窑内节能降耗论文提纲

论文题目：工业危废高温无害化焚烧处理设备设计开发与研究

摘要：近年来我国工业领域在不断快速发展,相应的环境问题也是日益复杂多变,而其中一个很重要的方面就是关于固体废物处理,尤其是危险废物对土壤、水、大气等的危害越来越严重。因此合理有效的处理和处置工业危废,才能减少其对自然环境的污染和危害,同时环境保护工作可以更好的开展,也只有这样才能达到保护人体健康的现实需要。回转炉排炉系统是现代工业处理危险废物应用较为广泛的一种技术。回转窑内天然气燃烧、高温烟气流动、工业危废中的水分干燥、有机物热解、挥发份析出及部分燃烧等的研究分析,对优化结构参数、操作参数、选择合适的相关设备以及最终达到经济高效,并且保证节能降耗目的是有很重要意义的。本文以某环保公司的回转炉排炉系统为原型,分别对工业危废正常进料和非正常进料进行分析,结合质量守恒、能量守恒、热平衡原理等进行优化设计,计算得到日处理量为60t/d的回转炉排炉系统中的回转窑、炉排炉、二燃室及其他相关设备的尺寸。结合实际工况需求,对该套系统的相关部分进行合理的设备选型。本文采用FLUENT软件对简化后的回转窑模型进行数值模拟计算。首先对原工况设定参数进行模拟,并将其中的温度场分布与实际工况对比以验证模型及其参数设定的准确性。通过改变回转窑筒体长径比、窑内过剩空气系数、烧嘴安装角度三个参数,模拟出回转窑内的天然气燃烧,同时对窑内的速度场、浓度场、温度场和压力场进行分析研究。结果表明:改变回转窑筒体的长径比、窑内过剩空气系数和烧嘴安装角,都会对窑内炉气的速度场、浓度场、温度场分布造成影响,对压力场的分布影响较小。

关键词：回转炉排炉系统;工业危废;回转窑;燃烧;数值模拟

学科专业：环境工程（专业学位）

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 危险废物概述

1.2.1 危险废物的定义

1.2.2 危险废物的来源

1.2.3 危险废物的鉴别

1.2.4 危险废物的分类

1.2.5 危险废物对人类的危害

1.3 危险废物处理处置技术

1.3.1 危险废物综合利用技术

1.3.2 危险废物预处理技术

1.3.3 危险废物最终处置技术

1.3.4 国内外主要危险废物处置技术

1.4 国内外危险废物现状

1.4.1 国外危险废物现状

1.4.2 我国危险废物生产现状

1.4.3 我国危险废物处置现状

1.5 回转窑焚烧炉在危险废物处置中的应用

1.6 本课题的选题背景意义与研究内容

1.6.1 本课题的选题背景

1.6.2 本课题的研究目的与意义

1.6.3 本课题的主要研究内容

1.6.3.1 回转炉排炉系统主要设备设计计算

1.6.3.2 回转炉排炉系统结构设计与设备选型

1.6.3.3 回转窑的几何模型和燃烧数学模型的建立

1.6.3.4 回转窑的数值模拟计算及分析

1.6.4 本课题的创新点

第二章 工业危废正常进料焚烧处理设备设计计算

2.1 设计技术参数

2.2 工业危废的主要参数

2.3 天然气的主要参数

2.4 回转窑设计计算

2.4.1 回转窑内燃烧计算

2.4.2 回转窑内热平衡分析计算

2.4.3 回转窑尺寸计算

2.4.4 回转窑热平衡数据汇总

2.5 炉排炉设计计算

2.5.1 炉排炉内燃烧计算

2.5.2 炉排炉内热平衡分析计算

2.5.3 炉排炉尺寸计算

2.5.4 炉排炉热平衡数据汇总

2.6 二燃室设计计算

2.6.1 二燃室设计说明

2.6.2 二燃室尺寸计算

2.6.3 余热锅炉参数计算与选型

2.7 本章小结

第三章 工业危废非正常进料焚烧处理设备设计计算

3.1 设计技术参数

3.2 工业危废的主要参数

3.3 天然气的主要参数

3.4 回转窑设计计算

3.4.1 回转窑内燃烧计算

3.4.2 回转窑内热平衡分析计算

3.5 炉排炉设计计算

3.5.1 炉排炉内燃烧计算

3.5.2 炉排炉内热平衡分析计算

3.6 二燃室部分设计计算

3.6.1 二燃室内燃烧计算

3.6.2 二燃室内热平衡分析计算

3.6.3 二燃室热平衡数据汇总

3.7 本章小结

第四章 工业危废焚烧处理设备结构设计与设备选型

4.1 回转窑部分结构设计及设备选型

4.1.1 筒体部分

4.1.2 滚圈

4.1.3 支承装置

4.1.4 传动装置

4.1.5 窑头罩

4.1.6 窑尾密封圈

4.1.7 进料系统

4.1.8 燃烧器

4.1.9 挡料圈

4.2 回转窑热损失验证

4.3 炉排炉部分结构设计及设备选型

4.3.1 炉排炉结构设计

4.3.2 炉排

4.3.3 助燃风机

4.3.4 出渣机类型选择

4.3.5 炉窑钢结构选择

4.3.6 地基耐火混凝土

4.4 炉排炉热损失验证

4.5 二燃室部分结构设计及设备选型

4.5.1 二燃室结构设计

4.5.2 二燃室燃烧器选型

4.6 二燃室热损失验证

4.7 本章小结

第五章 几何模型和数学模型的建立

5.1 CFD技术及其软件介绍

5.2 几何模型

5.3 网格划分

5.4 简化和假设

5.5 数学模型的建立

5.5.1 湍流模型的选择

5.5.2 辐射换热模型的选择

5.5.3 燃烧模型的选择

5.5.4 数值求解方法

5.5.5 边界条件的设定

5.5.6 松弛因子的设定

5.6 本章小结

第六章 回转窑燃烧模拟与分析

6.1 实测工况与模拟工况对比分析

6.2 回转窑筒体长径比对燃烧过程的影响

6.2.1 速度场分析

6.2.2 浓度场分析

6.2.3 温度场分析

6.2.4 压力场分析

6.3 过剩空气系数对燃烧过程的影响

6.3.1 速度场分析

6.3.2 浓度场分析

6.3.3 温度场分析

6.3.4 压力场分析

6.4 回转窑烧嘴安装角度对燃烧过程的影响

6.4.1 速度场分析

6.4.2 浓度场分析

6.4.3 温度场分析

6.4.4 压力场分析

6.5 本章小结

第七章 结论和展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

附录Ⅰ

附录Ⅱ

致谢