生活废弃物焚烧发电设计计算书 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/26 2:31:12星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

Q3入=0

4)单位垃圾完全焚烧时所放出的热量 Q4入=1388 (Kcal/Kg);

锅炉输入总热量QIN= Q1入+Q2入+ Q3入+Q4入=18.3+254.34+0+1388=1660.64(Kcal/Kg)。 故:输入热量Q入=1660.64(Kcal/Kg)。

② 输出热量计算 1)烟道气热损失

烟道气热损失=燃烧干烟气量*烟气平均比热*(炉排烟气出口温度-基准温度)(Kcal/Kg);

Q1出=3.34*0.355*(250-25)=266.78(Kcal/Kg)。

故:排烟道气热损失Q1出=266.78(Kcal/Kg)。

2)喷入炉内水蒸气所造成热损失 无喷入炉内水蒸气Q2出=0; 3)不完全燃烧气体所造成热损失

Q3出=(1-燃烧效率)*(垃圾含碳量-炉灰含碳量)*(碳不完全燃烧的损失)(Kcal/Kg); =(1-0.99)*(0.206-0.05)*5700=8.89(Kcal/Kg); 4)焚烧炉渣及飞灰带走的物理损失

炉灰残留热量=灰分含量*灰分比热*(灰分温度-基准温度)(Kcal/Kg); Q4出==0.206*0.25*(400-25)=19.31(Kcal/Kg); 5)辐射的热损失

一般设计生活垃圾焚烧炉中一般按供入热量的2%考虑; Q5出=1660.648*0.02=33.21(Kcal/Kg); 6)不完全燃烧热损失

垃圾内碳完全燃烧发热量*炉灰含碳量*垃圾含碳量(Kcal/Kg); Q6出==7700*0.05*0.206=79.31(Kcal/Kg); 合计: Q出 =Q1出+ Q2出+ Q3出+ Q4出+ Q5出+ Q6出

=266.78+0+8.89+19.31+33.21+79.31=407.5(Kcal/Kg)。

故:总损失热能量为407.5 (Kcal/Kg)。

Q总热量净值=锅炉输入总热量QIN-总损失热能量Q出 (Kcal/Kg);

=1660.64-407.5=1253.14(Kcal/Kg)。

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(6)锅炉热效率:

η

有效

=[1-Q出 /(LHV+ Q1入+ Q2入)]*100%

=[1-407.5/(1388+18.3+254.34)]*100%=75.5%>65%(符合要求)。

表5:机械炉排炉生活垃圾焚烧炉热平衡表

收 入 项 目 符号 数 值 Kcal/Kg 垃圾燃烧热 Q1入 空气带入热 Q2入 1406.3 254.34 % 85 15 烟道气热损失 Q1出 项 目 支 出 符 号 数 值 Kcal/Kg 266.78 8.89 19.31 % 16.06 0.535 1.162 不完全燃烧热损失 Q3出 炉渣、飞灰带走的Q4出 损失 ∑Q收入 辐射的热损失 Q5出 33.21 79.31 1253.14 1660.64 1.999 4.775 75.469 100 不完全燃烧热损失 Q6出 能量净值 Q 总计 总计 1660.64 100 ∑Q支出 (7)蒸汽产气量计算

已知:过热器出口压力4Mpa,温度420℃,焓值h420=789.6Kcal/Kg,集汽联箱入口给水温度150℃,焓值h150=150Kcal/Kg,;每小时垃圾焚烧量为15300 Kg/h,垃圾单位重量的能量净值1253.14cal/Kg,求每小时蒸汽产汽量S (Kg/h)。

S=(垃圾单位重量的能量净值*每小时垃圾焚烧量)/(焓降差值h420- h150) =(1253.14*15300)/(789.6-150)=29981.3(Kg/h) 故:锅炉额定连续蒸汽蒸发量按30 t/h设计。 (8)炉排机械负荷

护排机械负荷是表示单位炉排面积的垃圾燃烧速度的指标,即单位炉排面积,单位时间内燃烧的垃圾量,kg/(m.h)

Gf=G/t.A

式中: Gf---炉排机械负荷,kg/(m2.h);

G---垃圾燃烧量kg/d; t---运行时间,h/d;

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A---炉排面积,㎡。

已知:焚烧炉的处理能力G=15.3(t/h),运行时间t=24小时,单台焚烧炉的机械负荷Gf=150~350 kg/(m2.h),取185 kg/(m2.h),求:单台焚烧炉排面积:A

