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1、天津泰達(dá)環(huán)保垃圾焚燒廠廢氣處理工藝設(shè)計PROCESSDESIGNOFWASTEGASTREATMENTOFTIANJINTEDAENVIRONMENTALPROTECTIONGARBAGEINCINERATION專業(yè):環(huán)境工程姓名:XXX指導(dǎo)教師姓名:申請學(xué)位級別:學(xué)士論文提交日期:2015年6月10日學(xué)位授予單位:天津科技大學(xué)摘要垃圾焚燒廢氣是一種排放量較大、種類很多、排放較集中的廢氣,垃圾焚燒廢氣中含有多種污染物,其中包含酸性氣體、顆粒物,重金屬及其二惡英。垃圾焚燒廢氣的特點為具有腐蝕性,能見度低,氣味難聞,致癌。這種廢氣如果不及時治理,會對人體健康和生存環(huán)境造成很大的危害。本設(shè)計采用3T
2、+E焚燒工藝+SNCR脫硝+干式脫酸+活性炭噴射+布袋除塵器+濕式脫酸+活性炭吸附床工藝綜合治理廢氣。采用3T+E焚燒工藝,能使CO的排放量達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),而且排放的二惡英以及氮氧化物排放量降低。利用活性炭噴射+布袋除塵器,可以有效的處理廢氣中的二惡英,重金屬及顆粒物。利用干式脫酸+濕式脫酸,高效脫酸?;钚蕴课酱参轿刺幚砀蓛舻亩河?,氮氧化物以及硫化物等,導(dǎo)致綜合的處理效率更高。本設(shè)計采用的廢氣處理工藝為:首先采用3T+E焚燒工藝,然后向焚燒爐噴尿素脫硝,接著進(jìn)入余熱鍋爐進(jìn)行余熱回收,再進(jìn)入降溫塔,使溫度降低到150C左右,防止二惡英的再生成及使下列反應(yīng)更高效,再接著向煙道內(nèi)噴入消石灰粉和活
3、性炭粉末,此時煙氣到達(dá)了布袋除塵器,除顆粒物、重金屬及消石灰和活性炭粉末,后面就是濕式反應(yīng)塔進(jìn)行二次除酸,最后到達(dá)了活性炭吸附床進(jìn)行最后的尾氣處理。此刻,氣體排放的濃度達(dá)到生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB18485-2014)。處理后,降低對空氣的污染,對國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與改善天津當(dāng)?shù)氐目諝猸h(huán)境都是很重要的。關(guān)鍵詞:垃圾焚燒廢氣;脫酸;二惡英;廢氣處理;活性炭吸附ABSTRACTWasteincinerationfluegasisplentiful,various,concentratedWasteincinerationfluegascontainsheavymetals,dioxins,par
4、ticulatematter,acidgasesandotherpollutantsWastegasischaracterizedbycorrosive,lowvisibility,smelly,carcinogenicIfthiswasteisnottimelytreated,itwilldoharmtohumanhealthandthelivingenvironmentThisdesignuses3T+E+SNCRdenitration+drydeacidification+activatedcarboninjection+bagfilter+wetdeacidification+acti
5、vatedcarbonadsorptionbedprocesscomprehensivecontrolemissionsUsing3T+Eincinerationprocess,itmakesCOemissionstomeetemissionstandardsandtoreduceemissionsofdioxinsandnitrogenoxidesTheuseofactivatedcarboninjection+bagfiltercaneffectivelydealwithemissionsofdioxins,heavymetalsandparticulatemattersActivated
6、carbonbedofadsorptioncanremoveuntreateddioxins,sulfide,nitrogenoxides,etcSotheoverallprocessismoreefficientTheexhaustgastreatmentprocessisasfollowsFirstly,3T+Eincinerationprocess,thenspraytheureatothedenitrationincinerator,thenenterthewasteheatboiler,thetemperatureisloweredtoabout150C,topreventthere
7、-creationofdioxinandpromotesthefollowingreaction,followedbyinjectinglimeintothefluedustandactivatedcharcoalpowder,thenthesmokereachesthebagfilter,inadditiontoparticulatematters,heavymetals,limeandactivatedcarbonpowder,afterthatthetwowetreactortowerromovetheacidonceagain,andfinallytotheactivatedcarbo
8、nadsorptionbedforthefinalexhaustgastreatmentAtthistimeexhaustgasconcentrationreachesgarbageburningpollutioncontrolstandards(GB18485-2014)Afterprocessing,reducethepollutiontotheair,andthedevelopmentofnationaleconomyandimprovetheairenvironmentoftianjinlocalareveryimportantKeywords:Wasteincineration;Ac
