Análisis composicional y simulación numérica del proceso de formación de escorias en una pared enfriada por agua de un incinerador de residuos sólidos municipales
Autores: Chen, Shanping; Jia, Tianyuan; Chen, Yong; Yin, Lijie; Huang, Jingkuan; Yuan, Guoan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Análisis composicional y simulación numérica del proceso de formación de escorias en una pared enfriada por agua de un incinerador de residuos sólidos municipales
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Gestión y eliminación de residuos
Palabras clave
Mecanismo
Escoria
Incineradores
Composición
Temperatura
Partículas de ceniza
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
El mecanismo de formación de escoria en los incineradores de residuos sólidos municipales es complejo, y el proceso de escorificación se ve afectado simultáneamente por la composición, la temperatura y el flujo de gases de combustión. En este estudio, se analizaron primero muestras de escoria en una pared refrigerada por agua, y se midieron los componentes clave y las temperaturas de fusión. En segundo lugar, se estableció un modelo de combustión en fase gaseosa de un incinerador, y se calcularon las distribuciones de temperatura y velocidad de los gases de combustión dentro del incinerador. Basado en el proceso de incineración, junto con un modelo de fase discreta, se construyó un modelo de simulación numérica del proceso de escorificación en la pared refrigerada por agua del incinerador, considerando los procesos de transporte y adhesión de las partículas de ceniza. Se analizó la influencia de parámetros como el tamaño y la concentración de las partículas de ceniza en el grado de escorificación en la pared refrigerada por agua. Las partículas de ceniza más pequeñas tenían menos probabilidades de adherirse a las paredes refrigeradas por agua, con aproximadamente el 2.72% de las partículas de ceniza de un tamaño de 10 mm adhiriéndose a las paredes refrigeradas por agua. La proporción de partículas de ceniza con un tamaño de 50 mm que se adhirieron a las paredes refrigeradas por agua fue aproximadamente tres veces mayor que la de aquellas con un tamaño de 10 mm. A medida que aumentaba la concentración de partículas de ceniza, el número de partículas de ceniza que se adherían a la pared refrigerada por agua aumentaba, y la tasa de adhesión disminuía. Estos resultados son de gran importancia para optimizar el funcionamiento de los incineradores y reducir las tasas de escorificación.
Descripción
El mecanismo de formación de escoria en los incineradores de residuos sólidos municipales es complejo, y el proceso de escorificación se ve afectado simultáneamente por la composición, la temperatura y el flujo de gases de combustión. En este estudio, se analizaron primero muestras de escoria en una pared refrigerada por agua, y se midieron los componentes clave y las temperaturas de fusión. En segundo lugar, se estableció un modelo de combustión en fase gaseosa de un incinerador, y se calcularon las distribuciones de temperatura y velocidad de los gases de combustión dentro del incinerador. Basado en el proceso de incineración, junto con un modelo de fase discreta, se construyó un modelo de simulación numérica del proceso de escorificación en la pared refrigerada por agua del incinerador, considerando los procesos de transporte y adhesión de las partículas de ceniza. Se analizó la influencia de parámetros como el tamaño y la concentración de las partículas de ceniza en el grado de escorificación en la pared refrigerada por agua. Las partículas de ceniza más pequeñas tenían menos probabilidades de adherirse a las paredes refrigeradas por agua, con aproximadamente el 2.72% de las partículas de ceniza de un tamaño de 10 mm adhiriéndose a las paredes refrigeradas por agua. La proporción de partículas de ceniza con un tamaño de 50 mm que se adhirieron a las paredes refrigeradas por agua fue aproximadamente tres veces mayor que la de aquellas con un tamaño de 10 mm. A medida que aumentaba la concentración de partículas de ceniza, el número de partículas de ceniza que se adherían a la pared refrigerada por agua aumentaba, y la tasa de adhesión disminuía. Estos resultados son de gran importancia para optimizar el funcionamiento de los incineradores y reducir las tasas de escorificación.