生活垃圾焚烧低位发热量计算及运用.docx
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生活垃圾焚烧低位发热量计算及运用
生活垃圾燃烧低位发热量计算及运用
作者江勇〔1969.12--〕男重庆三峰卡万塔公司重庆市大渡口区400084
摘要:
不同城市的生活垃圾,其化学成分和分类情况不尽相同,由于其成分的复杂性和取样的不合理性,垃圾低位热值的取样分析难度较大,给实际生产中生产人员的操作带来困难,不便于生产管理人员的生产管理。
本文讨论了生活垃圾低位热值的计算方法和及其在实际中的运用,希望能对垃圾燃烧发电行业的生产管理有所帮助,能够对垃圾燃烧生产人员的燃烧调整有所启发。
关键词:
生活垃圾;燃烧调整;低位发热量;生产管理
Abstract:
Lifewasteindifferentcityhasdifferentchemicalcompositionandclassification.Becauseofthecomplexityofcompositionandsamplingoftheirrationalityofwaste,itisverydifficulttogettheLowHeatValueofthewaste,anditisnotconvenientforproductionmanagement.ThispapergivesonewaytohowtocalculatethewasteLowHeatValueandhopesitcanbehelpfultotheproductionmanagementandwasteincinerationcombustionadjustmentinthewasteincinerationpowergeneration.
Keywords:
LifeWaste;IncinerationCombustion;LowHeatValue;ProductionManagement
前言:
重庆同兴垃圾处理〔以下简称同兴公司〕于2001年12月24日注册登记成立,注册资本金1.01亿元,以BOT方式运作的项目公司。
同兴公司采用三峰环境公司引进的德国马丁SITY2000逆推倾斜炉排技术,日处理能力为1200吨〔2×600〕吨,发电机装机容量2×12MW,特许运营期25年〔含建设期二年〕,是中国第一个以BOT〔即建设-运营-移交〕方式运作的垃圾燃烧发电项目,也是西南地区第一个大型垃圾燃烧发电厂。
项目于2005年3月28日正式投产,能够不添加辅助燃料燃烧垃圾热值4500~10000kJ/kg、水分高的城市生活垃圾,烟气处理技术采用喷雾反应塔+活性炭喷射+布袋除尘器+尾气在线监测的半干法烟气处理装置。
投产以来,同兴公司年处理垃圾57万吨,年上网电量12000万度,烟气净化指标等各项参数均到达设计能力。
由于城市生活垃圾成分复杂,热值低、水分高,燃烧调整控制难度较大,如何控制稳定的燃烧,做到真正的城市生活垃圾处理“无害化、减量化、资源化”意义重大。
本文讨论了生活垃圾低位热值的计算方法和及其在实际中的运用,希望能对垃圾燃烧发电行业的生产管理有所帮助,能够对垃圾燃烧生产人员的燃烧调整有所启发。
1问题的提出
1.1城市生活垃圾成分
城市生活垃圾伴随着人们生活而产生,其成分和产量随着城市规模、人口、经济水平、消费方式、自然条件等不同而差异很大。
城市生活垃圾是一种成分异常庞杂的混合体,数据的获取有一定的困难,其化学成分与燃料结构相关。
根据我国国情,越是经济发达的城市,城市生活垃圾中可燃物所占比例越高,垃圾热值越高。
现在举例说明某城市生活垃圾化学成分和生活垃圾分类情况:
垃圾化学成分表〔单位:
%〕
总碳
(Cd)
总氢
(Hd)
总氧
(Od)
总氮
(Nd)
总磷
(P)
总硫
(St,d)
总氯
(CL)
30.74
3.77
16.37
0.93
0.296
0.44
0.369
生活垃圾分类情况表〔单位:
%〕
灰土
砖瓦
动物类
植物茎叶果皮类
纸类
布类
橡塑类
木材类
金属类
玻璃
14.28
2.85
2.98
36.15
6.82
4.56
15.99
14.08
1.09
1.20
不同城市的生活垃圾,其化学成分和分类情况不尽相同,由于其成分的复杂性和取样的不合理性,在垃圾发电企业正常运行中,垃圾低位热值的取样分析难度较大,给实际生产中生产人员的操作带来困难,不便于生产管理人员的生产管理。
本文就以上问题,提出一套生活垃圾燃烧时低位发热量的计算方法。
2通过DCS监测等数据计算垃圾低位发热量
通常情况下,垃圾发电企业DCS监测系统中,为便于生产人员运行操作,都会将一些关键性的生产数据进行监控。
我们可以借助这些数据,对垃圾低位发热量进行计算。
2.1同兴公司一次风空气预热器加热系统
汽轮机抽汽来汽
环境温度30166220
疏水疏水汽包来汽
2.2垃圾低位热值和锅炉效率计算输入量
数据输入
序号
项目
单位
〔1〕
一次风量
m3/h
〔2〕
一次风出口温度
℃
〔3〕
二次风量
m3/h
〔4〕
二次风出口温度
℃
〔5〕
一次风空预器第一级进口温度
℃
〔6〕
一次风空预器第一级出口温度
℃
〔7〕
一次风空预器第三级进口温度
℃
〔8〕
一次风空预器第三级出口温度
℃
〔9〕
