危险固体废弃物焚烧回转窑工况的数值模拟

胡万鹏1, 周佳伟2
1嘉兴大学化学工程系
2嘉兴市固体废弃物处置中心
发布日期 2024

采用工业回转窑处理危险废弃物已经有多年历史。但回转窑的结渣行为一直困扰着行业内的技术人员。对于回转窑的研究发现,这是一个多物理场耦合作用的环境作用,它包括流体力学、传热学,物理相变以及物性的构效关系。 将真实的回转窑分为四个阶段:物料吸热干燥、升温预燃,燃烧放热,冷却降温。窑内的助燃空气与高温裂解的可燃气体进行混合,气体在燃烧过程中放热。热量伴随着气体流动,进行能量的转移和再分布。 采用流体力学与传热两个物理场耦合化学反应的方式,对于工业回转窑进行了数学建模。固体物料的输送及其热值等物性采用工业实际数据,窑头送风按照实际风机喷风流率和送风角度进行模拟。 模拟结果的速度场显示,高温气流存在着返混回流现象。 温度显示,窑体温度从低到高的再降低的温度分布。监控室的红外热像监测设备显示,计算结果与实际工业数据在温度变化趋势上高度吻合。