固废计算题答题要点.doc

11题：生活垃圾中的恒湿水分忽略不计。生活垃圾的低位热值=1kg湿垃圾中可燃分的质量可燃分的高位热值1kg湿垃圾中水分的质量水的蒸发潜热（注意单位！）1）教材P239页例题中，垃圾可燃分高位热值为5175kcal/kg，以此为基准估算：（5175kcal/kg0.35kg600kcal/kg0.5kg）/（5175kcal/kg0.3kg600kcal/kg0.6kg）=1.267，因此生活垃圾低位热值上升26.7%2）若参考教材表2-14中，20%含水率和20%灰分城市生活垃圾低位热值11600kJ/kg数据，则：垃圾中可燃分的高位热值=（1kg湿垃圾的低位热值+1kg湿垃圾中水分的质量水的蒸发潜热）/1kg湿垃圾中可燃分的质量=（11600kJ/kg+0.2kg600kcal/kg 4.2kcal/kJ）/（1kg0.2kg0.2kg）=20173kJ/kg（20173kJ/kg0.35kg600kcal/kg4.2kcal/kg0.5kg）/（20173kJ/kg0.3kg 600kcal/kg4.2kcal/kg0.6kg）=1.278，因此生活垃圾低位热值上升27.8%13题：题目本意是试求理论燃烧温度（垃圾与空气混合后完全燃烧，没有热损失情况下燃烧烟气所能达到的最高温度）。可通过下列公式近似计算（以20为基准，垃圾和空气带入显热为0，灰渣带走热量忽略不计）1）选择合适的空气过剩系数。为确保垃圾充分燃烧，焚烧标准一般要求烟气中剩余的氧气浓度在6v/v%12v/v%左右，因此垃圾焚烧的空气过剩系数一般取1.8-2（辅助燃料的空气过剩系数一般取1.11.3）。大家从ppt的例题3也可以看到，空气过剩系数为2时，烟气中氧浓度7.5%。2）计算烟气量。如果烟气的定压比热容单位为kcal或kJ/kg，则空气量和烟气量以质量计算：（如理论空气量：）如果烟气的定压比热容单位为kcal或kJ/Nm3，则空气量和烟气量以体积计算（见ppt中例题3）。3）计算定压比热容。查询各种烟气组分（CO2、N2等）在不同温度下的定压比热容（大家会发现随温度变化幅度不大）。考虑到垃圾含水率比较高，焚烧温度不会超过850，可以选择400左右（20和850的平均值为435）下的定压比热容，加和计算混合烟气的定压比热容（参考书241页）4）计算温度QL为垃圾的湿基低位热值=考虑更为复杂的话，可以把灰渣带走热量（假设灰渣温度与烟气温度相同）计算进去。就是在上述公式右边加上灰渣带走热量（灰渣质量*灰渣比热容*温差）。一般情况下，如果题目中没有告诉垃圾和灰渣比热这类详细的参数（像15题一样），在近似计算里可忽略这两部分的热量输入输出。14题1）根据干固体分子式C12H20O11，计算C、H和O百分含量，由分子式可知该污泥的可燃分含量为20%，灰分含量0%利用经验公式计算可燃分的高位热值，然后计算污泥湿基低位热值：，元素含量是以可燃分为基准的百分含量，也就是C含量为12*12/（12*12+20*1+11*16）2）选择合适的空气过剩系数。如污泥选2，重油选1.3。计算空气量和烟气量。3）计算烟气比热容。排烟温度为800，因此取平均值410，查询各组分的Cp值。因F未知，以污泥焚烧烟气组成为依据计算混合烟气的Cp。4）假设重油用量为F。助燃空气常温下进入焚烧炉。热量无损失。Hin=1kg污泥湿基低位热值+重油低位热值*FHout=（1kg垃圾烟气量+1kg重油烟气量*F）*Cp*(800-20)F，根据计算得到的F可以校核一下，由（污泥+燃料）燃烧得到混合烟气400下的Cp与上面使用的数值相差大不大。大的话可以调整Cp再计算。15题：1）题目里“固体废物的热值”实际是指湿基低位热值，没有说清楚（但大家可以根据元素组成和水分含量自己去计算校核一下根据元素组成用经验公式计算可燃分高位热值，然后根据水分和可燃分含量计算湿基低位热值）。2）残渣含碳量5%，因此1kg固体废物焚烧产生残渣的量为0.2/(1-0.05)=0.21kg，未燃尽C的量为0.01kg（每1kg固体废物）3）选择空气过剩系数，计算空气量（注意：因部分C未燃烧，所以计算C燃烧生成CO2的时候，C的量应为0.28-0.01=0.27kg，其余元素完全燃烧，用元素组成含量的值代入）4）Hin=1kg固体废物湿基低位热值（11630kJ） 未燃尽C质量（0.01kg）*C热值（32564kJ/kg）+助燃空气