撬裝式含油污泥焚燒爐燃燒特性模擬研究.pdf

1、鉆井含油污泥是油田開采過程產(chǎn)生的污染物，它具有化學成分復(fù)雜、污染物含量高、地域分散的特點，如果直接外排會占用大量土地，其含有的有毒物質(zhì)會污染水、土壤和空氣，惡化生態(tài)環(huán)境。對于邊遠區(qū)塊油田的鉆井含油污泥，能夠建立一套可移動的橇裝化污泥處理裝置具有相當?shù)慕?jīng)濟和環(huán)境效益。
　　為了對邊遠區(qū)塊油田的鉆井污泥進行無害化處理，首先對各種污泥處理技術(shù)做對比分析，確定焚燒技術(shù)對污泥進行處理。然后通過對焚燒污泥的各種焚燒爐爐型進行對比分析;并根據(jù)含

2、油污泥揮發(fā)份含量高，焚燒時容易引起焚燒爐爆炸的特點;以及橇裝化對焚燒爐結(jié)構(gòu)尺寸、維修方便、可間歇操作的要求，最后選定鼓泡流化床焚燒爐。
　　為了使焚燒爐焚燒鉆井污泥的焚燒產(chǎn)物達到危險廢物焚燒爐大氣污染物排放限值和焚燒殘余物處理標準，要求設(shè)計的焚燒爐爐膛溫度不小于1100℃、煙氣停留時間t≥2s。焚燒爐出口煙氣中的氧氣含量應(yīng)為6％～10％（干氣）。
　　根據(jù)含油污泥的元素分析、工業(yè)分析，汽車外輪廓尺寸，污泥處理量20kg/h，

3、焚燒爐爐膛溫度1100℃，煙氣停留時間10s及煙氣出口氧含量10％。由工程燃燒學理論和鼓泡流化床焚燒爐工作原理來設(shè)計撬裝式鼓泡流化床焚燒爐爐膛的結(jié)構(gòu)尺寸和工藝參數(shù)。最后得到焚燒爐爐膛H=1.8m，D=1.0m;u空氣速率=0.025m/s，v排煙速=3.8m/s，v污泥速度=0.12m/s。
　　對設(shè)計的鼓泡流化床焚燒爐建立燃燒數(shù)學模型?；贕ambit軟件對爐膛建立結(jié)構(gòu)尺寸三維模擬模型、并對模型進行網(wǎng)格劃分及邊界區(qū)域類型設(shè)置?；?/p>

4、于Fluent軟件，采用有限速率反應(yīng)模型，對焚燒鉆井含油污泥的燃燒過程進行模擬研究。結(jié)果表明:在設(shè)計停留時間是10s的條件下，爐膛的主要燃燒區(qū)域溫度達到了1100℃以上，滿足焚燒污泥所要求的爐膛溫度，既而滿足焚燒危險廢物排放標準。同時，還做了爐膛壓力變化、組分質(zhì)量含量變化和爐膛內(nèi)相互垂直兩縱截面速度場的分析。爐膛壓力變化符合焚燒爐工作原理。從爐內(nèi)流線的分布特點可以看到爐膛內(nèi)出現(xiàn)了回流現(xiàn)象，這有利于污泥的燃盡。對于污泥中的氣相揮發(fā)份反應(yīng)物