مدل سازي و بهينه سازي كوره زباله سوز

كارشناسي ارشد

امروزه يكي از معضلات مهم شهرنشيني روند رو¬به¬رشد توليد زباله است و كاهش توليد پسماند وشيوه دفع مناسب امري ضروري به¬حساب مي¬آيد. احتراق در زباله¬سوزهاي گريت متحرك در دو ناحيه بستر و ناحيه آزاد انجام مي¬شود كه هواي مورد نياز احتراق در دو مرحله اوليه در بستر و ثانويه در ناحيه آزاد به سيستم تزريق مي¬شود. در اين طرح يك مدل گازساز بستر ثابت پايين سوي توسعه يافته براي ناحيه بستر به كار رفته و براي ناحيه آزاد يك واكنش احتراق كامل استفاده شده در حالي كه اثر توزيع هواي ثانويه و مطالعه ديناميك سيالات ناحيه آزاد لحاظ نشده است. معادلات بقاي اجزا، انرژي، افت فشار و معادله حالت براي ناحيه بستر به صورت عددي حل شده است. بعد از طراحي كوره توسط روابط نيمه تجربي، يك بهينه-سازي دو هدفه براي يافتن نقطه بهينه با توابع هدف سطح مقطع گريت و حجم كوره با هدف كمينه كردن اين مقادير در راستاي كاهش هزينه توليد با شرط ثابت ماندن دماي گازهاي خروجي از كوره انجام گرفت. مقادير بهينه براي سطح مقطع گريت و حجم كوره براي ظرفيت kg/hr3000، نسبت هم¬ارزي 0.4، سوخت با ارزش حرارتي MJ/kg 18 و هواي با دمايK 300 به ترتيب m222 و m3 74 به¬دست¬آمد. تاثير افزودن نيتروژن موجود در سوخت بر روي تركيب گازهاي توليدي مورد مطالعه قرار گرفت و مشاهده شد براي سوخت¬هايي كه داراي نيتروژن قابل توجهي در ساختارشان هستند در نظر گرفتن تاثير آن بهتر است. تاثير پارامترهاي عملكردي مانند نسبت هم¬ارزي هواي اوليه و ثانويه، دماي هواي اوليه، فشار اوليه ورودي هوا، سرعت اوليه ورودي هوا، طول ناحيه گاز¬سازي، ميزان بازچرخش گازهاي دودكش و رطوبت سوخت بر دماي گازهاي خروجي و بازده كوره مورد مطالعه قرار گرفت. همچنين تاثير تشعشع ساطع شده از ناحيه آزاد و ديواره¬هاي كوره بر تركيب و دماي گونه¬هاي گازي آزاد شده از بستر بررسي شد كه نتايج نشان مي¬دهد با افزايش ميزان تشعشع، دماي گازهاي حاصل از بستر افزايش مي¬يابد و همچنين سبب تغيير در تركيب گازهاي توليدي از بستر مي¬شود به نحوي كه توليد نيتروژن و كربن¬دي¬اكسيد كاهش و هيدروژن و كربن¬مونوكسيد افزايش مي¬يابد.

189989

دانشگاه علم و صنعت ايران

تبديل انرژي

دكتر سپهر صنايع