲洗: (12)7.锅炉碱煮及烘炉 (13)7.1调试目的 (13)7.2调试对象及范围 (13)7.3碱煮炉前应具备的条件及准备工作 (13)7.4调试方法、工艺或流程 (14)7.5调试步骤、作业程序 (15)7.6安全技术措施 (17)7.7调试验评标准 (17)附图一: (18)附图二: (18)附图三: (18)附图四: (19)8.锅炉吹管 (19)8.1调试目的 (19)8.2调试对象及范围 (20)8.3吹管前应具备的条件及准备工作 (20)8.4 调试方法、工艺或流程 (21)8.5调试步骤、作业程序 (22)8.6调试验评标准 (23)8.7安全技术措施 (24)附图一: (25)附图二: (25)9.锅炉蒸汽严密性检查,安全阀校验 (27)9.1调试炉目的 (27)9.2调试对象及范围 (27)9.3调试前应具备的条件及准备工作 (27)9.4调试方法、工艺或流程 (28)9.5调试步骤、作业程序 (28)9.6调试验评标准 (29)9.7安全技术措施 (30)附图一: (30)10.锅炉整组启动 (31)10.1调试目的 (31)10.2调试前应具备的条件及准备工作 (31)10.3调试方法、工艺或流程 (32)10.4调试步骤、作业流程 (33)10.5运行控制与调正 (34)10.6正常停炉 (35)10.7事故紧急停炉、故障停炉和故障处理 (36)10.8锅炉停炉保养 (37)10.9调试验评标准 (37)10.10安全技术措施 (37)附图一: (38)附图二: (38)11.附录 (39)1. 编写依据2.1 《火力发电建设工程启动试运及验收规程》2009版;2.2 《火电工程调整试运质量检验及评定标准》;2.3 《火电工程启动调试工作规定》;2.4 《电力工业锅炉监察规程》;2.5 《火电施工质量检验及评定标准》(调整试运篇)2.6 《电力建设施工及验收技术规范》(锅炉篇)2.7《QC360(410)/400(285)-47(20)-2.45(0.78)/375(225)锅炉设计说明书》、《QC360(410)/400(285)-47(20)-2.45(0.78)/375(225)锅炉安装使用说明书》2.调试目的整套启动调试是安装工程的最后一个阶段,是由静态变为动态,冷态变为热态,建设转为生产的关键工程项目和重要环节。
焚烧炉及余热锅炉额定工况下第一、二烟道的热态模拟摘要:本文对国内某垃圾焚烧发电厂焚烧炉及余热锅炉额定工况下第一、二烟道的气流流场进行了热态模拟,主要研究炉膛结构和二次风配比对炉内烟气动力场和温度的影响,炉内换热特性等,可作为焚烧炉及余热锅炉优化设计的参考和优化运行的参考,以期为焚烧炉的结构设计和配风设计提供依据。
关键词:垃圾焚烧;优化设计;优化运行;数值模拟引言由于我国城市生活垃圾有水分高,热值低,未分类等特点,采用层燃方式的炉排焚烧炉对有这些特性的垃圾适应性好,在国内垃圾焚烧行业里占有很大的优势[1]。
焚烧炉内的气流流场情况实际测试很难,测试仪器也很昂贵,而且由于要进行生产活动,在现场进行实验是非常不经济的。
利用CFD技术进行焚烧炉内气流流场特性研究则可以经济有效地满足上述需求。
在总结焚烧炉及余热锅炉的冷态模拟经验之后,对热态模拟合理简化了几何模型,优化了模拟时间成本和计算精度。
焚烧炉及余热锅炉第一、二烟道的热态模拟主要研究内容有炉膛结构和二次风配比对炉内烟气动力场和温度的影响,炉内换热特性等,可作为焚烧炉及余热锅炉优化设计的参考和优化运行的参考。
1、模型简介焚烧炉及余热锅炉第一、二烟道热态流场数值模拟的数学模型包括连续方程、动量方程及计算湍流的k-?着双方程,能量方程,组分方程,反应模型及热辐射模型。
其中辐射模型为DO(Discrete Ordinates)[2],从辐射方程计算的能量作为能量方程的源项;组分的反应模型为Species Transport/Volumetric Reaction,参加反应的各组分的净生成速率作为组分方程的一部分。
除热辐射模型和反应模型外,各模型的控制方程如表1,其通用形式如公式(1)。
■+div(?籽u?准)=div(Гgrad?准)+S(1)式中:?准为通用变量,Г表示广义扩散系数,S为广义源项。
采用SIMPLE算法解算上述方程,得出收敛解。
2、一、二烟道的模拟分析本文仅对焚烧炉及余热锅炉的一二通道的烟气流动及换热情况进行模拟。
XL 尾气焚烧炉操作规程二〇〇八年十月二十三日目录第一章装置概况............................................................................................ 错误!未定义书签。
