生活垃圾的控氧热转化中试实验

热解气化是固体废弃物能源化处置技术发展的主要方向,针对未分选混合生活垃圾,提出了一种新型两段式移动床固体废弃物控氧热转化反应装置。该反应器由两段结构组成:前段往复炉排作为垃圾的干燥热解段,后段旋转流化床作为物料燃尽段。实验研究发现,控制气化室过量空气系数对城市生活垃圾的热转化过程以及二恶英的产生、垃圾中重金属迁移转化等污染物的行为影响显著。气化室过量空气系数在0.5~0.7之间有利于提高二燃室和炉膛出口温度。从污染物的控制来讲,一次风过量空气系数在0.5,总的过量空气系数1.52左右对燃烧常规污染物和二恶英的控制最有利。从底渣和飞灰毒性上考虑,低的ER有利于底渣中的重金属浸出量,当ER≤0.3,底渣的浸出毒性均低于危险废弃物的浸出值,可作为一般废弃物处理。

基于分区气化模型的MSW燃烧过程模拟研究

针对一种新型两段式生活垃圾分区气化燃烧装置,提出了基于分区气化模型的垃圾热转化过程数值模拟方法。该方法耦合化学反应动力学和流体动力学软件预测移动床层垃圾的气化以及炉内气相空间的燃烧过程。通过对组分及热值差异较大的2种生活垃圾在炉内的反应过程进行模拟,得到了炉内的气相组分、温度及流场的分布。结果表明,该方法能够很好地适用于复杂组分的垃圾热转化过程模拟研究。高水分、低热值的生活垃圾气化后再燃炉膛出口温度处于973～1 073 K,不利于二恶英的生成控制。前拱二次风的增加不仅加强了炉内的湍流扰动,而且加强了炉内主反应区的温度。经过对流场和温度场进行优化,烟气的停留时间延长,炉膛出口烟气中的可燃气体组分大大降低,而且NO的浓度降低了近一个数量级。