上海益善殡仪馆试验用垃圾焚烧炉后处理系统的冷却计算及相关说明.doc

上海益善殡仪馆试验用垃圾焚烧炉后处理系统的冷却计算及相关说明一、 蚌埠安华工贸有限公司所提供的烟气参数：1.1 烟气参数：烟道直径0.4m，未加保温层，烟气量8100Nm3/h，工况温度580。1.2 烟气化学成分：烟气中SO2含量为2.9mg/m3， NO2含量为15.6mg/m3，CO含量为24mg/m3，H2S含量为0.5mg/m3，NH3含量为0.1mg/m3，O2含量为15.6%。1.3 外形图二、 袋式除尘器所适应的烟气温度 袋式除尘器所适应的烟气温度主要由滤材决定，依据上海益善殡仪馆所提供的试验场地，必须选200的温度点及350的温度点以尽量减少降温措施占地面积。三、 烟气由580降温至350所采取的措施及相关计算结果580 oC时铁的导热系数忽略不计。工况烟气量：V1=25309 m3/h，气体流速：v=55.97m/sK=10v0.76=1055.970.76=213，3.1 风冷580 oC时烟气平均体积比热容c1=1.353Kj/m3，350 oC时烟气平均体积比热容c1=1.323Kj/m3，夏季室外平均温度为30 oC，30 oC时空气平均体积比热容ck=1.298Kj/m3：则烟气放出热量：=253091.353580-1.051.323350+0.051.29830= 7604962KJ3.1.1掺冷风：Vk= V1（1.353580-1.323350）/（1.323350-1.29830）= 19197m3/h混合后烟气体积流量：Q350=8100（273+350）/273+19197（273+350）/（273+30）=57956m3/h3.1.2 若使用烟道冷却法，设需要烟道长度为L：=4257604962=3.140.4L425213L=67m烟气体积流量：Q350=8100（273+350）/273=18485 m3/h3.1.3 风冷结论：烟气冷却方式350 oC时的最终风量掺入冷风量冷却烟道长度掺冷风57956m3/h19197m3/h无烟道冷却18485 m3/h无67m3.2 水冷3.2.1水冷套管：进口水温30 oC，出口80 oC；烟气进口580 oC，出口350 oC；烟管外径60mm，烟管内径54mm；在热交换器中气水相逆流动，烟气流速15m/s：t2=580-80=500 oC，t1=350-30=320 oC=404oC需要的传热面积A1= 7604962/（404213）=88.38m2烟气所需的流通面积：A2=25309/（360015）=0.469 m2每根的烟管流通面积：A=3.140.0542/4=0.0023m2需要的烟管根数:n=0.469/0.0023=204根,取整,n=200根每根烟管长度:l=88.38/(3.140.06200)=2.35m所需水量:G=7604962/4.19（80-30）1000=36.3t/h3.1.2喷雾冷却：t2=580-100=480 oC，t1=350-30=320 oC=395 oC所需水量:G=7604962/2257+4.19（100-30）+2.14（350-100）=2464.9kg/h=2.5t/h烟气体积流量：Q350=18485+2.510322.4/18（273+200）/（273+100）=22430m3/h3.2.3 水冷结论：烟气冷却方式350 oC时的最终风量所需水量水冷套管18485 m3/h36.3t/h喷雾冷却22430 m3/h2.5t/h四、 烟气由580降温至200所采取的措施及相关计算结果4.1 风冷580 oC时空气平均体积比热容c1=1.353Kj/m3，200 oC时空气平均体积比热容c2=1.307Kj/m3，夏季室外平均温度为30 oC，30 oC时空气平均体积比热容ck=1.298Kj/m3：则烟气放出热量：=253091.353580-1.051.307200+0.051.29830=12963700KJ4.1.1 掺冷风：Vk= V1（1.353580-1.307200）/（1.307200-1.29830）=59540m3/h混合后烟气体积流量：Q200=8100（273+200）/273+59540（273+200）/（273+30）=106980m3/h4.1.2 若使用烟道冷却法，设需要烟道长度为L：12963700=3.140.4L324213L=150m烟气体积流量：Q200=8100（273+200）/273=14034 m3/h4.1.3 风冷结论：烟气冷却方式200 oC时的最终风量掺入冷风量冷却烟道长度掺冷风106980m3/h59540m3/h无烟道冷却14034 m3/h无150m4.2水冷4.2.1 水冷套管：进口水温30 oC，出口80 oC；烟气进口580 oC，出口200 oC；烟管外径60mm，烟管内径54mm；在热交换器中气水相逆流动，烟气流速15m/s：t2=580-80=500 oC，t1=200-30=170 oC=306oC需要的传热面积A1= 12963700/（306213）=199m2烟气所需的流通面积：A2=25309/（360015）=0.469 m2每根的烟管流通面积：A=3.140.0542/4=0.0023m2需要的烟管根数:n=0.469/0.0023=204根,取整,n=200根每根烟管长度:l=199/(3.140.06200)=5.28m所需水量:G= 12963700/4.19（80-30）1000=62t/h4.2.2 喷雾冷却：t2=580-100=480 oC，t1=200-30=170 oC=299 oC所需水量:G= 12963700/2257+4.19（100-30）+2.14（200-100）G=4689.7kg/h=4.7t/h烟气体积流量：Q200=14034+4.710322.4/18（273+200）/（273+100）=25213m3/h水蒸气体积分数：100%（25213-14034）/25213=44%SO2体积含量为：一般200 oC以下烟气SO3转化率为100%，故计算中的烟气SO3含量为0.6，查图可知，露点温度小于140 oC。喷雾冷却塔的热容量系数s取800Kj/（m3hoC）则所需喷雾冷却塔的有效容积：= 12963700/(800299)=54.2 m3在冷却塔内烟气平均体积：Q=8100273+0.5（200+580）/273=19671 m3/h取烟气在喷雾冷却塔内平均流速v=1.5m/s冷却塔的断面积A=19671/(36001.5)=3.64 m2冷却塔直径D=（43.64/3.14）0.5=2.15m冷却塔有效高度H=54.2/3.64=15m4.2.3 水冷结论：烟气冷却方式200 oC时的最终风量所需水量水冷套管14034m3/h62t/h喷雾冷却25213m3/h4.7t/h五、 烟气采用由喷雾冷却580降温至120相关计算结果580 oC时空气平均体积比热容c1=1.353Kj/m3，120 oC时空气平均体积比热容c1=1.301Kj/m3，夏季室外平均温度为30oC，30oC时空气平均体积比热容ck=1.298Kj/m3：=25309（1.353580-1.051.301120+0.051.29830）=15761458KJ所需水量:G=15761458/2257+4.19（100-30）+2.14（120-100）=6078kg/h=6.1t/h烟气体积流量：原烟气：Q120烟=8100（273+120）/273=11660.4 m3/h水蒸气：Q120水=6.11