1.1概述..................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.3工艺流程说明与工艺指标................................................................. 错误!未定义书签。
1.4产品质量指标..................................................................................... 错误!未定义书签。
1.5原料油、主要辅助材料及催化剂性质............................................. 错误!未定义书签。
1.6物料平衡............................................................................................. 错误!未定义书签。
1.7装置能耗............................................................................................. 错误!未定义书签。
1.8化学药剂、催化剂用量..................................................................... 错误!未定义书签。
69节能基础科学⑩NO 04 2020 ENERGY CONSERVATION 层燃垃圾焚烧炉炉内燃烧工况的热态数值模拟董龙标n 2曾庆彪3刘毓彬u(1.广东工业大学材料与能源学院,广东广州510006 ; 2.中山市智明节能环保科技有限公司,广东中山528400 ;3.广东省轻工业联合会,广东广州510030)摘要:燃烧过程的数值模拟以计算机为桥梁,把燃烧理论、实验和燃烧设备三者有机地结合起来,对燃烧 学的发展具有重要的科学价值和实际意义,目前已成为实验技术的有益补充。
对垃圾焚烧炉的热态数值模拟主要 包括对炉内的温度场的分布进行了数值模拟。
根据垃圾焚烧炉膛的温度场分布可以判断燃烧工况的优劣,从而考 核炉拱的性能。
因此,对垃圾焚烧炉进行热态数值模拟具有极其重要的意义。
对8个热态工况下的炉内温度场进 行了数值模拟,其结果与热态试验定性一致,从而证实了热态数值模拟的可信性,对实际工程设计有一定的参考 价值。
关键词:垃圾焚烧炉;温度场分布;热态数值模拟;炉拱结构中图分类号:T K229 文献标识码:A文章编号:1004-7948 (2020 ) 04-0069-03doi : 10.3969/j.issn.l004-7948.2020.04.019Thermal numerical sim ulation of combustion conditions in the Laminar Combustion Municipal solidwaste incineratorD O N G L o n g-b i a o ZE N G Q i n g-b i a o L I U Y u—binA bstract :T h e n u m e r i c a l s i m u l a t i o n o f the c o m b u s t i o n p r o c e s s h a s b e e n d e v e l o p e d in recent d e c a d e s w i t h the d e v e l o p m e n t o f c o m p u t e r t e c h n o l o g y,they are b a s e d o n c o m b u s t i o n t h e o r y,fluid m e c h a n i c s,c h e m i c a l d y n a m i c s,heat transfer,n u m e r i c a l calculation m e t h o d s,a n d e x p e r i m e n t a l techniques.lt uses a c o m p u t e r as a bridge a n d organically c o m b i n e s the c o m b u s t i o n t h e o r y,e x p e r i m e n t s,a n d c o m b u s t i o n e q u i p m e n t.It h as important scientific value a n d practical significance for the d e v e l o p m e n t o f c o m b u s t i o n s c i e n c e,a n d h as b e c