9、id;Dioxins;Fluegastreatment;Activatedcarbonadsorption目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 第一章緒論0 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 第二章設(shè)計說明書2第一節(jié)工程概述2第二節(jié)垃圾焚燒廢氣處理概況4第三節(jié)本設(shè)計工藝流程確定8 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 第三章設(shè)計計算書14第一節(jié)焚燒爐15第二節(jié)余熱鍋爐22第三節(jié)旋風(fēng)除塵器22第四節(jié)干法噴射30第五節(jié)袋式除塵器3
10、1第六節(jié)濕式洗滌塔34第七節(jié)煙囪37第八節(jié)設(shè)備選型38 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 第四章平面布置40第一節(jié)處理單元構(gòu)筑物的平面布置40第二節(jié)管道的平面布置40第三節(jié)廠區(qū)道路和圍墻設(shè)計41第四節(jié)輔助建筑物41 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 第五章成本估算42第一節(jié)投資估算42第二節(jié)廢氣處理成本計算43 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 第六章環(huán)境經(jīng)濟(jì)損益分析44參考文獻(xiàn)46致謝47附錄48第一章緒論一、垃圾焚燒廢氣簡介大氣是人類生存的保
11、障,它同土地、能源以及水等重要要素一起構(gòu)成了人類生存及經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展重要的基本條件。生活垃圾焚燒廢氣是一種排放量大、種類多、排放比較集中的廢氣。其中含有多種污染物,其中包含酸性氣體、顆粒物,重金屬以及二惡英等物。焚燒的垃圾中包含發(fā)熱量較低、含水率較高的廢舊的電池、日光燈、電子設(shè)備、涂料以及溫度計等??偠灾罾贌龔U氣污染,是工業(yè)治理廢氣的中的一個重要環(huán)節(jié)。現(xiàn)在,我國不斷的城市化,導(dǎo)致城市的生活垃圾量不斷的急速增長,而垃圾焚燒廠大大的解決了這些問題。而目前我國城市一年的生活垃圾清運量約為1.55億噸,而且平均每年以約3%的速度增加,且只經(jīng)過簡單處理的生活垃圾,2003年以來,我國的生活垃
12、圾量不斷地連續(xù)增長,再加上沒有清運的垃圾,導(dǎo)致中國的城市生活垃圾堆存量還在快速的增加,目前,歷年城鎮(zhèn)的生活垃圾的存量已高達(dá)到了60多億噸,導(dǎo)致大量土地資源被占據(jù)。因為垃圾填埋場用地的消耗正在殆盡,大部分城市轉(zhuǎn)向生活垃圾焚燒發(fā)電,開始修建了“變廢為寶”的生活垃圾焚燒廠。所以,隨著生活垃圾焚燒廠等相關(guān)行業(yè)的發(fā)展,處理生活垃圾焚燒廢氣逐漸的成為了處理工業(yè)廢氣中的一個必不可少的元素。在2014年7月1日起,我國開始實施了生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB18485-2014)1,自從開始實施,我國的生活垃圾焚燒廠廢氣污染物的排放不再以生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB18485-2001)為標(biāo)準(zhǔn)。二、天津泰達(dá)
13、環(huán)保垃圾焚燒廠簡介天津泰達(dá)環(huán)保有限公司是一家規(guī)模龐大的的垃圾燃燒廠公司,所以解決天津泰達(dá)環(huán)保有限公司的廢氣處理問題也是改善我國整體廢氣處理現(xiàn)狀的體現(xiàn)。在生活垃圾焚燒工藝的焚燒過程中,一定會有大量的廢氣產(chǎn)生,如何使這些廢氣處理后達(dá)到國家的排放標(biāo)準(zhǔn),降低對環(huán)境的污染成為了目前首先要研究解決的問題。垃圾焚燒廠廢氣處理是工業(yè)廢氣排放中的一個突出的環(huán)境問題,處理垃圾焚燒廢氣,是改善環(huán)境質(zhì)量,適合人類生存的重要途徑,同樣是現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要面臨的問題。技術(shù)先進(jìn)為了達(dá)到公司可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo),為了提供公司強(qiáng)有力的持續(xù)發(fā)展,自從2004年底,天津泰達(dá)環(huán)保垃圾焚燒廠設(shè)立了研究中心,把從國外引進(jìn)的先進(jìn)科研技術(shù)進(jìn)行消化
14、、吸收及創(chuàng)新,自主開發(fā)研究具有知識產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)的技術(shù)和裝備,熟練的掌握生活垃圾焚燒及生活垃圾處理核心的技術(shù),為拓展公司項目形成了強(qiáng)大的支撐,推進(jìn)了公司產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展進(jìn)程。從2006年,科研中心開始走向獨立化的運作,注冊了天津泰達(dá)環(huán)保有限公司。積極的搭建了自己技術(shù)科研平臺,組建了天津市工業(yè)節(jié)能減排工程技術(shù)中心,與中科院大連化物所、天津大學(xué)以及中科院熱物理所等單位展開了多方面的合作,申請且被批準(zhǔn)建設(shè)了博士后科研工作站。(二)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢天津泰達(dá)環(huán)保垃圾焚燒廠進(jìn)行的運作完全依照循環(huán)經(jīng)濟(jì)的思路,把垃圾焚燒進(jìn)行發(fā)電,把焚燒后的廢渣進(jìn)行制磚,把煙氣中產(chǎn)生的余熱進(jìn)行取暖,最后就剩下了水蒸汽向大氣中排放,形成了
