撬装式含油污泥焚烧炉燃烧特性模拟研究

《撬装式含油污泥焚烧炉燃烧特性模拟研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号TK175学号122020393密级XifanShiyouUniversity全曰制专业学位硕士学位论文题目撬装式含油污泥焚烧炉燃烧特性模拟研究作者姓名梁琪导师姓名、职称變玉光教授学科(专业领域)名称动力工程提交论文日期2015年5月20日学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位

2、论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：屋日期：从is�I;学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研宂生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。曰>>sr>论文作者签名：m导师签名1/曰期:IX)•注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出（含解密年限等）中文摘要论文题目：撬装式含油污泥焚烧炉燃烧特性模拟研究专业：动力工程硕士生：梁瑛(签名)指导教师：樊玉光(签

3、名)摘要钻井含油污泥是油田开采过程产生的污染物，它具有化学成分复杂、污染物含量高、地域分散的特点，如果直接外排会占用大量土地，其含有的有毒物质会污染水、土壤和空气，恶化生态环境。对于边远区块油田的钻井含油污泥，能够建立一套可移动的橇装化污泥处理装置具有相当的经济和环境效益。为了对边远区块油田的钻井污泥进行无害化处理，首先对各种污泥处理技术做对比分析，确定焚烧技术对污泥进行处理。然后通过对焚烧污泥的各种焚烧炉炉型进行对比分析；并根据含油污泥挥发份含量高，焚烧时容易引起焚烧炉爆炸的特点；以及橇装化对焚烧炉结构尺寸、维修方便、可间歇操作的要求，最后选定鼓泡流化床焚烧炉。为了使焚烧炉焚烧钻井污泥的焚

4、烧产物达到危险废物焚烧炉大气污染物排放限值和焚烧残余物处理标准，要求设计的焚烧炉炉膛温度不小于1100℃、烟气停留时间t≥2s。焚烧炉出口烟气中的氧气含量应为6％～10％（干气）。根据含油污泥的元素分析、工业分析，汽车外轮廓尺寸，污泥处理量20kg/h，焚烧炉炉膛温度1100℃，烟气停留时间10s及烟气出口氧含量10%。由工程燃烧学理论和鼓泡流化床焚烧炉工作原理来设计撬装式鼓泡流化床焚烧炉炉膛的结构尺寸和工艺参数。最后得到焚烧炉炉膛H=1.8m，D=1.0m；u空气速率=0.025m/s，v排烟速=3.8m/s，v污泥速度=0.12m/s。对设计的鼓泡流化床焚烧炉建立燃烧数学模型。基于Gam

5、bit软件对炉膛建立结构尺寸三维模拟模型、并对模型进行网格划分及边界区域类型设置。基于Fluent软件，采用有限速率反应模型，对焚烧钻井含油污泥的燃烧过程进行模拟研究。结果表明：在设计停留时间是10s的条件下，炉膛的主要燃烧区域温度达到了1100℃以上，满足焚烧污泥所要求的炉膛温度，既而满足焚烧危险废物排放标准。同时，还做了炉膛压力变化、组分质量含量变化和炉膛内相互垂直两纵截面速度场的分析。炉膛压力变化符合焚烧炉工作原理。从炉内流线的分布特点可以看到炉膛内出现了回流现象，这有利于污泥的燃尽。对于污泥中的气相挥发份反应物组分质量含量从入口到出口逐渐降低至消失，燃烧产物CO2、H2O、NO2、S

6、O2的组分质量含量从入口到出口逐渐升高，CO、NO的组分质量含量随炉膛高度的增加而逐渐减少至无，这符合焚烧炉焚烧污泥的机理。从污泥焚烧处理技术的确定到焚烧炉的选型、建模、模拟及模拟结果的分析研究，最后得到的结果能够比较真实的反映含油污泥在炉膛内的燃烧状况。验证了本设计是可行的。并且这种设计方法为焚烧钻井含油污泥的撬装式焚烧炉的设计提供了参考。关键词：钻井含油污泥焚烧炉炉膛设计燃烧模拟研究论文类型：应用研究II英文摘要Subject：ResearchonthebubbleformingrulesanditsexperimentwithdissolvedairmethodSpeciality：C

7、hemicalProcessEquipmentName：LiangYing(signature)Instructor：FanYuguang(signature)ABSTRACTDrillingoilsludgearecontaminantsgeneratedduringoilexploration,whichhavecomplexchemicalcomponents,highlevelsofpollutant