垃圾焚化炉质能平衡[精选].ppt

* Mass balance 质能平衡 内容 垃圾组成与低位发热量 焚化流程与质量平衡关系 质量平衡计算 理论空气量计算 过剩空气比 空气污染防治计算 内容 垃圾组成与低位发热量 焚化流程与质量平衡关系 质量平衡计算 理论空气量计算 过剩空气比 空气污染防治计算 垃圾组成与低位发热量 垃圾采样 三成份分析:水分、灰份、可燃份 物理组成 可燃物: 垃圾组成与低位发热量 物理组成 不可燃物 化学组成 　C、H、O、N、S、Cl 低位发热量 垃圾组成与低位发热量 低位发热量(LHV) 意义：系指垃圾经完全燃烧后，垃圾之水份皆为气态时之发热量。 单位：kcal/kg 热值过高：总处理容量下降、腐蚀上升 热值过低：无法维持炉温、栽炉、燃烧不完全、灼烧减量不过。当热值降至1400~1450 kcal/kg时，需开启辅助燃烧器。 垃圾组成与低位发热量 低位发热量(LHV) 主要燃烧物质C、Ｈ、Ｏ C + O2 → CO2+8100 kcal/kg-C (C完全燃烧) C + 0.5O2 → CO+2400 kcal/kg-C (C不完全燃烧) H2 + 0.5O2 → H2O + 34250 kcal/kg-H2 S + O2 → SO2+ 2250 kcal/kg-S (S完全燃烧) 垃圾组成与低位发热量 低位发热量(LHV) 例题: 某垃圾水分55%,灰份,22.4%,可燃份22.6%,元素分析C:10%,H:2%,O:10%,N:0.5%,S:0.1% 假设:完全燃烧,O2均为H2O C+O2→CO2+8100 kcal/kg-C 8100×10÷100=810 H2 + 0.5O2 → H2O + 34250 kcal/kg-H2 34250 × (2-10/8) ÷100=256.87 S + O2 → SO2+ 2250 kcal/kg-S (S完全燃烧) 2250×0.1÷100=2.25 水→水蒸气 600 × (9 × 2+55) ÷100= 438 LHV=810+256.87+2.25-438=631.1 垃圾组成与低位发热量 小时处理量 热 负 荷 MCR 最大额定出力 采样分析目的 分析项目 用途与目的 物理性质 物理组成(可燃物及不可燃物) 推估低位发热量 化学性质 三成份分析 灰渣输送贮存清理系统规划 化学组成 计算助燃氧气量空气量及燃烧废气量推估低位发热量 发热量 ( 高、低位发热量 ) 焚化系统热平衡计算焚化温度控制及补助燃料系统规化助燃空气预热温度设定燃烧室体积设计 内容 垃圾组成与低位发热量 焚化流程与质量平衡图 质量平衡计算 理论空气量计算 过剩空气比 空气污染防治计算 焚化处理流程 质量平衡图 可显示各制程之质量流率状况 显示各种LHV下之质量流率状况 为各系统设备容量设计之准则 内容 垃圾组成与低位发热量 焚化流程与质量平衡图 质量平衡计算 燃烧空气量计算 废气量计算 空气污染防治计算 质量平衡计算 理论需氧量 在理想状态下燃烧时所消耗的氧量 O0=1.867C+5.6H+0.7S-0.7O (Nm3/kg) (A)C+O2→CO2 C(含碳量 kg)/12(分子量g/mole) ×1000 (g/kg) × 22.4(L/mole) ÷1000 (L/Nm3)=1.867C (Nm3/kg) (B) H2+0.5O2→H2O H(含氢量 kg)/2×22.4÷2 =5.6H Nm3/kg (C) S+O2→SO2 S(含S量 kg)/32×22.4 =0.7S Nm3/kg (D) O→O2 O(含氧量 kg)/16×22.4÷2 =0.7O Nm3/kg 质量平衡计算 理论空气量 在理想状态下燃烧时所消耗的空气量 A0= O0 ÷ 0.21 (空气中之含氧量) = 8.89C+26.7H+3.33S-3.33O (Nm3/kg) 过剩空气系数 完全燃烧之假设在仅供应理论空气量之条件下是无法被满足的,因为氧化反应仅发生在垃圾之表面，需要充分的反应时间，因此需要超量供应助燃空气，并加强搅拌能力。一般介于1.6~2.0 质量平衡计算 燃烧空气量 即理论空气量 × 过剩空气系数 一、二次风比例 LHV 高，需较高的二次风　（7:3) 冷却并提供搅拌，增加燃烧效率 LHV 低，需较高的一次风量 (8:2) 加强垃圾干燥 质量平衡计算 例题 理论空气 A0= O0 ÷ 0.21 (空气中之含氧量) = 8.89C+26.7H+3.33S-3.33O = (8.89*18.89+26.7*2.57+3.33*0.04