o m e a useful s u p p l e m e n t to e x p e r imental t e c h n o l o g y. T h e thermal simulation o f w a s t e incinerator in this p a p e r m a i n l y includes the n u m e r i c a l simulation o f tem p e r a t u r e field distribution.According to the t e m p e r a t u r e field distribution o f the f u r n a c e,the c o m b u s t i o n condition c a n b e j u d g e d a n d the p e r f o r m a n c e o f the furnace arch c a n b e evaluated.T h e r e f o r e,i t is very important to simulate the thermal state o f the L a m i n a r C o m b u s t i o n M u n i c i p a l solid w a s t e incinerator.In this p a p e r,the conc e n t r a t i o n field a n d t e m p e r a t u r e field u n d e r eight hot conditions are s i m u l a t e d,the results are qualitatively consistent wit h the hot state test,w h i c h p r o v e s the credibility o f the hot state n u m e r i c a l simulation a n d has certain reference value for the actual engineering d e s i g n.Key words :m u n i c i p a l solid w a s t e incinerator ;t e m p e rature field distribution ;thermal n u m e r i c a l simulation ;furnace arch structure引言在中国,迫切需要对城市生活垃圾这些固体废弃物 进行现场燃烧处理。
垃圾焚烧锅炉技术条件(JB/T 10249- 2001)1范围本标准规定了垃圾焚烧锅炉的分类、型号、结构、性能、制造、安装、试验方法、验收规则,以及标志和包装等事项。
本标准适用于以水为介质的各种型式的垃圾焚烧锅炉。
对于不配置余热锅炉的小型垃圾焚烧炉可参照执行本标准的有关规定。
2引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB1576-1999低压锅炉水质GB/T1921-1988工业蒸汽锅炉参数系列GB/T3166-1988热水锅炉参数系列GB/T10180-1988工业锅炉热工试验规范GB/T12145-1999火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量GB50273-1998工业锅炉安装工程施工及验收规范DL/T5047-1995电力建设施工及验收技术规范(锅炉机组篇)JB/T1612-1994锅炉水压试验技术条件JB/T1615-1991锅炉油漆和包装技术条件JB/T6503-1992烟道式余热锅炉通用技术条件蒸汽锅炉安全技术监察规程(1996年版)热水锅炉安全技术监察规程(1997年修订)3定义本标准采用下列定义3.1垃圾municipal solid waste (MSW)本标准中“垃圾”一词,主要指城市生活中产生的固体废弃物,即“城市生活垃圾”;也指与生活垃圾性质相近的非生活垃圾。
3.2 垃圾焚烧MSW incineration一种利用燃烧原理处理垃圾的方法。
3.3 垃圾焚烧锅炉MSW incineration boilers一种垃圾焚烧处理及余热利用设备,主要由垃圾焚烧设备及余热锅炉(或其它型式的余热利用装置,下同)两大部分组成。
3.4垃圾焚烧量capacity of MSW incineration单位时间内垃圾焚烧锅炉焚烧处理的垃圾量,通常以t/d为单位。
3.5焚烧残渣residue of MSW incineration垃圾焚烧后残留在炉底的残渣。
