关键词:
煤矸石
垃圾衍生燃料
异重燃料
CFD数值模拟
全回路循环流化床
摘要:
循环流化床以其燃料适用范围广的优势,被作为低热值固体废物热利用的优选设备。为解决循环流化床燃烧异重混合燃料时出现燃料配比不当而导致的污染物控制困难问题,本文将软质煤矸石(soft coal gangue,SCG)颗粒和垃圾衍生物(refuse derived fuel,RDF)颗粒作为异重燃料,采用分级燃烧技术,应用欧拉双流体模型模拟研究了3种不同一级燃料配比在循环流化床锅炉中分级燃烧过程的流动、温度和气体组分分布情况,以获得其在循环流化床中分级燃烧的最佳一级燃料配比。结果表明:SCG/RDF为5/2的配比可促进颗粒与流体之间的碰撞频率和提高煤矸石中挥发分的热解反应强度,此配比下挥发分在密相区的反应速率较SCG/RDF为6/1和3/4时分别提高0.025和0.010。同时,该比例下的炉膛整体温度较SCG/RDF为6/1和3/4时分别提升175 K、25 K,达到了燃料协同燃烧的最佳效果,该比例下O_(2)消耗量较SCG/RDF为6/1和3/4时分别增加0.08和0.01。另外,RDF比例的升高会使污染物NO和SO_(2)的含量下降。因此,选用SCG/RDF为5/2的配比可达到异重燃料分级燃烧的最优运行状态,此时异重燃料的循环流化床燃烧效果最佳。