一次风空预器疏水温度
℃
〔10〕
入炉垃圾量
kg/h
〔11〕
主蒸汽蒸发量
kg/h
〔12〕
主蒸汽温度
℃
〔13〕
主蒸汽绝对压力
MPa
〔14〕
汽包温度
℃
〔15〕
汽包绝对压力
MPa
〔16〕
环境温度
℃
〔17〕
锅炉出口排烟温度
℃
〔18〕
引风机后排烟温度
℃
〔19〕
引风机后排烟气量@排烟温度(表盘读数)
m3/h
〔20〕
锅炉出口烟气含O2量(表盘读数)
%vol
〔21〕
引风机后烟气含O2含量(表盘读数)
%vol
〔22〕
引风机后烟气含CO量(表盘读数)
%vol
〔23〕
引风机后烟气含H2O量(表盘读数)
%vol
〔24〕
引风机后烟气含SO2量(表盘读数)
%vol
〔25〕
引风机后烟气含CO2量(表盘读数)
%vol
〔26〕
引风机后烟气含N2量(表盘读数)
%vol
〔27〕
引风机后烟气含HCl量(表盘读数)
%vol
〔28〕
合计
100%
〔29〕
除氧器内水温度
℃
〔30〕
除氧器绝对压力
Mpa
〔31〕
给水流量
kg/h
〔32〕
当地绝对大气压
Mpa
〔33〕
表盘读数是干烟气
〔34〕
烟气处理喷水量
Kg/h
〔35〕
锅炉出口飞灰量估算
Kg/h
计算过程
序号
项目
单位
计算公式
〔36〕
排污量估算(占主蒸汽量)
%mass
2%
〔37〕
化学+机械+灰渣显热+散热估算
KJ/kg.fuel
200
〔38〕
烟气处理喷水的水蒸汽容积
Nm3/h
=〔34〕÷18×22.4
〔39〕
烟气计算系数
=〔19〕×273÷〔273+〔18〕〕
〔40〕
锅炉出口排烟气量@排烟温度
Nm3/h
=〔〔39〕×(0.21-〔21〕)-〔38〕×0.21〕〕÷〔0.21-〔20〕〕
〔41〕
判断氧量计是否测不准
〔42〕
烟气处理漏风量
Nm3/h
=〔39〕-〔40〕-〔38〕
〔43〕
锅炉出口烟气含H2O量
%vol
=(〔39〕×(23))-(38))÷(40)
〔44〕
锅炉出口烟气含CO量
%vol
=(39)×(22)÷(40)
〔45〕
锅炉出口烟气含SO2量
%vol
=(39)×(24)÷(40)
〔46〕
锅炉出口烟气含CO2量
%vol
=(39)×(25)÷(40)
〔47〕
锅炉出口烟气含N2量
%vol
=100-(43)-(44)-(45)-(46)-(48)
〔48〕
锅炉出口烟气含HCl量
%vol
=(39)×(27)÷(40)
〔49〕
合计
%vol
100%
〔50〕
锅炉出口干烟气含氧量
%vol.dry
=〔20〕÷〔1-〔43〕〕
〔51〕
锅炉出口干烟气含CO量
%vol.dry
=〔44〕÷〔1-〔43〕〕
〔52〕
锅炉出口干烟气含SO2量
%vol.dry
=〔45〕÷〔1-〔43〕〕
〔53〕
锅炉出口干烟气含CO2量
%vol.dry
=〔46〕÷〔1-〔43〕〕
〔54〕
锅炉出口干烟气含N2量
%vol.dry
=100-(51)-(52)-(53)-(55)
〔55〕
锅炉出口干烟气含HCl量
%vol.dry
=〔48〕÷〔1-〔43〕〕
〔56〕
不考虑漏风的实际助燃空气量
Nm3/h
=(40)×(47)÷0.79
〔57〕
不考虑漏风的实际空气量或为
Nm3/h
=(54)÷0.79×(40)×〔1-〔43〕〕
〔58〕
不考虑漏风的实际过量空气
Nm3/h
=(20)÷0.21×(40)
〔59〕
不考虑漏风的实际过量空气或为
Nm3/h
=(50)÷0.79×(40)×〔1-〔43〕〕
〔60〕
不考虑漏风的实际空气系数
/
=(57)÷((57)-(59))
〔61〕
简化的公式
/
=21÷((21-(50)×100)
〔62〕
单位锅炉出口烟气焓
〔63〕
ΘCO2
(kJ/Nm3)
=-0.000000100×+0.000518336×+1.792367973×(17)-13.886086957
〔64〕
ΘN2
(kJ/Nm3)
=-0.000000026×+0.000170822×+1.244956560×(17)+2.384494983
〔65〕
ΘO2
(kJ/Nm3)
=-0.000000028×+0.000178001×+1.329167296×(17)-4.001123746
〔66〕
ΘH2O
(kJ/Nm3)
=-0.000000034×+0.000341490×+1.412197838×(17)+5.595317725
〔67〕
Θair
(kJ/Nm3)
=-0.000000028×+0.000179546×+1.284439719×(17)+1.263719063
〔68〕
Θash
(kJ/kg.ash)
=0.000000152×-0.000026826×+0.882630995×(17)-3.057820440
〔69〕
锅炉出口排烟功率
kW
=((66)×(43)+(65)×(20)+(64)×(47)+(63)×(46)+(63)×((44)+(45)+(48)))×(40)÷3600+(68)×(35)÷3600
〔70
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- 关 键 词:
- 生活 垃圾 焚烧 低位 发热量 计算 运用