一种垃圾焚烧炉第一烟道烟气主控温度的测算方法一种垃圾焚烧炉第一烟道烟气主控温度的测算方法垃圾焚烧炉是一种常见的处理生活垃圾的设备,它通过高温燃烧的方式将垃圾转化为热能和固体废渣。
然而,垃圾焚烧炉的烟气中还含有大量的二氧化碳、二氧化硫等有害气体,对环境和健康造成威胁。
因此,要对垃圾焚烧炉的烟气进行有效控制,其中一个重要参数就是第一烟道烟气主控温度。
本文将介绍一种测算该参数的方法。
一、确定测量点第一烟道烟气主控温度的测量点应该位于烟道上游靠近燃烧区的位置。
在实际应用中,可以根据烟气流速、流量等参数来确定测量点的位置。
二、测量方法测量第一烟道烟气主控温度的方法一般有两种:单点测量和多点平均测量。
单点测量:在测量点处安装热电偶或红外仪器,实时采集温度数据。
这种方法简单、易操作,但无法反映烟气温度的变化情况。
多点平均测量:在烟道上安装多个热电偶或红外仪器,在一段时间内采集多个点的温度数据,计算其平均值。
这种方法可以反映烟气温度的变化情况,但需要较多的测量点,并且数据处理较为复杂。
三、计算方法第一烟道烟气主控温度的计算方法根据烟气流量、热值、烟气排放量等参数来确定。
一般可以采用以下的计算公式:Tc=Tc0+K1(C-B)-K2Q-K3Q2其中,Tc为第一烟道烟气主控温度,Tc0为烟气出口温度,K1为系数,C为热值,B为基准热值,K2为系数,Q为烟气排放量,K3为系数,Q2为烟气排放量的平方。
四、注意事项在测量过程中,需要注意测量点的选择和放置要合理,仪器的校正要准确,数据的处理要及时。
另外,由于烟气中含有大量的有害气体,操作人员需要佩戴防护装备,并注意自身的健康安全。
综上所述,垃圾焚烧炉第一烟道烟气主控温度的测算方法是一项重要的技术,可以帮助实现对烟气排放的有效监测和控制。
在实际应用中,要注意测量点的选择、测量方法的合理设计和计算公式的正确应用,确保数据的准确性和可靠性。
焚烧炉及余热锅炉额定工况下第一、二烟道的热态模拟
摘要:本文对国内某垃圾焚烧发电厂焚烧炉及余热锅炉额定工况下第一、二烟道的气流流场进行了热态模拟,主要研究炉膛结构和二次风配比对炉内烟气动力场和温度的影响,炉内换热特性等,可作为焚烧炉及余热锅炉优化设计的参考和优化运行的参考,以期为焚烧炉的结构设计和配风设计提供依据。
关键词:垃圾焚烧;优化设计;优化运行;数值模拟
引言
由于我国城市生活垃圾有水分高,热值低,未分类等特点,采用层燃方式的炉排焚烧炉对有这些特性的垃圾适应性好,在国内垃圾焚烧行业里占有很大的优势[1]。
焚烧炉内的气流流场情况实际测试很难,测试仪器也很昂贵,而且由于要进行生产活动,在现场进行实验是非常不经济的。
利用CFD技术进行焚烧炉内气流流场特性研究则可以经济有效地满足上述需求。
在总结焚烧炉及余热锅炉的冷态模拟经验之后,对热态模拟合理简化了几何模型,优化了模拟时间成本和计算精度。
焚烧炉及余热锅炉第一、二烟道的热态模拟主要研究内容有炉膛结构和二次风配比对炉内烟气动力场和温度的影响,炉内换热特性等,可作为焚烧炉及余热锅炉优化设计的参考和优化运行的参考。
1、模型简介
焚烧炉及余热锅炉第一、二烟道热态流场数值模拟的数学模型包括连续方程、动量方程及计算湍流的k-?着双方程,能量方程,组分方程,反应模型及热辐射模型。
其中辐射模型为DO(Discrete Ordinates)[2],从辐射方程计算的能量作为能量方程的源项;组分的反应模型为Species Transport/Volumetric Reaction,参加反应的各组分的净生成速率作为组分方程的一部分。
除热辐射模型和反应模型外,各模型的控制方程如表1,其通用形式如公式(1)。
■+div(?籽u?准)=div(Гgrad?准)+S(1)
式中:?准为通用变量,Г表示广义扩散系数,S为广义源项。
采用SIMPLE算法解算上述方程,得出收敛解。
2、一、二烟道的模拟分析
本文仅对焚烧炉及余热锅炉的一二通道的烟气流动及换热情况进行模拟。
由于焚烧炉的四个二次风布置位置并不呈周期性,每个位置的喷口数量也不相同,所以对二次风的喷口位置进行了调整,以期得到有周期特征的炉膛截面,进而简化模型。
调整的原则有两点,第一是保证在风量保持与设计值不变的情况下,每个喷口的空气射流动量与调整前一致,每个喷口的射流受主流区的影响与调整前基本一致;第二是保证喷口沿炉排宽度方向的均匀布置。
这里通过维持每列喷口的总流通截面积和调整前的一致,以及维持喷口截面为圆形来保证第一个要求。
通过上述调整,一方面可以使二次风的穿透力度与设计值基本一致,另一方面可使焚烧炉及余热锅炉第一二通道呈周期性结构,从而可简化模型。
调整后的每列二次风有19只喷口,均匀沿炉膛宽度方向布置。
见图1,其中的虚线区域为简化模型区域。
炉内空气动力场的特性对垃圾在炉排上的燃烧质量和锅炉的换热均有影响。
与冷态模拟
相比,在热态下,炉膛内的空气流速明显增加,而速度分布特性仍与冷态下相似。
