密级公开学号****** 毕业设计(论文)生活垃圾焚烧系统设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
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作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
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对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
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作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日教研室(或答辩小组)及教学系意见北京石油化工学院学位论文授权使用协议论文《生活垃圾焚烧系统设计》系本人在北京石油化工学院学习期间创作完成的作品,并已通过论文答辩。
本人系作品的唯一作者,即著作权人。
现本人同意将本作品收录于《北京石油化工学院学位论文全文数据库》。
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院系名称:机械工程学院作者签名:学号:0703742011年6月16 日北京石油化工学院毕业设计(论文)任务书学院(系、部)机械工程学院专业环境工程系班级环071 学生姓名指导教师/职称周翠红/副教授1.毕业设计(论文)题目生活垃圾焚烧系统设计2.任务起止日期:2011 年2 月21 日至2011 年6 月19 日3.毕业设计(论文)的主要内容与要求(1) 课题简介目前,城市生活垃圾的处理方法主要有三种:填埋、堆肥和焚烧。
生活垃圾焚烧炉,是焚烧生活垃圾的设备。
生活垃圾焚烧炉由垃圾前处理系统,焚烧系统,烟雾生化除尘系统及煤气发生炉(辅助点火焚烧)四大系统组成。
垃圾焚烧技术在国外的应用和发展已有几十年的历史,比较成熟的炉型有机械炉排焚烧炉、流化床焚烧炉、回转式焚烧炉和CAO焚烧炉。
(2) 任务与要求本课题以生活垃圾焚烧炉为重点内容,设计焚烧炉的结构尺寸、垃圾前处理系统,焚烧系统,烟雾生化除尘系统及煤气发生炉。
使用UG NX软件对主要部件,特别是烟雾生化除尘系统与煤气发生炉进行三维实体模拟。
(3) 预期培养目标使毕业生增强综合运用知识、检索资料、应用文献,外语阅读及翻译能力,以及绘图能力、三维建模能力和设计能力,培养毕业生独立分析与思考能力。
(4) 应提交的成果①检索资料:中文文献不少于10篇,英文文献不少于3篇;②开题报告或文献综述;③焚烧炉结构设计计算④不低于3张零号图纸的工作量;⑤毕业设计论文。
4.主要参考文献[1] 王秉铨. 生活垃圾焚烧炉的选型与设计[J].北京:工业加热,2001(4);21-27.[2]李运忠.LLL - 100型城市生活垃圾焚烧炉设计[J].江苏环境科技,2002(2);7-8.[3]唐伟,何平,张新学.城市生活垃圾焚烧处理技术的比选[J].北京:应用能源技术,2009(8);8-10.[4]丁建东,唱鹤鸣.流化床垃圾焚烧炉设计和焚烧工艺的研究[J] .南通大学学报,2007,6(1);34-37.[5]钱惠国.回转窑式废弃物焚烧炉的设计[J].动力工程,2002,22(3);1819-1923.[6] Byung-Hoon Kim,Se-Jin Lee.A case study of dioxin monitoring in and aroundan industrial waste incinerator in Korea. Chemosphere,2005,58(11);1589-1599.[7] Kyoung-Soo Kim , Sun-Kyoung Shin , Kyoung-Sim Kim.National monitoring of PCDD/DFs in environmental media around incinerators in Korea.Environment International,2008,34(2); 202-209.5.进度计划及指导安排第1周校内外文献查阅,撰写文献综述;第2周撰写开题报告;第3周翻译与本题目有关英文资料;第4周焚烧炉总体结构设计;第5周焚烧炉结构设计计算;第6周进风,进料系统设计计算;第7周排渣,输送系统设计计算;第8周三维实体模拟;第9周撰写论文;第10周绘制图纸;第11周绘制图纸;第12周绘制图纸;第13周修改论文与图纸;第14周整理毕设资料并上交;第15周教师评阅,制作幻灯片;第16周答辩及相关准备工作;第17周根据答辩小组意见修改并上交毕设档案。
任务书审定日期年月日系(教研室)主任(签字)任务书批准日期年月日教学院(系、部)院长(签字)任务书下达日期年月日指导教师(签字)计划完成任务日期年月日学生(签字)摘要随着城市人口的增长、经济的发展和居民生活水平的不断提高,城市生活垃圾产生量逐年迅速增长。
因此,对垃圾采取焚烧处理可以实现垃圾的无害化、减量化和资源化三大目标,代表着今后处理大量城市生活垃圾的发展趋势。
本论文设计内容为生活垃圾焚烧系统,系统主要包括:进料系统、焚烧炉系统、烟气系统、除尘系统等。
其中焚烧炉系统主要选用的是流化床焚烧炉,其主要优点有处理废弃物种类适应性强、烟气排放性能好、焚烧效率高等,对焚烧炉炉膛高度、深度及直径进行了设计计算;除尘系统主要选用的是高温旋风分离器,其除尘效率可达90%以上,同时还对旋风筒的直径、排气口、出渣口及旋风分离器的沉降速度、分级效率、压降等进行设计;烟气系统主要是空气及烟气量的设计计算;热量回收主要是对垃圾焚烧热量的计算。
此外,还对焚烧炉进行了三维实体模拟。
本论文不仅对对焚烧系统进行了研究,还对焚烧炉的结构进行了优化,运用了流化床焚烧炉的燃烧彻底、能够有效控制垃圾焚烧过程中有害气体的产生、操作简单、运行稳定等优点。