A=G/t.Gf=15.3*10/185=82.7(㎡)。

故:焚烧炉炉排面积按82.7平方米设计。 (9)燃烧室热负荷qv

燃烧室热负荷是衡量单位时间内单位容积所承受热量指标,燃烧容积为一、二次燃烧室之和。

燃烧室热负荷的大小即表示燃烧火焰在燃烧室内的充满程度,燃烧室太小,燃烧室内火焰过于充满,炉温会过高,从而炉壁耐火材料容易损伤,烟气的炉内停留时间也不够,容易引起不完全燃烧,严重时会造成一氧化碳,在后续烟道中再燃烧,炉壁和炉排上也易熔融结块;燃烧室过大时,热负荷偏小,炉壁过大,炉温偏低,炉内火焰充满不足,燃烧不稳定,也容易使焚烧炉灰渣的热灼量值偏高。

连续运行焚烧炉热负荷值一般在3.36*105~6.3*105KJ/(m3.h)范围,取qv=4.4*105

KJ/(m3.h) 。 qv=m[Qd+CpkLn(ta-t0)]/V

式中: m--- 单位时间的垃圾燃烧量,kg/d;

Qd---垃圾的平均低位热值,KJ/kg; Cpk-- 空气平均定压比热容,KJ/(m3.℃);

Ln---单位质量的垃圾获得的平均燃烧空气量,m3/kg(标准状态); ta---预热空气温度℃; t0---环境温度,℃; V--- 燃烧容量积,m3;

已知:焚烧炉单台处理能力m=15.3t/h=1.53*104kg/h, Qd=5800KJ/kg, t0=20℃,

ta=250℃, Ln=3.16 m3/kg, Cpk=1.30 KJ/(m3.℃), qv=4.4*105 KJ/(m3.h),求得燃烧室的容积:V

V= m[Qd+CpkLn(ta-t0)]/ qv=1.53*104[5800+1.3*3.16(250-20)]/4.4*105=234.5m3。

故:焚烧炉燃烧容积按235立方米设计。 二、根据计算得出垃圾炉性能指标及设计参数 焚烧炉 3台

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日处理垃圾: 1000t ; 年处理垃圾: 45.6*8000=36.5*104 t ; 每台炉每小时烧垃圾量: 15.3t/h; 焚烧炉燃烧容积: 235m;

焚烧炉排面积: 82.7㎡;

烘干区、燃烬区垃圾厚度: 0.3~0.5m; 燃烧区料层厚: 0.5~0.8m;

炉渣热灼减率 : <5%; 烟气在炉膛内二次燃烧室温度: ≥850℃;

烟气在炉膛内二次燃烧室停留时间:≥2秒 ; 设计垃圾热值LHV: 1388Kcal/kg(5800 kJ/kg); 余热锅炉: 3套;

余热锅炉过热汽蒸发量: 30t/h.台,(30*3=90 t/h); 余热锅炉过热汽温度: 400℃; 余热锅炉蒸汽压力: 4.0MPa; 锅筒工作压力: 4.4MPa; 锅炉给水温度: 150℃; 焚烧炉及余热锅炉热效率: 75.5%; 年运行小时: ≥8000h; 一次风流量: 37179(Nm3/h); 一次风温度: 250℃; 二次风流量: 12393(Nm3/h); 二次风风温度: 230℃ 。 三、根据计算得出汽轮发电机组的配套设计参数

汽轮机根据蒸汽压力不同设1~3个定压,定量抽汽口,供加热助燃空气和给水加热,以提高整个垃圾焚烧厂的热效率,抽汽用途与发电系统无关故设计为纯冷凝式汽轮机组。 1、设计点电功率(Ps)公式

Ps=(Qs*Gr*1000*0.22)/(24*3600)(kW); 式中:

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Qs—入炉垃圾按高位热值设计值,kJ/㎏,7193.8 kJ/㎏;

Gr—垃圾焚烧发电厂日处理入炉垃圾量,1000t/d,(1000*1000㎏/d); 0.22—该垃圾焚烧发电厂的热效率; 24—24小时; 设计点电功率(Ps)

Ps=(7193.8*1000*1000*0.22)/(24*3600)=18317.55kW。

故:设计2套*9MW机组=18000kW。额定功率9MW具有两级非调节抽汽的凝汽式汽轮发电机组。

2、汽轮机组设计参数 汽轮机组设计 2套;

额定进汽压力 3.85MPa; 额定进汽温度 390℃;

汽轮机进汽量 45 t/h.台;(45*2=90 t/h,炉产量=汽轮机组进气量); 一级非调抽汽量 4.3 t/h 、 压力1.2MPa 、 温度260℃; 二级非调抽汽量 4.3 t/h 、 压力0.5MPa 、 温度184℃; 排汽压力 0.007 MPa 。

参考文献:

[1]城市生活垃圾焚烧处理技术.北京:中国建筑工业出版社.2004. [2]CJJ90—2009.生活垃圾焚烧处理工程技术规范.城市建设研究院.2009. [3]GB/T18750—2008.生活垃圾焚烧锅炉及余热锅炉.北京.2009.

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