垃圾焚烧炉炉排气固两相燃烧数值模拟

CFD模拟是研究垃圾焚烧的重要方法之一,对焚烧炉的设计和运行有重要指导意义。炉排燃烧模拟是链条式焚烧炉模拟的关键部分。利用FLUENT平台开发炉排气固两相流动与燃烧模型,引入颗粒动理学理论(KTGF)描述床层固体的流变性质,考虑垃圾在炉排上的水分蒸发、脱挥发分、挥发分燃烧和焦炭燃尽过程。额定工况模拟结果显示,水分蒸发主要发生在炉排干燥段,对应的床层温度较低,约为400K;挥发分释放及燃烧聚集于燃烧段,最高温度1400K;剩余焦炭继续燃尽于第三段炉排,温度维持在900K。将炉排计算结果导入三维炉膛,经与现场温度测点对比,验证模型的有效性。进一步对比80%和110%工况下的炉排燃烧情况,结果符合预期。研究切实考虑了炉排的实际结构,实现炉排-炉膛的直接耦合计算,为大型炉排式垃圾焚烧炉的CFD模拟提供了一种高效的实用方法。