[发明专利]一种针对固废焚烧机燃烧时所需配风量的计算方法

说明书

本申请属固废焚烧技术领域，具体涉及一种针对固废焚烧机燃烧时所需配风量的计算方法，包括如下步骤：获取控制体、物料颗粒、烟气、焚烧机结构等相关参数；计算配风以及烟气的相关物性参数；计算物料颗粒燃烧的折算反应速率常数；计算各控制体对内筒的总传热量；将假设第一控制体的配风量以及其他各参数代入能量方程、动力学燃烧方程和氧气的质量守恒方程，求得第一控制体的出口含碳量、出口氧含量、新配风量；将第一控制体的新配风量作为相邻下一个控制体的配风量进行迭代，从而得到所有控制体参数并作为最终输出结果。本申请的配风量计算方法对新型焚烧机实际运作前的燃烧过程设计打下了坚实的基础，对焚烧机投入实际运行具有重要的指导意义。

技术领域

本申请属固废焚烧技术领域，具体涉及一种针对固废焚烧机燃烧时所需配风量的计算方法。

背景技术

随着社会生产力和科技的飞速发展，人们的生活水平在不断提高，但随之带来的生态环境污染问题也是日益严重。其中，以固体废物为代表的生活垃圾减量化、无害化和资源化的需求与日俱增。

在众多垃圾处理技术中，焚烧技术由于能有效处理固废、提高能源利用率等优点而得到广泛应用。现在主要的固废焚烧技术有三种：回转窑焚烧、流化床焚烧和炉排炉焚烧。这些焚烧技术的应用范围均有所不同，但它们普遍存在热量损耗大、对焚烧物料的要求高(水分少、体积小)等缺点。

为此，目前发展出了新型焚烧机，其具有预热燃烧一体化的优点，能将部分燃烧室释放的热量用于物料燃烧前的预热干燥，使其能处理更高水分的固体废物颗粒，同时还有效提高了焚烧机的热量利用率。但是，新型焚烧机目前仍处于样机试制阶段(并未投入运作)，缺乏成熟的理论和试验基础，因此，构造一种能在新型焚烧机投入运作前进行有效的燃烧过程设计，尤其是配风量设计的计算方法，是需要尽快解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的至少一个技术问题，本申请提供了一种针对固废焚烧机燃烧时所需配风量的计算方法。

本申请公开了一种针对固废焚烧机燃烧时所需配风量的计算方法，包括如下步骤：

步骤一、获取如下参数：

在焚烧机的燃烧区域内沿轴向划分的控制体的个数、物料颗粒在焚烧机内充分燃烧后产生的烟气温度、物料颗粒的燃烧反应参数、焚烧机结构参数、焚烧机内筒转速、内筒内物料颗粒的参数、物料颗粒的总入口含碳量、焚烧机周围的环境温度以及大气压力；

步骤二、根据步骤一的烟气温度、环境温度以及大气压力，计算得到配风的物性参数以及烟气的物性参数，其中，配风的物性参数包括比热容和密度，烟气的物性参数包括比热容、密度、普朗特数和粘度；

步骤三、结合预定的燃烧反应模型以及步骤二中烟气的物性参数，计算得到物料颗粒在焚烧机内燃烧的折算反应速率常数；

步骤四、通过对内筒内物料颗粒与内筒内壁的传热分析，并结合步骤一中内筒内物料颗粒的参数、焚烧机内筒转速以及焚烧机结构参数，得到各控制体对内筒的总传热量；

步骤五、在燃烧区域内沿轴向划分的控制体中，将最靠近燃烧区域入口处的控制体定义为第一控制体，与其相邻的控制体定义为第二控制体，以此类推完成所有控制体的定义，再将第一控制体的配风量假设一个初值、进口氧含量认为是0、进口含碳量则取步骤一中的物料总入口含碳量；

步骤六、将步骤一、二中的相关参数、步骤三中的折算反应速率常数、步骤四中的第一控制体的总传热量以及步骤五中第一控制体的配风量初值均代入能量方程、动力学燃烧方程和氧气的质量守恒方程，从而求得第一控制体的出口含碳量、出口氧含量、新配风量；

步骤七、判断第一控制体的新配风量与初值是否相同，若否，则对配风量初值采用亚松驰处理，并返回步骤六重新计算；若是，则得到第一控制体最终的出口含碳量、出口氧含量以及新配风量；