焚烧炉焚烧固体废料计算书.doc

1、焚烧炉焚烧固体废料计算书焚烧炉焚烧固体废料，其处理量为 230/H，该废料的热值为5000kcal/kg。利用天然气进行焚烧，焚烧出的烟气温度约在1100左右，现要利用该部分的余热将该厂锅炉出来的热水升温，该热水的规格为 2.5Mpa，150，流量为 10T/H，计算热水能升高的度数？同时计算该方案的节能情况。具体计算如下：利用烟气余热，在列管式热热器中（即废热锅炉）将 275的导热油升温到 300，再利用导热油为热源将热水在板式热交换器中进行热交换，达到热水升温的目的。一、 计算焚烧炉所需天然气耗量：230/h 的固体废物完全燃烧需放出的热量Q=230/h5000 kcal/kg=1.151

2、0 6 kcal/h无需燃料的情况下,该焚烧炉的热灼解率为 99%,通过增加天燃气消耗 10%热量保持稳定的燃烧状态,焚烧炉的有效热负荷：Qe=10%1.15106 =1.15105 (kcal/h)焚烧炉的热效率按 90%计算；所需天然气耗量按公式B= Qe/(Qarnet)式中 Qarnet为低位发热值。天然气燃料的低位发热值为 8500kcal/Nm3 天然气耗量 B= Qe/Qarnet=1.15105/（85000.9）=15 Nm3/h二、 计算燃烧固体及天然气所需的空气量1、 燃烧单位固体废料所需理论空气量，按下式进行L0（固废）=（0.24/1000）Qd+0.5式中 Qd为固

3、体废料的热值，其单位为 kJ/kgQd=5000 kcal/kg=20900kJ/kg单位理论空气消耗量：L0（固废）=（0.24/1000）Qd+0.5=5.516 m 3/kg取燃烧固体废料的空气剩余系数 =1.5单位实际空气消耗量：L（固废）= L 0（固废） =1.55.516=8.3 m3/kg2、 燃烧单位 Nm3天然气所需理论空气消耗量,按下列公式进行:L0（天然气）=（0.264/1000）Qd+0.02式中天然气的 Qd值为 8500kcal/Nm3=35530 kJ/Nm3L0（天然气）=（0.264/1000）Qd+0.02=9.4 m 3/Nm3取燃烧天然气所需的空气过

4、剩余系数 =1.1燃烧单位 Nm3天然气所需实际空气消耗量L（天然气）=1.19.4=10.34 m 3/Nm3该焚烧炉焚烧时所需的空气量为L=2308.31510.34=2064.1 m 3/h三、 计算燃烧生成的烟气量1、燃烧单位固体废物所生成的烟气量按下列公式进行计算：V0（固废）=（0.21/1000）Qd+1.65（-1）L 0=（0.21/1000）209001.650.55.516=8.8 m3/kg2、燃烧单位天然气所生成的烟气量按下列公式进行计算：V0（天然气）=（0.018/1000）Qd+L 0=（0.21/1000）355301.19.40.38=11.36 m3/Nm

5、3该焚烧炉所生成的烟气量V=8.823011.3615=2194.4 m 3/h四、 计算烟气量的组成固体废料主要成份为碳,其余燃烧完全所生成的气体主要是CO2 。单位固体废物所生成的烟气的组成VN2=8.30.79=6.56 m3/kgVCO2=8.86.56=2.24 m 3/kg天然气的主要成份为 CH4,其余燃烧产物为 CO2和 H2O,CH42O 2 CO2 2H 2O燃烧单位 Nm3天然气所得到的烟气构成VN2=10.340.79=8.17 m3/Nm3VCO2=（1/2）10.340.21=1.01 m 3/Nm3VH2O =2.18 m3/Nm3焚烧炉燃烧时所生成的烟气量的构成

6、VN2=6.562308.1715=1631.4 m 3/hVCO2=2.242301.0115=530.4 m 3/hVH2O =2.1815=32.7 m3/h五、 计算生成烟气的温度燃烧固体废物及天然气所释放的热量：Q=2305000850015=1.2810 6 (kcal/h)=5.35106 (kJ/h)考虑在燃烧过程中热损失为 30%则用于烟道气升温的热量 Q 有效=70%Q=70%5.3510 6=3.745106 kJ/h从资料查询鼓风机鼓入的空气温度取 25,其焓值取 35 kJ/ m3输入空气的焓 I1=2064.135=7.22104 kJ/h假定燃烧后烟气的温度为 1

7、100查相关资料在 1100时, CO 2的焓值 2465.4 kJ/ m3N2的焓值 1549.8 kJ/ m3H2O的焓值 1932 kJ/ m3在该温度下烟气的总焓I1100=ICO2VCO2IN2V N2IH 2OVH2O=2465.4530.41549.81631.4193232.7=3.89106 kJ/h生成烟气所吸收的热量 Q 吸= I1100I1=3.8106 kJ/hQ 有效故假定燃烧后烟气的温度为 1100成立六、 计算利用废热锅炉升温导热油的量导热油由 275升温至 300，在此温度区域查相关资料其平均比热容为 2.717kJ/（kg. ）焚烧炉生成的烟气温度在1100

8、;在进入废热锅炉时,考虑到热损失其温度定在 1000,考虑到设备投资因素,出废热锅炉烟气设定为 400.查相关资料在 1000时, CO 2的焓值 2209.2 kJ/ m3N2的焓值 1398.6 kJ/ m3H2O的焓值 1730.4kJ/ m3在 400时, CO 2的焓值 774.5 kJ/ m3N2的焓值 528.4 kJ/ m3H2O的焓值 628.3kJ/ m3I1000=ICO2VCO2IN2V N2IH 2OV H2O=3.51106 kJ/hI400= ICO2VCO2IN2V N2IH 2OV H2O=1.3106 kJ/h烟气在 1000 500的过程中,释放的热量Q

9、放= I1000I400=2.21106 kJ/h其中有 95%的热量用于导热油升温导热油的量W= Q 吸/Cpt=（0.95Q 放）/ Cpt=（0.952.2110 6）/（2.71725）=3.09104 kg/h七、 利用导热油为加热介质，计算热水下升温查相关资料 2.5MPa,150的水,其比热容 1.11 kcal/（kg. ）为转换为 4.64kJ/（kg. ）利用板式换热器进行热水的加热, 假定板式换热器的热效率为 95%，根据能量守恒定律.其计算热水的升温t=（ W 油Cp 油 t 油95%）/（W 水Cp 水）=（3.0910 42.717250.95）/（1010 34.64）=43导热油温差 300275热水的初始温度为 150利用上述方案能将水温提升至 193八、 利用天然气热水锅炉直接加热热水，计算上述温差下天然气耗量热水要实现上述温差所吸收的热量Q 吸= WCpt=10，0001.1143=4.77310 5 kcal/h热水锅炉的热效率取 85%，则所需消耗天然气的量V= Q吸/(0.85Q arnet)=4.773105/(0.858500)=66Nm3/h通过上述计算，利用烟气余热每小时可节省天然气 51 Nm3。结论:1、该方案完全可行，每天可节省 3062元/天的能源。2、相当于增加了一台 10T的热水锅炉。