关键词:生活垃圾,焚烧炉,流化床,除尘系统IAbstractWith the urban population growth, economic development and continuous improvement of living standards, the amount of garbage generated rapid growth year after year. Therefore, incineration of garbage can be taken harmless waste, reduction of the three goals and resources, represent a large number of municipal solid waste treatment in the future development trend.Solid waste incineration systems were designed in the paper, waste incineration system includeed: feed system, incinerator system, flue gas system, dust removal system. Burning furnace system in which the choices were the main fluidized bed incinerator, the main advantage of adaptability in dealed with the waste type, flue gas emissions performance, burning efficiency, and the incinerator furnace height, depth and diameter of the design calculation.Dust removal system was mainly used in high temperature cyclone, the collection efficiency of more than 90%, while designed for the diameter of the cyclone, exhaust port, the slag port and the cyclone setted velocity, separation efficiency, pressure drop etc. Such as the design of the gas system was mainly the design of air and flue gas volume calculations. Waste heat recovery mainly on the calculation of calories burned.In addition, the incinerator were also three-dimensional simulation.This paper not only for the incineration system were studied, but also for the structure of the incinerator were optimized,the use of a fluidized bed incinerator burnned completely, can effectively control the process of waste incineration produces harmful gases, simple, stable and so on.Key words:garbage,incinerator,Fluidized bed,dust removal systemII目录第一章前言 (1)1.1选题背景 (1)1.2研究意义 (1)1.3垃圾焚烧的发展及焚烧技术应用 (2)1.3.1 垃圾焚烧的发展现状 (2)1.3.2国外垃圾焚烧技术应用现状 (2)1.3.3 国内垃圾焚烧技术应用 (3)1.4垃圾焚烧原理及焚烧技术 (3)1.4.1燃烧机理 (3)1.4.2 焚烧原理 (4)1.4.3 焚烧技术 (4)1.4.4影响焚烧的主要因素 (5)第二章焚烧系统的简介 (6)2.1焚烧工艺介绍 (6)2.1.1 焚烧工艺的概述 (6)2.1.2 焚烧炉的分类 (7)2.2 流化床焚烧炉 (8)2.2.1鼓泡式流化床 (10)2.2.2 回旋流化床 (10)2.2.3 异重流化床 (11)2.2.4循环流化床 (12)2.2.5小结 (15)第三章焚烧系统设计计算 (14)3.1焚烧炉设计初始参数 (14)3.2焚烧炉基本参数的确定 (14)3.3空气及烟气量计算 (15)3.3.1空气量计算 (15)3.3.2烟气量计算 (16)3.3.3分离效率计算 (17)3.3.4脱硫效率计算 (18)3.4垃圾发热量计算 (19)3.5理论燃烧温度计算 (19)3.6可利用热值计算 (20)3.7 前处理系统 (21)3.8焚烧炉炉膛尺寸计算 (22)3.8.1炉膛直径和深度的确定 (22)3.8.2 炉膛高度的确定 (22)3.9炉膛开孔设计 (24)3.9.1 燃料入口 (24)3.9.2 脱硫剂入口 (24)3.9.3 一次风和二次风入口 (24)3.9.4 炉膛出口 (24)3.9.5 循环物料进口 (24)3.9.6 炉膛排渣口 (24)3.10风载荷计算 (25)3.10.1 风力计算 (25)3.10.2 风弯矩计算 (29)3.11 各种载荷引起的轴向力 (30)3.11.1 计算压力引起的轴向拉应力 (30)3.11.2 重力载荷引起的轴向拉应力 (30)3.11.3最大弯矩引起的轴向拉应力 (31)第四章换热系统及布风装置的设计 (33)4.1 外置式换热器(EHE)的简介 (33)4.2 外置式换热器(EHE)的设计 (33)4.3 炉膛受热面的结构 (35)4.4 对流受热面的设计计算 (35)4.5 回料装置的设计 (36)4.5.1 回料装置的作用 (36)4.5.2回料阀的分类 (36)4.5.3 回料阀的工作原理 (37)4.5.4 U阀的设计计算 (37)4.6 布风装置的设计 (38)4.6.1 布风装置的作用 (38)4.6.2布风板的设计 (38)第五章旋风分离器的设计计算 (42)5.1 旋风分离器简介 (42)5.2 旋风分离器结构设计 (42)5.2.1 入口风速确定 (43)5.2.2 旋风筒直径计算 (43)5.2.3 导流片选取 (44)5.2.4 离心力沉降速度计算 (45)5.2.5 气流旋转圈数 (46)5.2.6 理论切割直径 (46)5.2.7 理论分级分离效率 (47)5.2.8 旋风分离器的压降计算 (49)5.3 旋风分离器耐火材料铺设 (49)5.4 烟气净化工艺选择 (50)5.5 垃圾焚烧烟气排放标准 (51)第六章焚烧炉三维实体模拟 (53)6.1 UG NX软件介绍 (54)6.2 焚烧炉的三维模拟 (54)6.3 布风板的三维模拟 (56)第七章结论与展望 (59)7.1 结论 (59)7.2对进一步研究的展望 (59)参考文献 (60)致谢 (62)声明 (63)第一章前言1.1 选题背景目前全国600多座城市中约有三分之二的城市陷入垃圾围城的困境。