15、一個完整的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。據(jù)了解,日前,該焚燒廠燃燒后的剩下的廢渣用來制磚的工藝已經(jīng)通過了國家有關(guān)部門的鑒定,在年內(nèi)即將有專門的生產(chǎn)線,來進(jìn)行批量的生產(chǎn),生產(chǎn)后,每天可生產(chǎn)建筑用磚500多噸2。第二章設(shè)計說明書第一節(jié)工程概述一、設(shè)計依據(jù)及原則設(shè)計依據(jù)該廠的進(jìn)出氣濃度資料;生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB18485-2014);生活垃圾焚燒爐(CJ/T118-2000);道式余熱鍋爐設(shè)計導(dǎo)則(JB/T7603-1994);袋式除塵器性能測試方法(GB12138-89);袋式除塵器用濾料框架技術(shù)條件(JB/T5917-2006);袋式除塵器濾料及濾袋技術(shù)條件(GB12625-2007);工業(yè)設(shè)備及管
16、道絕熱工程設(shè)計規(guī)范(GB50264-97);濕法煙氣脫硫裝置專用設(shè)備吸收塔漿液噴嘴(JB/T10964-2010);活性碳吸附罐技術(shù)條件(JB/T10193-2010);煙囪設(shè)計規(guī)范(GB50051-2013);除塵器性能測試方法(ZBJ88002.2-88);其它有關(guān)的廢氣處理設(shè)計規(guī)范與國家及地方標(biāo)準(zhǔn)等;有關(guān)的土建及工程施工、安裝定額等。設(shè)計原則嚴(yán)格達(dá)到國家對氣體排放標(biāo)準(zhǔn)的各項規(guī)定,廢氣處理后必須使各項排氣濃度指標(biāo)達(dá)到城市廢氣排放要求。本設(shè)計的前提是不影響處理效果,能充分的利用本有的構(gòu)筑物及設(shè)施,節(jié)省工程所用的費用,降低占地面積及運行費用??紤]到本工程的具體要求及特點,選用最成熟、可靠的處理
17、設(shè)備及工藝,盡可能的選用新材料、先進(jìn)性兼管、新技術(shù)以及實用性強(qiáng),并以實用可靠性為主。本設(shè)計的處理工藝流程要求耐腐蝕,有可靠的運行穩(wěn)定性。降低環(huán)境污染,不影響周圍居民的正常生活。本處理系統(tǒng)運行應(yīng)該有較大的大的靈活性與調(diào)節(jié)余地,來適應(yīng)進(jìn)氣流量的變化。二、設(shè)計氣體質(zhì)量及其排放的標(biāo)準(zhǔn)(一)設(shè)計流量4000m3/h(二)進(jìn)氣質(zhì)量垃圾焚燒廠的進(jìn)氣濃度表2-1進(jìn)氣質(zhì)量顆粒物(mg/m3)氮氧化物(mg/m3)二氧化硫(mg/m3)氯化氫(mg/m3)一氧化汞及其化合碳(mg/m3)物(mg/m3)處理前45003006001000500.4二惡英類鉈、鎘以及其的化合銅、鉛、銻、錳、鉻、鉆、鎳(ngTEQ/m
18、3)物(mg/m3)及砷等及其的化合物(mg/m3)處理前3.0510(三)出氣濃度處理程度執(zhí)依照生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)(GB18485-2014),具體排放如表2-2所示。表2-2出氣濃度顆粒物氮氧化物二氧化硫氯化氫一氧化汞及其化合(mg/m3(mg/m3(mg/m3(mg/m3碳物)(mg/m3)(mg/m3)處理后202508050500.05二惡英類鉈、鎘以及其的化合銅、鉛、銻、錳、鉻、鉆、鎳(ngTEQ/m3)物(mg/m3)及砷等及其的化合物(mg/m3)處理前3.0510第二節(jié)生活垃圾焚燒廢氣處理概況生活垃圾焚燒廢氣是在垃圾焚燒中產(chǎn)生的廢氣,一種排放量大、種類多、排放比較集中的
19、廢氣。其中含有多種污染物,其中包含酸性氣體、顆粒物,重金屬以及二惡英等物。焚燒的垃圾中包含發(fā)熱量較低、含水率較高的廢舊的電池、日光燈、電子設(shè)備、涂料以及溫度計等。垃圾含燃燒后在廢氣中會包含鎘、鉛、鉻、汞及其化合物等重金屬。而含水率高,發(fā)熱量低,導(dǎo)致燃燒補充分,或垃圾本身中就含有二惡英物質(zhì)的,所以燃燒的廢氣中會包含有二惡英污染物。重金屬氣體與二惡英氣體對人體健康危害最嚴(yán)重,長期接觸過量的這些氣體,會降低人類的免疫功能,會導(dǎo)致生殖以及遺傳功能的改變、致癌和中毒。而廢氣中包含的二氧化硫、氨、氫、氯化氫、氮氧化物以及粉塵不僅對人體的健康產(chǎn)生了威脅,還會對環(huán)境產(chǎn)生威脅。氫、氨會使空氣中散發(fā)著惡臭,影響著
20、空氣質(zhì)量。二氧化硫、氮氧化物、氯化氫、粉塵能降低大氣的能見度,會出現(xiàn)酸雨,會損壞植物、建筑物,對環(huán)境有著較大的破壞。因此,采取必要措施來減少垃圾焚燒廢氣對人類與環(huán)境的影響是迫在眉睫的。針對生活垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣污染物中的重金屬、二惡英、酸性氣體及顆粒物等多種污染物,主要用下列方法去除3。一、煙氣脫酸工藝的選擇煙氣中的酸性氣體凈化工藝按照有無廢水的產(chǎn)生分為干法、半干法及濕法三種處理工藝,每一種工藝都包含有各自的組合形式,也都包含有各自的優(yōu)點及缺點4。(一)干法脫酸干法脫酸就是在干性藥劑在反應(yīng)塔內(nèi)或在進(jìn)入除塵器之前的煙道內(nèi)與酸性氣體反應(yīng)5。干法脫酸大多選用的是消石灰(Ca(OH)藥劑,讓酸性氣體與
21、Ca(OH)微粒表22面直接的接觸,會發(fā)生中和化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生了無害的中性鹽顆粒,之后會經(jīng)過除塵器,會把煙氣中的粉塵、沒有參加化學(xué)反應(yīng)的藥劑以及鹽顆粒一起捕集下來,從而達(dá)到脫酸的目的。干法脫酸的特點:1、工藝流程簡單,不需要再配置其它復(fù)雜的石灰漿的制備與分配系統(tǒng),設(shè)備的出故障率較低,維護(hù)方便。2、藥劑的使用量較大,運行的費用較高。3、脫酸效率相對濕法和半干法低些。(二)半干法脫酸半干法脫酸時一般采用氫氧化鈣(Ca(OH)或氧化鈣(CaO)為藥劑,制備成2Ca(OH)漿液,在廢氣凈化的流程工藝中一般放在除塵設(shè)備的前面,因為注入的2石灰漿會在反應(yīng)塔里形成大量的顆粒物,必須用除塵器來去除。由噴嘴或旋轉(zhuǎn)
