废液焚烧炉燃烧过程及污染物排放模拟

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1、大连理工大学硕士学位论文废液焚烧炉燃烧过程及污染物排放模拟姓名：张微申请学位级别：硕士专业：热能工程指导教师：尹洪超20071220大连理工大学硕士学位论文摘要随着国民经济的快速发展，城市生活污水和化工废水的产量也急剧的上升。我国每年石油化工、冶金、造纸、制革、发酵酿造、制药、纺织印染工业等产生数以万吨的有机废液。大部分有机废液含有有毒有害物质，对我们的居住环境和生态都提出了严峻的挑战。采用焚烧法可将有害有机物在高温下彻底氧化分解，生成无毒气体和水，废液中有机物的去除率可达99．99％以上。同时建立余热锅炉回收焚烧炉排出的烟气热量，生产蒸汽或发电

2、等，可以有效地减少废液焚烧处理成本，并达到节能和降低污染的目的，是国内外处理废液的首选方法。焚烧处理废液的方法，还有一些需要解决的问题，比如焚烧温度的确定、焚烧过程中产生污染物排放及严重结渣等。近几年，国内外对这些问题做了相关研究，都取得了许多有价值的成果。不过目前对焚烧炉内燃烧过程和污染物排放规律等机理解释，受实际条件的限制还停留在实验条件下，并且存在着很多争议。本文利用专业Fluent软件进行废液焚烧炉的模拟研究，对某石化企业的废液焚烧炉按实际工况进行模拟计算，为焚烧炉的升级改造提供理论依据。本文首先根据废液焚烧的实际状况建立了废液焚烧炉的几

3、何模型、进行了网格划分，并利用Fluent软件确定数学模型，对炉内流动和燃烧过程进行数值模拟计算。首先模拟计算了只有燃料油单个燃料流的燃烧状况下的炉内温度场、速度场及各组分分布。随后根据燃料油燃烧计算结果，对废液作为二次流喷入炉膛的工况做了进一步模拟。为了让废液喷射满足二次燃料流的条件，对Fluent数据库做了相应的调整，通过模拟对废液在炉内燃烧分解状况和燃烧特性有了详尽了解，结果表明废液中的有毒有害物质全部分解完全。最后对污染物排放特性进行了分析，探讨了空气预热温度和过量空气系数对NO排放浓度的影响，并就过量空气系数、氧气浓度和空气预热温度对S

4、02排放浓度的影响进行了研究，得到相应的结论。关键词：废液焚烧炉；数值模拟；空气预热温度；过量空气系数废液焚烧炉燃烧过程及污染物排放模拟SimulationonCombustionProcessandEmissionsofPollutantsInWastewaterIncineratorAbstractWjththecountry’SrapideconomicduvelopmenLurballdomesticsewageandchemicalwastewateroutputalsoincreasedrapidly．Annually，China's

5、oilandchemicalindustry，metallurgy，papermaking,tanning,fermentationbrewing,pharmaceutical，textileprintinganddyeingindustriesproducemorcthan10,000tonsoforganicwasteliquid．Mostoforganicwastewatercontainingtoxicsubstances，whichareharmfultoOurenvironmentandecologicalandhaveralseds

6、eriouschallenges．Burningmethodcanmakeharmfulorganicmatterbecompleteoxidationdecomposedunderhightemperature,generatingcarbondioxideandwaterandtheorganiccompoundsinwastewaterremovalratecouldreach99．99％andabeve．Inadditiontoestablishingawasteheatrecoveryboilerfluegasemittedfromth

7、eburningfumac七heaLsteamOrelectfieityproduction,canbeeffectiveinreducingthewastewaterincinemtioncosts，andachieveenergyconservationandreducepollutionpurpose，bothathomeandabroadisthepreferredmethodfordealingwithwastewator．Forthemethodofprocessingwastewaterincineration,therearest

8、illSortieproblemsthatneedtoberesolved，suchastheburningtemperatureset