垃圾焚烧发电的模拟仿真实验系统简介

文章来源:发布时间:2015-10-01浏览次数:

  垃圾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。本实验由垃圾运送系统、焚烧炉系统、尾气净化系统和发电系统等几部分组成。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,垃圾焚烧过程产生的热能利用效率等的实验研究方法。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。

  本实验体系建立了垃圾运送系统、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、发电效率提升以及尾气净化运行参数的调控和净化效果的测定、燃煤电厂烟气除尘虚拟仿真系统等实验。中心和大唐电力合作开发了燃煤电厂烟气除尘系统仿真模拟软件,该软件模拟燃煤电厂送风系统、电除尘系统和输灰系统,学生可以在计算机上实际操作各控制节点,观察各子系统变化,从而掌握燃煤电厂烟气除尘系统的结构、运行条件和操作控制(详见电厂现场录像画面)。

垃圾焚烧发电实验截图.png  焚烧炉实验截图.png

图2-44 垃圾焚烧发电实验截图           图2-45 焚烧炉实验截图 

  (1) 功能:系统包括固体废弃物不同成分的控制模拟,焚烧炉的操作模拟发电系统效率分析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,发电系统的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,垃圾焚烧发电的效率和尾气净化情况。

  (2) 效果:这是综合性很强的实验,体系提供垃圾运送系统、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、发电过程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,观测垃圾焚烧过程中热能发电、尾气净化等,并获得体系内各系统的运行参数以及对垃圾的减量化、无害化的程度等输出情况。