生活垃圾焚烧低位发热量计算和运用

精品文档 1欢迎下载 生活垃圾焚烧低位发热量计算及运用生活垃圾焚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 邮编 400084 摘要 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 希望能对垃圾焚烧发电行业 的生产管理有所帮助 能够对垃圾焚烧生产人员的燃烧调整有所启发 关键词 关键词 生活垃圾 燃烧调整 低位发热量 生产管理 Abstract Abstract Life waste in different city has different chemical composition and classification Because of the complexity of composition and sampling of the irrationality of waste it is very difficult to get the Low Heat Value of the waste and it is not convenient for production management This paper gives one way to how to calculate the waste Low Heat Value and hopes it can be helpful to the production management and waste incineration combustion adjustment in the waste incineration power generation KeyKey words words Life Waste Incineration Combustion Low Heat Value Production Management 前言 重庆同兴垃圾处理有限公司 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 方式运作的垃圾焚烧发电项 目 也是西南地区第一个大型垃圾焚烧发电厂 项目于 2005 年 3 月 28 日正式 投产 能够不添加辅助燃料焚烧垃圾热值 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 精品文档 2欢迎下载 12000 万度 烟气净化指标等各项参数均达到设计能力 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 希望能对垃圾焚烧发电行业的生产管理有所帮助 能够对垃圾焚烧生产人员 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 30 743 7716 370 930 2960 440 369 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 2 852 98 36 15 6 824 5615 9914 081 091 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 精品文档 3欢迎下载 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 30 166 220 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 一次风一段一次风三段一次风二段 精品文档 4欢迎下载 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 精品文档 5欢迎下载 36 排污量估算 占主蒸汽量 mass2 37 化学 机械 灰渣显热 散 热估算 KJ kg fue l 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 精品文档 6欢迎下载 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 CO2 kJ Nm3 0 000000100 0 000518336 1 792367973 17 13 886086957 64 N2 kJ Nm3 0 000000026 0 000170822 1 244956560 17 2 384494983 65 O2 kJ Nm3 0 000000028 精品文档 7欢迎下载 0 000178001 1 329167296 17 4 001123746 66 H2O kJ Nm3 0 000000034 0 000341490 1 412197838 17 5 595317725 67 air kJ Nm3 0 000000028 0 000179546 1 284439719 17 1 263719063 68 ash kJ kg as h 0 000000152 精品文档 8欢迎下载 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 除氧器中水焓 kJ kg 运行焊熵图软件或查找焊熵图 71 过热蒸汽焓 kJ kg 运行焊熵图软件或查找焊熵图 72 过热蒸汽吸热功率 kW 71 70 11 3600 73 锅筒内饱和蒸汽焓 kJ kg 运行焊熵图软件或查找焊熵图 74 一次风空预器疏水焓 kJ kg 运行焊熵图软件或查找焊熵图 75 air 20 kJ Nm3 0 000000028 0 000179546 1 284439719 5 1 263719063 76 air 31 kJ Nm3 0 000000028 精品文档 9欢迎下载 