余热锅炉第一通道的平均流速比第二通道平均流速要低,然而在第一通道中的流速并不均匀,第一通道中的最高速度能达10m/s。
由于前高,后高和后低的二次风作用,在炉膛内受相应的二次风影响的区域呈现局部高速区。
这不仅仅是由于二次风单独的作用,还受挥发气体二次燃烧的影响,在这些区域二次燃烧释放的大量热量使烟气迅速膨胀,增强了这些区域的气流扰动,并可以进一步增强可燃物与氧气的混合,使二次燃烧能迅速彻底地完成。
从图2速度等值线图,图3速度矢量图以及图5速度流线图可见,烟气在焚烧炉内及余热锅炉内的湍流效果明显,在前拱下部有一明显的大涡流,前拱的结构和前低、后低二次风促使这一涡流得以形成。
结合图4温度等值线图可见,在前拱下部有很明显的温度分界面,这一现象是由于干燥段上部有大量的水蒸汽流出,尽管有炉膛内火焰辐射和前低二次风的加热,这些水蒸汽从温度为室温的垃圾中蒸发出来以后,温度仍低于一次风温度,比炉膛大空间的温度要低得多。
这一涡流能将主燃区的高温烟气传播到燃烧干燥段上部气相区,对干燥段有一定的辐射加热作用,由于水蒸汽起到屏障作用,因此高温烟气对干燥段垃圾没有对流加热作用。
此外,这一涡流的存在也能将前低二次风及干燥段的过剩氧气引导到主燃区,可一定程度上强化二次燃烧的效果;同时也将干燥段上部的含有高水蒸汽的冷烟气引导到主燃烧区,对后低二次风附近的烟气产生冷却作用,能加长火焰的长度,从温度等值线图可见,后低二次风口上部有局部区域温度较低。
在炉膛内,由于垃圾的水分高,干燥段长,挥发段和固定碳气化段相应延后,导致主燃区贴近后墙。
从图6和图7中可见CmHn和CO的分布贴后墙,而不是理想状态下的炉膛中部。
尽管后高二次风能纠正这样的偏斜,但是比后高二次风量还大的前高二次风会加剧这种偏斜。
同时强劲的前高二次风使大部分的烟气贴一通道后墙流出,在后高二次风的作用下,也有较大部分的烟气从一通道的前墙流出。
因此,在焚烧炉出口,余热锅炉入口处形成的回流涡是双回流形状的。
由于主燃烧区贴近后墙,所以烟气的高温区也贴近后墙,并在前高二次风的引射下迫使大部分高温烟气沿锅炉一通道的后墙流出,使局部气流速度增加,水冷壁的换热不均匀程度增加。
尽管如此,鉴于是瘦高型的余热锅炉,烟气仍能保证在850℃的环境下停留2s以上。
一通道内的烟气速度和温度不均匀性会导致前后水冷壁的热负荷不均匀度差别较大。
水冷壁的热负荷不均匀程度如图8和图9,其中x为通道的相对高度,H为水冷壁的总高度,为16.8m。
ηg为沿锅炉通道高度方向的热负荷不均匀系数,在第一通道,当ηg=1时,热负荷为25688 W/m2,对第二通道,当ηg=1时,热负荷为14025W/m2。
由图8,第一通道的前后墙热负荷不均匀系数差别很大。
由前述可知,流动的不均匀性导致了这种差别。
锅炉第二通道的前后墙热负荷不均匀系数基本一致,如图9,说明烟气经过足够长的行程,能量分布已经均匀,从第二通道内均匀的温度场分布也能得出这个结论。
炉排上部主燃区靠后会使火焰贴水冷壁,使烟气冲刷炉膛后墙和水冷壁,会增加炉膛后墙和水冷壁的积灰,尤其是后墙的积灰会使传热恶化,使后续烟道,特别是第三烟道对流管束区的烟温过高,会产生更严重的积灰和腐蚀。
第一烟道水冷壁外有耐火料覆层,尽管会冲刷后墙,但是不会产生腐蚀。
降低余热锅炉第一通道前后水冷壁的负荷不均匀度的差别可采用以下三种办法,一种是降低炉排的速度,增加垃圾的干燥时间,使主燃区在炉膛的中间;第二种是增加后高二次风风量,减少前高二次风风量,使主燃区的烟气向第一通道中间偏斜;第三种是不降低炉排的运动速度,而是加长炉排干燥段的长度,增加前拱的长度和高度。
对
于已经建造好的焚烧炉,宜采用前两种方法。
3、结论
①本次模拟理想化了焚烧炉和余热锅炉的运行情况,简化的模型相当于一个无限宽的、横截面与实际炉型相同的焚烧炉及余热锅炉,与实际情况有一定差别。
优化后的模型与冷态全空间的流场相似,表明优化方式可行。
②燃烧高水分的垃圾会使炉排上的主燃区靠后,火焰会贴壁,从而增加积灰和使第一通道前后水冷壁热负荷不均匀度的差别增大。
通过降低炉排速度和调整前高和后高二次风量可使火焰充满度更合理。
③实际运行锅炉的积灰严重,从上述分析和积灰生成的机理可以推测,适当减少一次风占总风量的比例,使炉排上垃圾的过量空气系数小于1,热解反应占主导,相应地增加二次风,能减少飞灰被带出炉膛的量,减少飞灰在后续烟道中的沉积。
[1]刘效洲.垃圾焚烧炉拱的结构设计及数值模拟[J].动力工程,2002,8.
[2]M. Costa Numerical analysis of the thermo-fluid-dynamic field in the combustion chamber of an incinerator plant[J].Energy 2008:1-12.
[3]周力行.紊流两相流动与燃烧的数值模拟[M].清华大学出版社,1991.。