医废焚烧防二噁英高温烟气急冷降温喷雾设备

高温焚烧是目前公认的有效改变医疗垃圾形状,减小其质量,全面杀灭病原体,阻断传染,并且可以将其作为资源利用的**处理处置方式。该方法除设置合适的焚烧系统外,需配套建有抑制二噁英生成的急冷装置、酸性气体控制装置、除尘装置及对炉渣与除尘器飞灰进行*终处置。对于高温焚烧尾气中生成二噁英的问题,采用急冷塔迅速降低焚烧尾气的温度是目前主要的处理方法,缩短尾气在二噁英生成*佳温度区间的停滞时间,进而控制其生成。急冷塔内繁复的流动场和温度场是影响塔设计和运行稳定性的关键因素。单纯的实验室试验难以描述急冷塔内繁复的流场情况,所以用数学模型进行模拟,实现系统设计与工艺条件的优化是目前常用的方法。本文利用FLUNET软件对广州某医疗垃圾无害化处理中心焚烧系统的急冷塔进行了气-液两相流的数值模拟优化研究。选择显式求解器,求解k-ε两方程模型和离散相模型,模拟急冷塔内的烟气流动和液滴运动蒸发情况。结果表明:由于塔径较小、烟气流速较高,无法完全避免液滴与塔壁的碰撞,只有尽可能降低其碰撞几率、提高内壁温度,实现急冷塔的稳定运行;合理的急冷塔和喷嘴保护套管的结构可获得合理、稳定的“山峰型”流场分布;液滴在高流速区域中喷入后,这种烟气流速的分布可减少液滴的碰壁几率;通过模拟实验获得了急冷塔和喷嘴的操作参数及工作范围,*终选择了 FM10-20型喷嘴;该急冷塔适宜的喷水量为0.4～0.5kg/s,出口烟温控制在175～250℃范围。以本文模拟计算结果为设计依据,在广州某无害化处理中心设计建造了急冷塔用于该中心医疗垃圾焚烧烟气的净化。建成后的实际运行检测数据与FLUNET模拟计算数据吻合程度高,这说明以FLUNET模拟结果为依据指导急冷塔的设计是可行的,能有效缩短设备的投运周期。

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