22、噴霧器將Ca(OH)漿液噴到反應(yīng)器中,形成的粒徑非常小的液滴。又由于水分揮發(fā)2后會使廢氣的溫度降低并提高廢氣的濕度,使酸性氣體與石灰漿中和反應(yīng)為鹽顆粒,掉落到底部4。在半干法中沒有反應(yīng)完全的石灰,會隨著煙氣進(jìn)入下一階段的除塵器,假若這個除塵設(shè)備是袋式除塵器,那么,沒有反應(yīng)的部分石灰會附在濾袋上,并會與通過濾袋的酸性氣體發(fā)生進(jìn)一步的反應(yīng),會提高脫酸效率,也會提高石灰漿的利用率。半干法脫酸的特點:1、半干法反應(yīng)塔的脫酸效率較高,HCI去除率可以超過90%,此外,對一般的有機(jī)污染物與重金屬的去除率也很好,若在后面的除塵器是袋式除塵器,那么重金屬的去除效率可以到達(dá)99%以上。2、沒有廢水的排放,耗水量
23、比濕式洗滌塔的少。3、工藝簡單,投資和運行的費用相對比較低。4、石灰漿的制備系統(tǒng)比較復(fù)雜。(三)濕法脫酸濕法脫酸選用的是與洗滌塔類似的形式,當(dāng)廢氣進(jìn)入洗滌塔后,會通過酸性氣體與堿性漿液的充分接觸,從而會得到很好的脫酸效果。洗滌塔應(yīng)放在除塵器的后方,為了防止噴嘴被顆粒污染物堵塞而影響到正常的操作。與此同時,濕式洗滌塔一定不能放在袋式除塵器的前方,因為濕度比較高的煙氣會導(dǎo)致顆粒物堵塞到濾布,氣體最終不能通過濾布。而濕式洗滌塔產(chǎn)生的廢水經(jīng)過濃縮,污泥到達(dá)除塵器的前面時,會進(jìn)入干燥塔來進(jìn)行干燥,最終會以干態(tài)形式排出來。濕式洗滌塔一般使用NaOH堿漿,很少使用石灰(Ca(OH)漿液,為了避免結(jié)垢刃。2濕
24、法脫酸的特點:1、工藝復(fù)雜,配套的設(shè)備比較多。2、凈化效率比較高,對HCl的脫除效率可以超過95%,對SO的脫除也可超2過80%。3、產(chǎn)生包含有高濃度的無機(jī)氯鹽和重金屬的廢水,需要經(jīng)處理后才可以排放。4、處理完的廢氣因為溫度降低到露點以下,所有需要再加熱,為了防止煙囪在出口處形成白煙的現(xiàn)象,造成不良的景觀。二、脫硝工藝的選擇(一)SNCR工藝經(jīng)過實驗我們可發(fā)現(xiàn),選擇非催化還原法(SNCR)來去除氮氧化物的技術(shù)是在沒有催化劑的前提下,把包含有NH基的還原劑(如尿素、氨水或氨氣等)噴入溫x度在800C1100C區(qū)域內(nèi)的爐膛,此時,還原劑會迅速地?zé)岱纸鉃镹H及其它的3副產(chǎn)物,緊接著,NH會與煙氣中的
25、氮氧化物發(fā)生反應(yīng),從而而生成氮氣和水。3這個工藝的占地小,反應(yīng)溫度高,催化劑價格適中,反應(yīng)后的N排如空氣,沒有2第二次污染,脫硝的效率達(dá)到4080%左右。目前為止,我國數(shù)量不多的生活垃圾焚燒廠均采用SNCR技術(shù)來脫除煙氣中的氮氧化物。(二)SNR工藝選擇性催化還原法脫硝技術(shù)是在催化劑作用下,煙氣中噴入氨,將NO還X原成N和H0。煙氣脫硝效率80%,出口氨氣排放量V3ppm,完全達(dá)到國家標(biāo)22準(zhǔn),SO轉(zhuǎn)化為SO的轉(zhuǎn)化率VI%,建設(shè)費用相對較高。23三、顆粒的去除袋式除塵器可去除二惡英、重金屬及粒狀等污染物的顆粒物。袋式除塵器一般包含幾組密閉的集塵單元,其中包含幾個經(jīng)籠骨來支撐的濾袋。煙氣經(jīng)過袋式
26、除塵器的下半部分進(jìn)入,再由下往上開始流動,當(dāng)包含塵的煙氣經(jīng)過濾袋時,顆粒狀的污染物會被濾布來過濾,并且濾布上附著。袋式除塵的除塵效率很高,一般情況下在99%之上,除塵器的出口氣體的含塵濃度一般在數(shù)十mg/m3之內(nèi),對亞微米粒徑的細(xì)塵有較高的分級效率。袋式除塵的處理風(fēng)量范圍廣,小的僅是lmin數(shù)萬m3,大的可以達(dá)到lmin數(shù)萬m3,可以用在工業(yè)爐窯上的煙氣除塵,大氣污染物排放會降低。維護(hù)操作比較方便,結(jié)構(gòu)也很簡單。在除塵效率相同的前提下,袋式除塵器的造價比電除塵器低。當(dāng)采用P84、聚四氟乙烯及玻璃纖維等耐高溫的濾料時,可以高溫在200C以上的情況下運行。對粉塵不敏感,不會受粉塵及其電阻的影響。G
27、B18485-2014生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定出生活垃圾焚燒廠除塵設(shè)備必須采用的是布袋除塵器7。四、重金屬凈化生活垃圾焚燒產(chǎn)生的廢氣中具有揮發(fā)狀態(tài)的重金屬污染物,一部分會在溫度降低時可以凝結(jié)成顆粒狀、在飛灰的表面被吸附或凝結(jié),就可以接著被布袋除塵器捕集去除。所以,生活垃圾焚燒廠的煙氣凈化工藝的溫度越低,則重金屬的去除效率越高。一些沒有辦法被吸附及其凝結(jié)的重金屬氯化物,可以利用它易溶于水的特性,可以經(jīng)過濕式洗氣塔漿液把廢氣中的重金屬吸收下來。五、二惡英去除及控制(一)二惡英的去除同時脫硫、脫硝、除二惡英。對于煙氣中二惡英的脫除,大部分會選用活性炭噴射+布袋除塵器的辦法。該種方法又分為了
28、兩種方式,一是活性炭噴射+布袋除塵,另一種則是布袋除塵器+活性炭濾布的吸附法。聯(lián)合使用時,當(dāng)活性炭的噴入量是100mg/m3時,布袋的出口溫度越低,則袋式除塵器的進(jìn)口煙氣中包含的二惡英的濃度越低,當(dāng)袋式除塵器的出口溫度是160時,則二惡英的濃度是0.5ng-TEQ/m3。根據(jù)研究可以指出,當(dāng)活性炭的噴入量是50100mg/m3時,那么二惡英的去除效率就可以高達(dá)99%以上。在現(xiàn)實的運用中,在袋式除塵器的前方噴入石灰石與活性炭等吸附劑8,會發(fā)現(xiàn)袋式除塵器的進(jìn)口溫度較高時,二惡英在噴入活性炭后的去除效率達(dá)到90%左右。在煙道里噴入活性炭可以有效地去除燒結(jié)的煙氣中的二惡英,這個方法所使用的吸附劑是95
29、口m的褐煤活性焦,可以使煙氣中的二惡英濃度下降到0.30.4ngI-TEQ/m3。這個方法的系統(tǒng)簡單而高效,但是吸附過后的活性炭是不能進(jìn)行回收再生的,只能當(dāng)做固體廢棄物或危險廢物進(jìn)行固化處理或填埋。為了控制二惡英的二次生成,進(jìn)入除塵器入口的溫度應(yīng)該低于200C。對于二惡英、氮氧化物、一氧化碳等物質(zhì),能在垃圾焚燒中,有效地控制生成的量。所以我們需要對二惡英、氮氧化物、一氧化碳的生成進(jìn)行有效地控制,來降低之后的凈化廢氣設(shè)備的使用。(二)二惡英的控制二惡英有兩種形成方式:一是在焚燒的過程中,由于局部的供氧不足容易產(chǎn)生二惡英,二是在焚燒以后,有金屬催化劑及一定的溫度(300500C)條件下,煙氣中可再
30、次形成二噁英,煙氣中二噁英的最大產(chǎn)生濃度一般為14ng/Nm3。針對垃圾焚燒過程中二惡英類物質(zhì)的產(chǎn)生原理,首先采取控制焚燒技術(shù)避免二惡英的產(chǎn)生,垃圾焚燒爐的燃燒技術(shù)要符合“三T”(Time,TurbulenceandTemperature)的原則,就是在垃圾焚燒的過程中,對垃圾要進(jìn)行充分的混合和翻滾,確保燃燒均勻與完全;焚燒爐爐溫控制在850C-950C之內(nèi)(PCDD/PCDF會在800C以上就能完全的分解);在爐膛的出口,氧氣量要控制在6-8%,煙氣在爐內(nèi)停留時間2s以上,保證二噁英的充分分解;同時也要通過分級配風(fēng),來改善爐體內(nèi)的流動結(jié)構(gòu),減少垃圾焚燒而產(chǎn)生的二惡英;采用余熱鍋爐將煙氣由85
31、0C迅速降至300C以下,時間要控制在2s之內(nèi),盡可能的縮短煙氣在溫度區(qū)為300-500C的停留時間,來降低二惡英類的物質(zhì)再生成。六、氮氧化物及一氧化碳的控制(一)氮氧化物的控制控制氮氧化物的方法,就是要遵循3T+E燃燒控制的基本原則,運用低氮的燃燒法,包括合理的設(shè)計焚燒爐的幾何尺寸、有效控制供給一次空氣和優(yōu)化二次的空氣、煙氣的停留時間要保證、要保持煙氣中低氧的含量及煙氣要充分的混合等,通過這些辦法,在降低NO生成的同時,也可減少CO的生成并破壞二惡英x類等有機(jī)污染物的合成。通過這些方法,氮氧化物的生成濃度基本可以控制在300mg/Nm3之內(nèi)。(二)一氧化碳的控制一氧化碳是因為燃料不完全燃燒而
32、產(chǎn)生,它的產(chǎn)生量與一次空氣量、二次燃燒的空氣份額、二次燃燒的空氣噴入爐內(nèi)方式與爐體內(nèi)操作的溫度等相關(guān)。目前,對一氧化碳的脫除主要由控制燃燒的方式來控制,不再需要一氧化碳的去除設(shè)備。控制一氧化碳排放的主要措施有:增強(qiáng)焚燒爐內(nèi)的燃燒,保證焚燒爐內(nèi)有一定的氧氣量,使它出現(xiàn)了還原性的氣氛,同時運用二次風(fēng)段的燃燒方式與二次風(fēng)的對沖方式,保證焚燒爐內(nèi)與空氣充分的混合,改善了爐內(nèi)的燃燒狀況,同時,經(jīng)過控制爐內(nèi)的溫度來減少一氧化碳的排放溫度。第三節(jié)本設(shè)計工藝流程的確定一、概述生活垃圾焚燒廢氣治理的基本原則是:優(yōu)先考慮凈化率高和技術(shù)優(yōu)化的工藝,推廣排出清潔煙氣的工藝,不會造成周圍環(huán)境污染,盡量減少各處理工序的排
33、廢能力,在同等的處理能力時,選擇投資及運行費用低的,符合我國經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件10。二、工藝流程的確定垃圾焚燒廠廢氣是一種排放量大、種類多、排放比較集中的廢氣。生活垃圾焚燒煙氣中含有顆粒物、酸性氣體、重金屬、二惡英等多種污染物。本設(shè)計的廢氣處理方法可分為3T+E焚燒工藝,SNCR脫硝,旋風(fēng)除塵器,干法噴射,布袋除塵器,濕式脫酸,活性炭吸附床,其主要特點如下11:1、3T+E焚燒工藝可以有效的減少氮氧化物,二惡英及一氧化碳的合成,致使一氧化碳的量生成時就已經(jīng)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn),使去除氮氧化物及二惡英的工藝也簡單了很多。2、SNCR法脫硝,直接向焚燒爐內(nèi)噴射尿素,不需要催化劑,而且不需要重新加熱,因此,工程
34、上用SNCR脫硝比SCR脫硝應(yīng)用的多一些。3、干法脫酸+布袋除塵器+濕法脫酸不僅能提高脫酸效率,而且還能脫除干法噴射的顆粒物。4、活性炭吸附床能吸附未完全處理的廢氣,運行費用主要是活性炭的價格高,如果前面除去的干凈,運行費用會大大降低,此活性炭吸附床起到的是保險作用。三、工藝流程說明根據(jù)以上生活垃圾焚燒廢氣的特點,結(jié)合國內(nèi)外的先進(jìn)生活垃圾焚燒廢氣處理技術(shù),選用3T+E焚燒工藝+SNCR脫硝+干式脫酸+活性炭噴射+布袋除塵器+濕式脫酸+活性炭吸附床工藝處理生活垃圾焚燒廢氣。(一)工藝流程圖根據(jù)以上的分析與方案的比選,選定該項目的廢氣處理工藝為3T+E焚燒工藝+SNCR脫硝+干式脫酸+活性炭噴射+
35、布袋除塵器+濕式脫酸+活性炭吸附床,圖2-1是通過細(xì)化的本設(shè)計的流程圖。排灰排灰3T+排灰排灰3T+E焚燒工藝熱水或蒸汽水線圖2-1生活垃圾焚燒的廢氣處理流程灰線一-五、工藝流程特點本設(shè)計的工藝流程選用的是“3T+E焚燒工藝+SNCR脫硝+干式脫酸+活性炭噴射+布袋除塵器+濕式脫酸+活性炭吸附床”的工藝處理生活垃圾焚燒廢氣,有以下的特點:(1)本工藝處理路線成熟,效果穩(wěn)定而可靠。(2)對酸性高,二惡英高的廢氣有特效。(3)運行費用適當(dāng),且處理效率較好,廢氣經(jīng)過處理后,除塵效率99.8%,脫氟效率90%,脫氯效率95%,脫硫效率85%,重金屬Hg、Cd、Pb去除效率均90%。(4)抗腐蝕能力強(qiáng),
36、運行較穩(wěn)定。六、主要構(gòu)筑物介紹(一)焚燒爐19世紀(jì)末的時候,開始出現(xiàn)了焚燒爐,并運用在了垃圾焚燒的處理方面。通過一個世紀(jì)多的實踐與研究,垃圾的焚燒技術(shù)開始有很大進(jìn)步。垃圾是否在爐排爐上的垃圾充分燃燒的核心保證是要保證3T+E的原則(Temperature爐膛內(nèi)的燃燒溫度,Time廢氣在爐膛停留時間,Turbulence燃燒煙氣的湍流程度,Ex-cessoxygen空氣的過熱量)。根據(jù)本市的垃圾特點及垃圾量,本設(shè)計的焚燒爐是日本的TAKUMA城市的SN型垃圾焚燒爐,配置的是SN型連續(xù)運轉(zhuǎn)式的機(jī)械爐排。焚燒爐的主要特性:1、多個風(fēng)室提供空氣,根據(jù)垃圾的流向分成了7個部分,可以結(jié)合燃燒需要進(jìn)行配風(fēng)。
37、2、爐條具有很高的通風(fēng)能力,爐條內(nèi)配有噴嘴,可以不受垃圾層厚度影響,均勻的提供氧氣。3、爐條與爐條之間的間隙很小,爐條間連接與爐條墊塊形成了無空隙結(jié)構(gòu)。4、耐久性非常的高。鰭片配置在爐條的內(nèi)側(cè),導(dǎo)致冷卻率(冷卻的面積/受熱的面積)比較高,可以預(yù)防爐條燒損。爐條的材料使用特殊耐熱的鑄鋼。5、具有很好的攪拌性能。爐排片最大的行程是250mm,垃圾的翻起、攪拌以及運送是爐排片來回的運動導(dǎo)致的。爐條的高度有150mm,爐條間的重疊導(dǎo)致落差增大,能有效的燃燒垃圾可燃燒的部分。6、爐條的拆裝方便。爐條拆裝構(gòu)造使用了嵌入式,墊塊和爐排可以單獨的拆卸。7、干燥段、燃燒段與燃盡段是爐排按燃燒過程分的幾個階段,調(diào)
38、節(jié)速度和行程使用了四個驅(qū)動裝置。(二)余熱鍋爐在生活垃圾焚燒中,焚燒的過程產(chǎn)生了大量的熱量,為了節(jié)省能源,充分的利用生產(chǎn)過程產(chǎn)生的余熱,余熱鍋爐是不可缺少的設(shè)備。利用在工業(yè)中生產(chǎn)的煙氣或余熱來產(chǎn)生蒸汽或熱水的裝置叫做余熱鍋爐。余熱鍋爐分為管殼式以及煙道式兩種。本工藝設(shè)計選用的是煙道式的余熱鍋爐12。煙道式余熱鍋爐是一種受熱面的裝置,它主要布置成煙道形式的水管型,其構(gòu)架和爐墻是單獨的,所以,它為一種較大型余熱鍋爐的裝置。它的高溫部分(第一煙道)是一種比較大輻射冷卻室,它的后部是對流受熱區(qū)的煙道。煙道式余熱鍋爐有直通式及多煙道式兩種裝置。前者是從前到后做水平直通的運動,而后者是做上下轉(zhuǎn)彎的流動。大
39、型的煙道式余熱鍋爐主要有兩種形式,分別是非強(qiáng)制循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)。除此之外,較低壓余熱鍋爐通常會設(shè)置成上、下兩個汽包,中等壓強(qiáng)的余熱鍋爐會設(shè)置有上、下兩個汽包或只有一個上汽包,而高壓的余熱鍋爐通常只會設(shè)置一個上汽包。(三)袋式除塵器過濾型除塵器的主要型式是袋式除塵器,袋式除塵器中的含塵氣體是經(jīng)過過濾材料的阻隔與粘附作用從而達(dá)到固氣分離的效果,是高效的除塵器中用途最廣的,脫除效率可以超過99.9。1、袋式除塵器的分類(1)按照濾袋的形狀分類,包含有圓袋式的除塵器,扁袋式的除塵器,還有其他袋式的除塵器。(2)按照過濾的方式進(jìn)行分類,包含有外濾式得袋式除塵器與內(nèi)濾式的袋式除塵器。(3)按照進(jìn)風(fēng)的方式進(jìn)行
40、分類,包含有上進(jìn)氣式除塵器與下進(jìn)氣式除塵器。(4)按照風(fēng)機(jī)位置進(jìn)行分類,包含有吸入式的除塵器與壓入式的除塵器。(5)按照除塵器清灰的方式進(jìn)行分類,包含有機(jī)械振動類的清灰除塵器與脈沖清灰的袋式除塵器。2、濾料的分類濾料的材質(zhì)已經(jīng)趨向使用的溫度高、耐腐蝕與吸濕率低這些方面發(fā)展了,濾料的織物從二維結(jié)構(gòu)發(fā)展為三維交錯隨機(jī)性的排列針刺。濾料一般為天然的濾料、合成的纖維以及無機(jī)的纖維13。3、袋式除塵器選型的原則(1)必須要滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。(2)考慮到粉塵顆粒物理性質(zhì)對除塵設(shè)備的影響。(3)氣體的含塵濃度大小。(4)煙氣的溫度以及煙氣的其他物理化學(xué)性質(zhì)對除塵設(shè)備的影響與要求。(5)對粉塵收集的問題。(
41、6)設(shè)置除塵器的位置及可利用的空間等因素。4、確定除塵器形式本設(shè)計的除塵器為逆噴式(分室)脈沖除塵器,它的主要優(yōu)點是處理量很大,除塵效率很高。本設(shè)計的濾料采用的是厚的針刺氈。除塵效率可高達(dá)99.9%。(四)旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器一種除塵裝置。含塵氣流的旋轉(zhuǎn)運動是除沉機(jī)理,把降塵顆粒利用離心力從氣流中分離,并且在器壁上收集,然后利用重力把降塵顆粒掉落在灰斗內(nèi)。1885年,旋風(fēng)除塵器開始投入使用,到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到多種型號。依照流入方式,分為軸向進(jìn)入式和切向進(jìn)入式兩類。當(dāng)壓力損失相同時,前者的處理量大約是后者的3倍,并且氣流分布是均勻的14。1、旋風(fēng)除塵器的特點(1)旋風(fēng)除塵器的內(nèi)部沒有運動的部件,維
42、護(hù)很方便;(2)制作的管理非常方便;(3)在處理相同風(fēng)量的情況下,體積較小、結(jié)構(gòu)簡單,價格又便宜;(4)當(dāng)作為預(yù)處理器使用的時候??刹捎昧⑹桨惭b,使用很方便;(5)當(dāng)處理很大的風(fēng)量時,可以多臺并聯(lián)的使用,效率與阻力不受影響;(6)可以耐400攝氏度的高溫,如果采用的是特殊耐高溫的材料,也能耐更高的溫度;(7)除塵器的內(nèi)部設(shè)有耐磨的內(nèi)襯后,可以凈化含有高磨蝕性的粉塵的煙氣。(8)可以采用干法清灰,可以回收有利用價值的粉塵。2、旋風(fēng)除塵器的選型原則15(1)當(dāng)選擇除塵器時,要考慮工況阻力損失情況與結(jié)構(gòu)的形式,盡可能的使其減少動力消耗并且方便制造維護(hù)。(2)旋風(fēng)除塵器能夠捕集到最小塵粒應(yīng)該等于或者稍
43、微小于被處理的氣體粉塵密度。(3)旋風(fēng)除塵器的密封性要好,保證不漏風(fēng)。特別是負(fù)壓的操作,更應(yīng)注意到卸料的鎖風(fēng)裝置。(4)易燃易爆的粉塵(如煤粉等)應(yīng)該裝有防爆的裝置。防爆的裝置通常會在入口管道加上一個安全的防爆閥門。第三章設(shè)計計算書第一節(jié)焚燒爐、待處理生活垃圾的主要組成成分一)待處理的生活垃圾性質(zhì)1、待處理生活垃圾的主要組成見下列表格表3-1待處理生活垃圾性質(zhì)生活垃圾含水率(%)【含灰率(%)【可燃物(%)密度(t/m3)LHV低位熱值(kj/kg)設(shè)計值47.421.7730.930.355800適用范圍30-604186-6700表3-2處理前生活垃圾可燃燒物的元素分析(應(yīng)用基)%項目CH
