生活垃圾焚烧基本概念
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生活垃圾焚烧基本概念

时间:2022-02-26 10:10:13 点击:182 次 来源:洛阳建材建筑设计研究院有限公司
  1、焚烧的基本概念

  燃烧

  燃烧是一种剧烈的氧化反应,具有强烈放热效应、有基态和电子激发态的自由基出现,常伴有光与热的现象,即辐射热会导致周围温度的升高。燃烧也常伴有火焰现象,而火焰又能在合适的可燃介质中自行传播。火焰能否自行传播,是区分燃烧与其他化学反应的特征。其他化学反应都只局限在反应开始的那个局部地方进行,而燃烧反应的火焰一旦出现,就会不断向四周传播,直到能够反应的整个系统完全反应完毕为止。燃烧过程,件随着化学反应、流动、传热相传质等化学过程及物理过程,这些过程是相互影响、相互制约的。因此,燃烧过程是一个极为复杂的合过程。
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  2、着火与熄灭

  着火是燃料与氧化剂由缓慢放热反应发展到由量变到质变的临界现象。从无反应向稳定的强放热反应状态的过渡过程为着火过程;相反,从强烈的放热反应向无反应状态的过度是熄火过程。

  影响燃料着火与熄火的因素可分为化学因素和物理因素,包括燃料性质、燃料与氧化剂的成分、过剩空气系数、环境压力及温度、气流速度、燃绕室尺寸等。

  在日常生活和工业应用中,常见到的燃烧着火方式为化学自燃、热自燃和强迫自燃。

  (1)化学自燃。通常不需要外界加热,在常温下依靠自身的化学反应发生。如金属钠在空气中的自燃,烟煤长期堆积通风不好而自燃

  (2)热自燃。将一定体积的可燃气体混合物放在热环境中使其温度升高,由于热生成速率是温度的指数函数,而热损失只是一个简单的线性函数,因此只要稍微增加反应混合物的温度其温度,其温度上升率就会大大增加。当热量生成速率超过损失速率,着火就会在整个容器内瞬间发生,燃烧反应就能自行继续下去,而不需要进一步的外部加热。

  (3)强迫自燃。点火方法即用炽热物体、电火花及热气流等使可燃混合物着火,炽热物体向气体散热,在边界层中可燃混合物由于温度较高而进行化学反应,反应产生的热量又使气体温度不断升高而着火。

  3、着火条件与着火温度

  如果在一定的初始条件或边界条件(闭口系统)下由于化学反应的剧烈加速,市反应系统在某个瞬间或空间的某部分达到高温反应态(燃烧态),那么,实现这个过度的初始条件被称为着火条件,它是化学动力参数和流体力学参数的综合函数。

  容器内单位体混合气在单位时间内反应放出的热值,简称放热速度(Q(G))。单位体积混合气在单位时间内向外界环境散发的热量,简称散热速度 (Q(L))。着火的本质问题取决于放热速度Q(G)与散热速度Q(L)的互作用及其随度增长的程度。放热速率与温度成指数曲线关系,而散热速率与成度成线性关系。当压力(或浓度)不同时,则放热曲线(Q)(G1)、Q(G2)、Q(G3);当改变混合气的初始温度(T(初))时则得到一组平行的散热曲线(Q(L1)、Q(L2)、Q(L3);同样改变hF/v(h为对流換热系数,F为容器表面积、V为容器体积)时,则得到一组不同斜率的散热曲线(Q(L’1)、Q(L'2)、Q(L’3)。直线Q(L’2)与曲线Q(G3)相切于点A。A点以前放热速率总是大于散热速率,不需要外界能量的补充,完全靠反应系统本身的能量积累自动达到A点。因此,A点将标志由低温缓慢的反应态到不可能维持这种状况的过渡,点A为着火点(热自燃点),T(a)为着火温度。
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