发布时间 : 星期二 文章垃圾焚烧发电工艺设计参数的计算方法更新完毕开始阅读8f4f954177eeaeaad1f34693daef5ef7bb0d1215
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每小时燃烧产物的烟气量为：m烟
m烟=（G垃圾+G空）-（ahz+ath）=15.3+63.036-3.3-0.77=74.266（t/h）。
故：每小时燃烧产物的烟气量为74.266t/h （标准状态下）。
表4：物料计算平衡表
收入物料 符号 G垃圾 G燃 G空 ∑G入 项目 垃圾量 数值 t/h 15.3 % 19.53 0 80.47 100 符号 my ahz afh ∑G出 项目 排烟量 渣 飞灰 合计 支出物料 数值 t/h 74.266 3.3 0.77 78.336 % 94.8 4.21 0.99 100 辅助燃料 0 空气 合计 63.036 78.336 （5）垃圾焚烧炉的能量平衡
根据垃圾焚烧炉系统平衡条件，力学第一定律能量守恒定律得：
Q1入+Q2入+ Q3入+Q4入=Q1出+ Q2出+ Q3出+ Q4出+ Q5出 式中：Q1入---生活垃圾的显热量，Kcal/kg；
Q2入---预热空气带入的热量，Kcal /kg； Q3入---外部热源输入的热量，Kcal/kg；
Q4入---单位垃圾完全焚烧时所放出的热量，Kcal/kg； Q1出---烟道气热损失，KJ/h；
Q2出---喷入炉内水蒸气所造成热损失，Kcal/ kg； Q3出---不完全燃烧气体所造成热损失，Kcal/ kg； Q4出---焚烧炉渣及飞灰带走的物理损失，Kcal/kg； Q5出---辐射的热损失，Kcal/kg； Q5出---不完全燃烧热损失，Kcal/kg； ①输入热量计算
1）进入焚烧炉内的垃圾完全焚烧时所输入的热量
进入垃圾炉焚烧的垃圾的总热量为完全燃烧热量与显热量之和； Q1入=（单位垃圾量）*（垃圾比热值）*（垃圾进料温度）（Kcal/kg）； =1*0.732*25=18.3 （Kcal/kg）； 2)预热空气带入的热量
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Q2入=（实际所需空气量）*（预热空气比热）*（预热空气温度）（Kcal/kg）； =3.24*0.314*250=254.34（Kcal/kg）； 3）无外部热源输入的热量 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)。
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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)。
（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/(m2.h)
Gf=G/t.A
式中： Gf---炉排机械负荷，kg/(m2.h)；
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G---垃圾燃烧量kg/d； t---运行时间，h/d； 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*103/185=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。
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