化工废液焚烧装置燃烧过程及污染物生成特性的数值模拟

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1、犬ｉｌ嫂大摩ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹｆｉ？士享位论文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ化工废液焚烧装置燃烧过程及污染物生成特性的数值模拟学科专业作者姓名尹洪超教授指导教师２０１５＾６Ｈ答辩日期－？，１Ｉ硕士学位论文化工废液焚烧装置燃烧过程及污染物生成特性的数值模拟ＮｕｍｅｒｉｃａｌＩｎｖｅｓｔｉａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎｇＰｒｏｃｅｓｓａｎｄＰｏｌｌｕｔａｎｔ

2、ＥｍｉｓｓｉｏｎｓｉｎａＣｈｅｍｉｃａｌＷａｓｔｅｗａｔｅｒＩｎｃｉｎｅｒａｔｏｒ作者姓名：付立欣学科、专业：热能工程１学号：２１２０００６指导教师：尹洪超教授完成日期：大理工犬摩ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中巳经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的

3、成果一同工作的同志对本研究所做的贡献。与我、均巳在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。＂学位论文题目７￡洛趙娘旅■格涂如减输说：作＾作者签名：巧可期：…－年ｒ月／日日大连理工大学硕士学位论文摘要废液焚烧炉是众多废液焚烧装置中应用最为广泛的装置，也是废液焚烧处理技术的。核心设备，适用于各类不同的情况能够处理各类组分复杂的有机废液，并具有燃烧效率高、调节温度速度快、建设费用和维护费用相对较低等优点焚烧炉内燃烧反应十；但分复杂，温度过高，炉内温度分布不均勾，火焰过长，ＮＯ，排放

4、量较大，易发生积灰结渔，同时对于雾化较难、固态悬浮物浓度较高的有机废液处理效果不佳是焚烧炉在工程实践中常遇到的典型问题。随着计算机硬件设备及软件的快速发展，可以采用数值模拟的方法分析化工废液在焚烧炉内的燃烧过程及污染物生成特性，为工程实践中优化操作。化工废液焚烧装置提供可靠的理论依据因此，建立合理的几何模型和数学模型能够准确的模拟焚烧炉内的燃烧过程及污染物生成特性，对工程实践应用具有指导意义。］本文应用ＦＬＵＥＮＴ软件对某炼化企业处理量为１０ｔｈ的废液焚烧炉燃烧过程进行三ｌ－ｉｔｅ维数值模拟，采用Ｒｅａｉｚａｂｌｅ瑞流方程及质量、

5、能量、动量、化学组分的守恒方程描述流动和燃烧过程，选择随机游走模型（ＲＳＭ）追踪废液燃烧粒子的运动轨迹以及瞬时瑞流脉动对废液燃烧粒子的影响；使用局部化学平衡的简化ＰＤＦ模型来模拟废液＾燃烧过程，并用）函数计算不同混合分数下各标量的时均值。此外，使用ＤＰＭ颗粒模型模拟工业有机废液雾化颗粒的分布，计算过程中考虑了液滴气化和液滴内部传热对传热、传质的影响；选用Ｐ１模型模拟炉内的辖射过程；依据各类型ＮＯ，的生成机理及炉内温度较高等特点，使用热力型ＮＱｏ燃料型ＮＯ，快速型ＮＯ；＾模型模拟ＮＯ；ｃ的生成。全面系统地研宄了不同过量空气系数、不同配

6、风比下工业有机废液在废液焚烧处理装置中的燃烧情况，获得了装置内流场、温度场、各组分浓度分布及火焰形状的详尽信息，揭示了炉膛内燃烧、流动等特点。详细分析废液中有毒有害物质在该装置内的燃烧分解特性并结合ＮＱｃ生成机理阐明了炉内燃料型ＮＯ；ｏ热力型及总体ＮＯ；ｃ的生成特征，计算结果与现场测量值吻合较好。计算结果表明，过量空气系数、配风比是焚烧炉内燃烧过程及污染物生成特性的重要影响因素，合理选用过量空气系数及配风比能够提高燃烧效率，降低污染物排放浓度，实现化工废液焚烧装置的最优运行。关键词：化工废液烧过程物性；焚；污染；排放特－－Ｉ

7、４化工废液焚烧装置燃烧过程及污染物生成特性的数值模拟ＮｕｍｅｒｉｃａｌＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓａｎｄＰｏｌｌｕｔａｎｔＥｍｉｓｓｉｏｎｓｉｎａＣｈｅｍｉｃａｌＷａｓｔｅｗａｔｅｒＩｎｃｉｎｅｒａｔｏｒＡｂｓｔｒａｃｔＷａｓｔｅｗａｔｅｒｉｎｃｉｎｅｒａｔｏｒｉｓｔｈｅｍｏｓｔｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｍａｎｙｔｙｐｅｓｏｆｗａｓｔｅｗａｔｅｒｉｎｃｉｎｅｒａｔｏｒ＇ｐｌａｎｔ，ｉｔｓａｌｓｏｔｈｅ

8、ｃｏｒｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｏｆｗ