废弃物焚烧技术是处理和处置固体废弃物的重要方法之一,具有净化效率高、污染物去除彻底等优点。本实验由废弃物运送系统、焚烧炉系统和尾气净化系统等几部分组成。通过实验可直观了解焚烧炉内气固接触状况及不同温度固体废物燃烧分解的基本原理和过程产物,深入掌握用焚烧法对固体废物减量化和无害化的效果,焚烧过程中不同燃烧温度下可能产生的气体污染物主要成分及其相应的尾气净化方法,废弃物焚烧过程产生的热能利用效率等的实验研究方法。该实验是一个综合性和集成性较高的实验,既有整个工艺流程设计和运行参数的调整和修改,也有单个装置相关参数的调整;学生在试验过程中,可调整进入焚烧炉内的固体废物性质。该试验若在实际装置中完成,会存在着操作条件难以变化,无法调控,耗时费力,而且还会带来二次污染等问题。
本实验体系建立了废弃物运送系统、气体输送管路、焚烧炉运行参数以及尾气净化等的数字模型,可模拟不同组成的固体废弃物、焚烧温度和空气流速、流量、发电效率以及尾气净化效果等指标而得到不同的焚烧运行、发电和尾气净化工况及条件,通过网络通信将工况数据发送给计算模块,然后将计算好的状态数据发送给用户端并显示出来。通过这一过程,可快速实现对不同运行工况下,固体废物成分的调整,焚烧炉温度控制以及尾气净化运行参数的调控和净化效果的测定。
图 生活垃圾焚烧处理工艺流程图
⑴ 功能:系统包括固体废弃物不同成分的控制模拟,焚烧炉的操作模拟和尾气净化系统的运行过程模拟等模块,可以通过交互操作,简便地模拟不同组成的固体废弃物、不同温度下,焚烧炉内气固的接触状况,尾气净化和热量利用效率等过程,并调用对应的传质模型对不同操作过程进行数学分析,显示各种工况下,废弃物焚烧的效率和尾气净化情况。
⑵ 效果:这是综合性很强的实验,体系提供废弃物运送系统、焚烧炉系统、尾气净化系统和发电系统的几何模型和数字模型,几何模型在前台模拟固体废物运送过程、焚烧炉内气固接触传质以及尾气净化系统的运作等各种动作,而对应的数字模型在后台采集其工作状态,并对其进行流体力学和传质过程分析。通过这个实验,学生可以改变操作条件,观测废弃物焚烧过程中热能利用、尾气净化等,并获得体系内各系统的运行参数以及对废弃物的减量化、无害化的程度等输出情况。