马弗炉及循环流化床焚烧炉中城市生活垃圾干燥过程的试验研究

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垃圾焚烧技术由于具有明显的减量化、资源化、无害化等优点而得到了越来越广泛的应用,然而我国城市生活垃圾的含水量普遍高达45%以上,给垃圾焚烧带来了一系列困难,作为城市生活垃圾焚烧技术研究的一部分,本文主要针对土豆块、西瓜皮、办公废纸、纯棉布块、木块、纸板、树枝七种典型城市生活垃圾在马弗炉和循环流化床内进行了干燥试验研究。对上述典型城市生活垃圾在炉内的干燥试验数据进行了整理,获得了一系列干燥特性曲线,并分析了干燥温度、风速、床层高度、垃圾尺寸等影响因素对干燥过程的影响,对垃圾的干燥过程进行了动力学分析和传热传质分析。研究发现:1、增大垃圾的比表面积,可以有效提高垃圾的干燥速率;2、马弗炉内干燥温度由100℃提高到200℃时,土豆块的最大干燥速率增加了2倍,其余六种垃圾的最大干燥速率都增加了3倍;3、循环流化床的进风风速越大,垃圾的干燥速率也越大,循环流化床的床层高度越小,垃圾的干燥速率越大;4、获得了七种垃圾的干燥活化能,确定了垃圾干燥反应过程的Arrhenius方程,以及垃圾干燥的失水率随干燥时间变化的函数关系;5、分析了热流密度对干燥的影响,获得了木块在马弗炉内的辐射换热系数随温差的线性变化关系,以及木块、土豆块在干燥过程中的有效平均湿分扩散系数随干燥温度的线性变化关系。本研究可为改进和设计新型焚烧炉以便适应我国城市生活垃圾高水分、低热值的特点提供工程依据,并为焚烧条件下垃圾干燥过程的传热传质研究提供基础数据。
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