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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

Published in 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。

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