44、ONSCl合計含量20.60.98.530.10.120.6830.93表3-3規(guī)定設(shè)計的主要參數(shù)項目處理垃圾垃圾存放時一年正常工煙氣停留的在燃燒室出的量(t/d)的間(d)作的時間(h)時間(s)口的溫度(C)參數(shù)15005-780002850-10002、根據(jù)垃圾元素成分計算垃圾低位熱值:LHV=81C+246H+26S-26O-6W(Kcal/Kg)=81x20.6+246x0.9+26x0.12-26x0.12-6x47.4=1388(Kcal/Kg)x4.18=5800(KJ/Kg)3、根據(jù)垃圾元素成分計算垃圾高位熱值:HHV=4LHV+600 x(W+9H)x4.18=1388+6
45、00(0.474+9x0.009)x4.18=7193.78(KJ/Kg)o(二)處理垃圾的能力及其規(guī)模共3臺焚燒爐:每臺焚燒爐每天處理的垃圾量為4001;xx處理垃圾量:1200t一24h=50(t/h);爐系數(shù):(8760-8000)一8000=0.095;實際每小時的處理生產(chǎn)能力:50 x(1+0.095)=54.75(t/h);全年的處理量:54.75x8000=43.8x104t;故:一臺焚燒爐一小時處理的垃圾量為:400十24x1.05=17.5(t/h)。設(shè)計的參數(shù)計算:1、垃圾倉的設(shè)計與布置設(shè)本設(shè)計的焚燒爐的長度L=75.5m,寬D=18.5m,本設(shè)計取垃圾倉內(nèi)壁與鍋爐長度對齊
46、,T二5d,本設(shè)計的垃圾堆積密度取0.35t/m3,求垃圾的容積,VV=axT(3-1)式中:V垃圾倉的容積,m3;a容量系數(shù),一般取1.21.5,本設(shè)計為1.2;T存放的時間,d;依照經(jīng)驗,可以得到適當(dāng)?shù)拇娣诺奶鞌?shù),它隨著季節(jié)和地區(qū)變化稍有變化;V=1.2x5x1000/0.35=17142.86(m3)。故:本設(shè)計垃圾倉的容積取18000(m3)。垃圾倉深度為Hm,H=LxD/V=18000/75.5x18.5=12.88(m)。m(3-2)故,垃圾池是全封閉的結(jié)構(gòu),長75.5m,寬18.5m,總深度以6m的卸料平臺為基準(zhǔn)負(fù)13米。二、焚燒爐選擇和計算1、焚燒爐加料漏斗料斗的容積VDV=(
47、G十24)x(K十p)DxL(3-3)式中:VD料斗的容積(m3)G每臺焚燒爐日處理的垃圾量,(t/h)可靠系數(shù),考慮到吊車在運垃圾的速度及其他因素,通常取1.5;PL垃圾的容量,一般為0.3-0.6(t/m3)PL0.4(t/m3);VD=(400一24)x(1.5一0.4)=62.5m32、燃燒空氣量及一次、二次助燃空氣量的計算以單位重量燃燒所需空氣量以容積計算理論空氣量由公式:L=(8.89C+26.7H+3.33S-3.33O)x10-2(Nm3/kg);0(3-4)把表2未處理的垃圾各元素含量值代入上式中:L=(8.89x20.6+26.7x0.9+3.33x0.12-3.33x8.
48、53)x10-2=1.8(Nm3/kg)。0實際空氣需要量:L=NxLn0(3-5)式中:N空氣的過剩系數(shù),確保燃燒垃圾是有足夠的空氣,通常燃燒過程空氣的過剩系數(shù)范圍為1.5-1.9,本設(shè)計計算取1.7;L=1.7x1.8=3.06(Nm3/kg)。n以單位重量燃燒所需空氣量以重量計算理論空氣量由公式:L=(11.6C+34.78H+4.35S-4.35O)x10-2(kg/kg);0(3-6)把表2未處理的垃圾各元素含量值代入上式中:L=(11.6x20.6+34.78x0.9+4.35x0.12-4.35x8.53)x10-2=2.34(kg/kg)。實際空氣需要量:L=NxLn0(3-7
49、)式中:N空氣的過剩系數(shù),確保焚燒垃圾有足夠的空氣,通常燃燒過程空氣的過剩系數(shù)范圍為1.5-1.9,本設(shè)計計算取1.7;L=1.7x2.34=3.98(kg/kg)。nC、所設(shè)計的焚燒爐每小時燃燒垃圾所需空氣總重量G=3.98x17.5x103=69650(kg/h)。w3-8)本設(shè)計計算的焚燒爐一小時燃燒垃圾所需空氣量是L=GxL(Nm3/h);n(3-9)式中:G每臺爐的日處理垃圾量,(t/h);L實際空氣所需量,(Nm3/kg);nL=17.5x103x3.06=53550(Nm3/h)故:本設(shè)計計算的焚燒爐一小時燃燒垃圾所需空氣量是53550(Nm3/kg)。本設(shè)計計算的二次風(fēng)流量占整
50、個助燃空氣量的22左右,本設(shè)計取24,求得二次風(fēng)助燃空氣量為L=Lx24%(Nm3/h);空2(3-10)L=Lx24%=53550 x24%=12852(Nm3/h);空2L=53550-12852=40698(Nm3/h)???(3-11)故:設(shè)計一次風(fēng)助燃空氣量為40698(Nm3/h),二次風(fēng)助燃空氣量為12853(Nm3/h)。3、燃燒產(chǎn)物煙氣量以單位重量燃燒產(chǎn)生的總煙氣量以容積計算垃圾焚燒爐產(chǎn)物的成分和生成量由燃燒反應(yīng)物質(zhì)的平衡計算,求1kg的生活垃圾徹底燃燒后產(chǎn)生的煙氣量L,取m=1.6vL=(m-0.21)L+1.867C+0.7S+0.8N+11.2H+1.24W+0.62C
51、l(Nm3/kg);(3-v012)=(1.6-0.21)x1.8+1.867x0.206+0.7x0.0012+0.8x0.001+11.2x0.009+1.24x0.474+0.62x0.0068(Nm3/kg);=3.581(Nm3/kg);空氣中含水量=實際空氣量x空氣中水分含量,將空氣中的水分含量為0.015,L=3.06(Nm3/kg)代入式子,nL=3.06x0.015=0.0459(Nm3/kg);v(3-13)燃燒干煙氣量=總煙氣量-空氣中含水量-垃圾中含水量-氫燃燒產(chǎn)生水量=3.581-0.0459-0.474-9x0.009=2.98(Nm3/kg)。3-14)以單位重量
52、燃燒產(chǎn)生的總煙氣量以重量計算L二(m-0.2)L+3.667C+2S+N+9H+W+1.03Cl(kg/kg)w0(3-15)=(1.6-0.2)x2.34+3.667x0.206+2x0.0012+0.001+9x0.009+0.474+1.03x0.0068=4.60(kg/kg)4、生活垃圾焚燒每小時的排渣量及飛灰量排渣量是未燃可燃物量與生活垃圾的灰渣量的和,灰渣熱灼減率是5%,則一小時的排渣量ahza=GrxA/(100%-5%)t/h;hz垃圾(3-16)式中:G每小時焚燒的垃圾量,17.5t/h;垃圾A垃圾中渣的含量,取20.5%;a=17.5x20.5%/95%=3.8(t/h)
