廢輪胎膠粒流化試驗(yàn)及其燃燒的數(shù)值模擬.pdf

1、目前中國(guó)每年產(chǎn)生廢輪胎約5000萬(wàn)條，據(jù)預(yù)測(cè)，到2020年中國(guó)將成為世界最大的汽車(chē)市場(chǎng)，廢輪胎的產(chǎn)生量將步入世界前列。2002年，國(guó)家經(jīng)貿(mào)委制定了《再生資源回收利用“十五”發(fā)展規(guī)劃》，提出了可再生資源回收利用的指導(dǎo)思想、發(fā)展目標(biāo)、發(fā)展重點(diǎn)及主要對(duì)策和措施，并制定了《廢舊輪胎回收利用管理方法》。如何充分利用龐大的廢輪胎資源，改善環(huán)境，不僅是中國(guó)面臨的問(wèn)題，也是當(dāng)今世界范圍內(nèi)的緊迫任務(wù)。 本文提出了采用流化床燃燒處理廢輪胎的方法。

2、采用試驗(yàn)的方法研究了廢輪胎的燃燒及流化特性；并在此基礎(chǔ)上，選擇了合理的模型對(duì)廢輪胎在流化床中燃燒進(jìn)行了數(shù)值模擬。 通過(guò)熱重分析方法對(duì)廢輪胎的燃燒特性進(jìn)行試驗(yàn)研究。研究發(fā)現(xiàn)廢輪胎具有著火溫度低、燃燒速度快等特點(diǎn)，比較適合燃燒；研究了升溫速率、粒徑對(duì)燃燒過(guò)程的影響，并計(jì)算出廢輪胎燃燒動(dòng)力學(xué)參數(shù)，獲得其燃燒反應(yīng)機(jī)理。 設(shè)計(jì)并搭建了冷態(tài)試驗(yàn)臺(tái)，對(duì)廢輪胎膠粒進(jìn)行冷態(tài)流化試驗(yàn)，研究其流化性能及其與石英砂不同配比下的混合流化特性，

3、得到臨界流化風(fēng)速和流化性能曲線。研究結(jié)果表明，料層高度對(duì)膠粒的流化性能沒(méi)有影響，而其粒徑對(duì)流化性能影響較大；石英砂的加入可以改善廢輪胎膠粒的流化性能。 從廢輪胎燃燒特性、流化性能試驗(yàn)結(jié)果出發(fā)，合理選擇運(yùn)行參數(shù)，對(duì)廢輪胎流化床鍋爐的各組件（爐膛、旋風(fēng)分離器、返料裝置、布風(fēng)裝置）分別進(jìn)行了設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出了40kg/h廢輪胎流化床鍋爐。 采用CFD數(shù)值計(jì)算軟件FLUENT對(duì)已設(shè)計(jì)出的40kg/h廢輪胎流化床鍋爐進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)

4、算，計(jì)算得出其典型區(qū)域的溫度、速度、CO2、O2分布圖。通過(guò)不同工況下的計(jì)算結(jié)果對(duì)比，分析得出了廢輪胎粒徑、過(guò)量空氣系數(shù)以及二次風(fēng)的比例對(duì)燃燒過(guò)程的影響。研究結(jié)果表明細(xì)粒徑廢輪胎有利于燃燒；過(guò)量空氣系數(shù)對(duì)燃燒效率有很大的影響，最佳過(guò)量空氣系數(shù)取1.2可以獲得高燃燒效率；在保證流化質(zhì)量的前提下，增大二次風(fēng)比例，有利于提高燃燒效率。 本文的試驗(yàn)及模擬分析結(jié)果為廢輪胎流化床燃燒的工業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，對(duì)廢輪胎的合理資源化利用有較大意