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工况及结构优化对焚烧炉尾气处理能力的探究

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建立了焚烧炉燃烧器喷嘴和炉膛燃烧室的三维造型,并利用ANSYS Meshing进行网格划分,最后利用Fluent软件进行数值计算。数值结果揭示了燃料燃烧器在燃烧过程中的火焰传播规律、各种产物的生成规律等特性,得到了炉膛内温度场、速度场、组分浓度场等分布规律。根据数值模拟的结果可以看出,燃料燃烧的高温区主要集中在燃烧器喷嘴出口处与炉膛前半部分区域,燃烧过程中各组分的分布与温度分布状况相符合。通过对尾气焚烧炉出口截面的监测表明各可燃气体在焚烧炉中完全燃烧,焚烧炉在工作过程中可以实现对尾气的充分焚烧。同时对于焚烧炉的多种可能工况进行了数值模拟,结果表明该尾气焚烧炉的工作参数仍然存在改进优化的空间,可以通过适当减少燃料气流量或适当提高尾气流量来提高效率。模拟结果还指出,当通入燃气量较多,炉膛前部的燃烧过于剧烈时,应当加大通入的氧气量以保证可燃气体的完全焚烧。通过分析燃烧过程,深入理解燃烧机理并提供数据验证和改进现有模型,为焚烧炉燃烧理论的研究提供方法。
Effect of Working Conditions and Structural Optimization on Incinerator Tail Gas Treatment Capacity
A three-dimensional model of the incinerator burner nozzle and furnace combustion chamber was developed,using ANSYS Mesh-ing for mesh division,and analyzed using Fluent software.The results revealed the flame propagation,product generation,and distribution of the temperature,velocity,and component concentration fields within the chamber.The high-temperature zone was concentrated near the burner noz-zle outlet and the front half of the furnace,with component distributions consistent with the temperature field.Monitoring the exit cross-section con-firmed complete combustion of tail gases.Simulations under various operating conditions showed potential for optimization.Reducing fuel gas flow or enhancing tail gas flow efficiency could improve performance.When excess gas enters or combustion in the front section intensifies,increasing oxygen supply ensures complete incineration.This study enhances the understanding of combustion mechanisms,validates existing models,and pro-vides insights into optimizing incinerator performance,offering valuable guidance for further research and development in combustion theory.

numerical simulationexhaust gas treatmentincinerator structure optimization

魏荆辉、刘师承、张文斌、李娜、周屈兰、刘泽峰

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西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室 陕西 710049

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数值模拟 尾气处理 焚烧炉结构优化

2025

当代化工研究
中国化工报社

当代化工研究

影响因子:0.294
ISSN:1672-8114
年,卷(期):2025.(1)