53、。hz故:設(shè)計出渣量的能力為3.8t/h。爐渣貯坑:一般渣庫貯坑按3天的容量設(shè)計,V=3.8x24x3x3=820.(8t/3d)。zk(3-17)故:設(shè)計渣貯坑容量為3天貯渣830噸。飛灰含量a為處理垃圾量的0.55%,按5%的量取,fha=Grx5%=0.875(t/h)。fh垃圾故:設(shè)計每臺爐飛灰的含量為0.88t/h。每小時燃燒產(chǎn)物的煙氣量為:m煙m=(G+G)-(a+a)=17.5+69.65-3.8-0.875=82.47(5t/h)煙垃圾空hzth(3-18)故:一小時燃燒產(chǎn)物生成的煙氣量是82.475t/h(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)。5、垃圾焚燒爐的能量平衡根據(jù)垃圾焚燒爐系統(tǒng)平衡條件與力學(xué)
54、的第一定律,能量守恒定律得:Q+Q+Q+Q=Q+Q+Q+Q+Q1入2入3入4入1出2出3出4出5出(3-19)式中:Q生活垃圾的顯熱量,Kcal/kg;1入Q預(yù)熱空氣帶入的熱量,Kcal/kg;2入Q外部熱源輸入的熱量,Kcal/kg;3入Q單位垃圾完全焚燒時所放出的熱量,Kcal/kg;4入Q煙道氣熱損失,KJ/h;1出Q噴入爐內(nèi)水蒸氣所造成熱損失,Kcal/kg;2出6Q不完全燃燒氣體所造成熱損失,Kcal/kg;3出Q焚燒爐渣及飛灰?guī)ё叩奈锢頁p失,Kcal/kg;4出Q輻射的熱損失,Kcal/kg;5出Q不完全燃燒熱損失,Kcal/kg;5出輸入熱量計算1)進(jìn)入焚燒爐內(nèi)的垃圾完全焚燒時所
55、輸入的熱量進(jìn)入焚燒爐焚燒的垃圾總熱量是顯熱量及完全燃燒熱量的和;Q=(單位垃圾量)x(垃圾比熱值)x(垃圾進(jìn)料溫度)(Kcal/kg)1入=1x0.732x25=18.3(Kcal/kg);3-20)2)預(yù)熱空氣帶入的熱量Q=(實際所需空氣量)x(垃圾比熱值)x(垃圾進(jìn)料溫度)(Kcal/kg)2入=3.06x0.314x220=211.3(8Kcal/kg);3-21)3)無外部熱源輸入的熱量=03入4)單位垃圾完全焚燒時所放出的熱量Q=1388(Kcal/Kg);4入鍋爐輸入總熱量Q=Q+Q+Q+Q=18.3+211.38+0+1388=1617.68(Kcal/Kg)。IN1入2入3入4
56、入故:輸入熱量Q=1617.68(Kcal/Kg)。入輸出熱量計算1)煙道的氣熱損失煙道氣熱損失=燃燒干煙氣量x煙氣平均比熱x(爐排煙氣出口溫度-基準(zhǔn)溫度)(Kcal/Kg);Q=2.98x0.355x(220-25)=206.29(Kcal/Kg)。1出(3-22)故:排煙道氣熱損失Q=206.29(Kcal/Kg)。1出噴入爐內(nèi)水蒸氣所造成熱損失無噴入爐內(nèi)水蒸氣Q=0;2出不完全燃燒氣體所造成熱損失Q=(1-燃燒效率)x(垃圾含碳量-爐灰含碳量)x(碳不完全燃燒的損3出失)(Kcal/Kg);=(1-0.99)x(0.206-0.05)x5700=8.89(Kcal/Kg);(3-23)焚
57、燒爐渣及飛灰?guī)ё叩奈锢頁p失爐灰殘留熱量二灰分含量x灰分比熱x(灰分溫度-基準(zhǔn)溫度)(Kcal/Kg);Q=0.206x0.25x(600-25)=29.61(Kcal/Kg);4出(3-24)輻射的熱損失一般設(shè)計生活垃圾焚燒爐中一般按供入熱量的2%考慮;Q=1617.68x0.02=32.35(Kcal/Kg);5出(3-25)不完全燃燒熱損失垃圾內(nèi)碳完全燃燒發(fā)熱量x爐灰含碳量x垃圾含碳量(Kcal/Kg);Q=7700 x0.05x0.206=79.31(Kcal/Kg);6出(3-26)合計:Q=Q+Q+Q+Q+Q出1出Q2出3出4出5出6出=206.29+0+8.89+29.61+32.
58、35+79.31=356.45(Kcal/Kg)。故:總損失熱能量為356.45(Kcal/Kg)。Q(總熱量的凈值)二Q(鍋爐輸入的總熱量)-Q.(總損失的熱能量)IN出(Kcal/Kg);=1617.68-365.45=1252.23(Kcal/Kg)。6、鍋爐熱效率:n=l-Q/(LHV+Q+Q)x100%有效出1入2入(3-27)=1-356.45/(1388+18.3+211.38)xl00%=78.0%65%(符合要求)。7、蒸汽產(chǎn)氣量計算已知:過熱器的出口壓力為4Mpa,溫度為420C,焓值h為420789.6Kcal/Kg,集汽聯(lián)箱入口的給水溫度為150C,焓值h為150Kca
59、l/Kg,;150一小時的垃圾焚燒量是17500Kg/h,垃圾在單位重量的能量凈值為1252.23cal/Kg,求一小時的蒸汽產(chǎn)汽量S(Kg/h)。S=(垃圾單位的重量能量凈值x小時垃圾的焚燒量)/(焓的降差值h-420h)150=(1252.23x17500)/(789.6-150)=34262.1(Kg/h)(3-28)故:鍋爐額定連續(xù)蒸汽蒸發(fā)量按35t/h設(shè)計。8、爐排機(jī)械負(fù)荷爐排機(jī)械負(fù)荷指的是單位的爐排面積垃圾燃燒的速度指標(biāo),就是單位的爐排面積,單位的時間內(nèi)焚燒的垃圾量,kg/(m2.h)Gf=G/(t-A)(3-29)式中:G爐排機(jī)械負(fù)荷,kg/(m2.h);fG垃圾燃燒量kg/d;
60、t運行時間,h/d;A爐排面積,皿2。已知:焚燒爐處理能力為G=17.5(t/h),運行的時間t=24小時,一臺焚燒爐機(jī)械負(fù)荷G=150-350kg/(m2.h),本設(shè)計取300kg/(m2.h),求:一臺焚燒爐f排的面積:AA=G/(t-G)=17.5x103/350=50(卅)。f故:焚燒爐爐排的面積依照50平方米設(shè)計的,那么爐排總寬度取5米,爐排總長度是10米。9、燃燒室熱負(fù)荷qv燃燒室熱負(fù)荷是用來權(quán)衡單位的時間,單位容積要承受的熱量指標(biāo),燃燒的容積是一、二次燃燒室的和。連續(xù)運行焚燒爐熱負(fù)荷值一般在3.36x1056.3x105KJ/(m3.h)范圍,取q=4.5x105KJ/(m3.h
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