学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

垃圾成分变化对垃圾在床层上燃烧过程影响实验研究

作　者: 代魁
导　师: 孙锐
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 热能工程
关键词: 城市固体垃圾固定床燃烧垃圾成分
分类号: X705
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 110次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

城市垃圾焚烧由于能够较大幅度的减少原始垃圾的体积和质量,并能够有效利用垃圾内热量,成为填埋方法外一项非常有效的垃圾处理方法。为了深入研究城市固体垃圾成分对垃圾燃烧过程所造成的影响,建立了一层燃式固定垃圾焚烧炉实验台。用蔬菜、纸壳和干细沙模拟城市固体垃圾的主要成分,通过调整三者的比例调节模拟垃圾中挥发份、水分、灰分和固定碳的比例,在保持其它成分相似和实验条件相同的情况下依次增加垃圾中灰分或水分的含量进行焚烧实验,通过各组实验工况之间实验数据的比较,研究固体垃圾中灰分、水分的含量变化对垃圾燃烧过程中的燃烧速率、炉膛温度变化、烟气成分变化、NOx析出等方面所造成的影响。再通过一个典型的实验工况,对实验过程中垃圾燃烧所产生的烟气进行取样,然后用气相色谱-质谱仪器进行分析。实验结果表明,灰分含量对垃圾燃烧过程所造成的影响很大,当灰分含量达到57%时,且垃圾热值较低的条件下,垃圾几乎无法燃烧。灰分含量的增加使垃圾燃烧速率降低,炉膛升温速率降低,火焰锋面下降速率降低,延缓垃圾热解过程和干燥过程。水分含量对垃圾燃烧速率所造成的影响很大,随着水分含量的增加,垃圾干燥所需的热量加大,垃圾干燥时间延长,使垃圾床层内部升温变慢,同时着火的垃圾高度范围降低,垃圾燃烧速率明显下降,但是垃圾燃烧速率非常稳定。水分含量的增加使垃圾燃烧速率变慢,但是CO释放浓度降低,垃圾燃烧非常充分,效果好,所以一定量的水分有助于垃圾充分燃烧。灰分含量和水分含量对NO析出的影响主要表现在对燃料氮的燃烧速率的影响,同时灰分和水分含量对烟气中氧气含量的影响也间接的影响了NO的析出速率。所以在灰分和水分含量增加的情况下,NO的析出速率波动非常的大。通过气相色谱-质谱仪器对垃圾燃烧烟气进行分析,得到了CH4、C2H4和C2H6三种气体的析出浓度随时间的变化规律,结果表明,这几种气体主要是垃圾在热解的时候产生的,其中CH4析出浓度非常的高。HCN的析出取决于热解中挥发份析出的强弱。本文的实验研究,能够更好的掌握成分变化对垃圾燃烧过程的影响,实验结果可以优化垃圾燃烧数值模型和为层燃式垃圾焚烧工程应用提供参考。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-17
  1.1 课题背景  9-11
  1.2 国内外在该方向的研究现状及分析  11-16
    1.2.1 国外部分  11-14
    1.2.2 国内部分  14-16
  1.3 课题主要研究内容和意义  16
  1.4 本章小结  16-17
第2章实验台以及实验仪器介绍  17-26
  2.1 层燃炉燃烧单元体模型  17-18
  2.2 试验系统介绍  18-21
    2.2.1 试验系统总图  18-19
    2.2.2 燃烧室  19
    2.2.3 炉排  19-20
    2.2.4 测温位置和垃圾样品、烟气的取样位置  20-21
    2.2.5 燃气燃烧器  21
    2.2.6 称重传感器  21
  2.3 Testo 350 烟气分析仪介绍  21-22
  2.4 模拟实验垃圾样品  22-24
  2.5 试验过程  24-25
  2.6 本章小结  25-26
第3章灰分变化对垃圾燃烧过程的影响  26-48
  3.1 第一组实验  26-37
    3.1.1 灰分含量对燃烧速率的影响  27-29
    3.1.2 灰分含量对炉膛温度变化的影响  29-32
    3.1.3 灰分含量对垃圾燃烧气体成分的影响  32-35
    3.1.4 灰分含量对NO析出的影响  35-37
  3.2 第二组实验  37-46
    3.2.1 灰分含量对燃烧速率的影响  38-39
    3.2.2 灰分含量对炉膛温度变化的影响  39-42
    3.2.3 灰分含量对垃圾燃烧气体成分的影响  42-45
    3.2.4 灰分含量对NO析出的影响  45-46
  3.3 本章小结  46-48
第4章水分对垃圾燃烧过程影响试验研究  48-58
  4.1 水分对垃圾燃烧过程影响  48-57
    4.1.1 水分含量变化对垃圾燃烧速率的影响  48-50
    4.1.2 水分含量对炉膛温度的影响  50-52
    4.1.3 水分含量对垃圾燃烧气体成分的影响  52-55
    4.1.4 水分含量对NO析出的影响  55-57
  4.2 本章小结  57-58
第5章垃圾燃烧烟气的气相色谱-质谱分析  58-67
  5.1 实验介绍  58-61
    5.1.1 实验仪器介绍  58-59
    5.1.2 垃圾物料的选择和成分数据  59
    5.1.3 烟气取样位置  59
    5.1.4 实验条件  59-60
    5.1.5 典型色谱图及数据分析  60-61
    5.1.6 乙烷和乙烯的定量  61
  5.2 垃圾燃烧过程分析  61-63
  5.3 燃烧过程中CH_4、C_2H_4、C_2H_6气体随时间的变化  63-65
  5.4 NO和HCN的析出  65-66
  5.5 本章小结  66-67
结论  67-68
参考文献  68-73
攻读学位期间发表的学术论文  73-75
致谢  75

垃圾成分变化对垃圾在床层上燃烧过程影响实验研究

内容摘要

全文目录

相似论文