0 000179546 1 284439719 6 1 263719063 77 air 166 kJ Nm3 0 000000028 0 000179546 1 284439719 7 1 263719063 78 air 220 kJ Nm3 0 000000028 0 000179546 1 284439719 8 1 263719063 79 一次风空预器换热功率 kW 1 273 273 5 78 77 76 75 3600 80 一次风空预器换热效率 95 81 一次风空预器饱和汽耗量 kg h 79 73 74 3600 80 82 一次风空预器耗汽功率 kW 81 73 70 3600 83 化学 机械 灰渣显热 散 热估算 kW 10 37 3600 84排污功率损失 kW 36 11 73 70 精品文档 10欢迎下载 3600 85 给水量验算 kg h 86 二次风出口焓 kJ Nm3 0 000000028 0 000179546 1 284439719 4 1 263719063 87 二次风出口功率 kW 86 3 273 273 16 3600 88 一次风出口功率 kW 78 1 273 273 16 3600 89 判断 90 冷却 密封 漏风量 Nm3 h 56 1 3 273 273 16 91 冷却 密封 漏风输入功率 kW 90 75 3600 92 输出总功率 kW 69 72 82 83 84 93 垃圾热值 kJ kg 92 87 88 91 10 3600 94 余热锅炉及焚烧炉总效率 72 82 92 95 排烟损失率 69 92 96 化学 机械 灰渣显热 散 热损失率 83 92 97 锅炉排污损失率 84 92 3 计算实例及运用 3 1 同兴公司低位发热量的计算 项目单位数据 精品文档 11欢迎下载 一次风量 m3 h70000 一次风出口温度 220 00 二次风量 m3 h8000 二次风出口温度 38 一次风空预器第一级进口温度 15 00 一次风空预器第一级出口温度 30 00 一次风空预器第三级进口温度 183 一次风空预器第三级出口温度 220 一次风空预器疏水温度 80 入炉垃圾量 kg h30000 主蒸汽蒸发量 kg h48000 主蒸汽温度 400 主蒸汽绝对压力 MPa4 汽包温度 257 汽包绝对压力 MPa4 5 环境温度 15 00 锅炉出口排烟温度 190 引风机后排烟温度 150 引风机后排烟气量 排烟温度 表盘读数 m3 h190000 锅炉出口烟气含 O2 量 表盘读数 vol8 00 引风机后烟气含 O2 含量 表盘读数 vol8 10 引风机后烟气含 CO 量 表盘读数 vol0 10 引风机后烟气含 H2O 量 表盘读数 vol15 00 引风机后烟气含 SO2 量 表盘读数 vol0 10 引风机后烟气含 CO2 量 表盘读数 vol7 00 引风机后烟气含 N2 量 表盘读数 vol68 90 引风机后烟气含 HCl 量 表盘读数 vol0 80 100 00 除氧器内水温度 105 除氧器绝对压力 MPa0 12 给水流量 kg h52000 当地绝对大气压 MPa0 1 表盘读数是否是干烟气 0 烟气处理喷水量 kg h4000 锅炉出口飞灰量估算 kg h900 排污量估算 占主蒸汽量 mass2 00 化学 机械 灰渣显热 散热估算 kJ kg fuel200 烟气处理喷水的水蒸汽容积 Nm3 h4977 78 锅炉出口排烟气量 排烟温度 Nm3 h113639 83 烟气处理漏风量 Nm3 h4006 51 锅炉出口烟气含 H2O 量 vol11 81 锅炉出口烟气含 CO 量 vol0 11 锅炉出口烟气含 SO2 量 vol0 11 精品文档 12欢迎下载 锅炉出口烟气含 CO2 量 vol7 55 锅炉出口烟气含 N2 量 vol71 56 锅炉出口烟气含 HCl 量 vol0 86 vol100 00 锅炉出口干烟气含氧量 vol dry9 07 锅炉出口干烟气含 CO 量 vol dry0 12 锅炉出口干烟气含 SO2 量 vol dry0 12 锅炉出口干烟气含 CO2 量 vol dry8 56 锅炉出口干烟气含 N2 量 vol dry81 14 锅炉出口干烟气含 HCl 量 vol dry0 98 不考虑漏风的实际助燃空气量 Nm3 h102940 34 不考虑漏风的实际空气量或为 Nm3 h102940 34 不考虑漏风的实际过量空气 Nm3 h43291 36 不考虑漏风的实际过量空气或为 Nm3 h43291 36 不考虑漏风的实际空气系数 1 73 简化的公式 1 76 单位锅炉出口烟气焓 CO2 kJ Nm3 344 69 N2 kJ Nm3 244 91 O2 kJ Nm3 254 77 H2O kJ Nm3 286 01 air kJ Nm3 251 60 ash kJ kg ash 164 72 锅炉出口排烟功率 kW8222 23 除氧器中水焓 kJ kg439 30 过热蒸汽焓 kJ kg3214 37 过热蒸汽吸热功率 kW37000 99 锅筒内饱和蒸汽焓 kJ kg2798 00 一次风空预器疏水焓 kJ kg338 33 air 20 kJ Nm3 20 57 air 31 kJ Nm3 39 96 air 166 kJ Nm3 242 16 air 220 kJ Nm3 292 23 一次风空预器换热功率 kW1280 30 一次风空预器换热效率 95 00 一次风空预器饱和汽耗量 kg h1972 50 一次风空预器耗汽功率 kW1292 37 化学 机械 灰渣显热 散热估算 kW1666 67 排污功率损失 kW628 99 给水量验算 kg h50932 50 二次风出口焓 kJ Nm3 50 33 二次