若危廢來料成分清晰,混合物中各種物質(zhì)的化學(xué)式、占比均很清楚,則根據(jù)各種成分的完全燃燒反應(yīng)方程式,我們可以很準確的計算出該危廢焚燒所需要的理論空氣量和過??諝庀禂?shù),進而得到準確的煙氣量。但在實際操作過程中,幾乎不可能獲得如此全面的數(shù)據(jù)。大多數(shù)情況下,我們會根據(jù)危廢的來源,結(jié)合經(jīng)驗推斷、元素分析和熱值測量,給出該危廢的元素占比和低位熱值,利用熱力學(xué)計算軟件,我們?nèi)匀荒茌^準確的計算焚燒后的煙氣量。
危廢燃燒所需要的理論空氣量可按下式計算
而危廢熱值一般可以根據(jù)門捷列夫公式估算
由式1和式2可以看出,物質(zhì)的熱值和燃燒所需理論空氣量與其元素組成(C、H、O、N、S等元素的質(zhì)量分數(shù))有著密切的聯(lián)系。因此,物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的煙氣量也與物質(zhì)的熱值密切相關(guān)。所以,我們可以根據(jù)危廢的熱值,大致估算出危廢焚燒的煙氣流量。
在項目早期資料不全的情況下,筆者建議按如下方法估算危廢焚燒產(chǎn)生的煙氣量
回轉(zhuǎn)窯焚燒所需的理論空氣量按下式估算
回轉(zhuǎn)窯焚燒產(chǎn)生的煙氣量按下式估算
回轉(zhuǎn)窯的煙氣進入二燃室中繼續(xù)燃燒,二燃室出口的煙氣量可按下式估算
計算二燃室出口的煙氣流量后,可根據(jù)煙氣的流量和焓值大致估算鍋爐蒸汽產(chǎn)量,忽略鍋爐給水的初始溫度和壓力,僅考慮蒸汽的汽化潛熱,則估算公式如下,
煙氣的焓值可按下表估算
煙氣校正系數(shù)可按下表估算
水的汽化潛熱可根據(jù)下表估算,
壓力/Mpa |
溫度/℃ |
汽化潛熱kJ/kg |
壓力/Mpa |
溫度/℃ |
汽化潛熱kJ/kg |
0.001 |
6.9491 |
2484.1 |
1 |
179.916 |
2014.8 |
0.002 |
17.5403 |
2459.1 |
1.1 |
184.1 |
1999.9 |
0.003 |
24.1142 |
2443.6 |
1.2 |
187.995 |
1985.7 |
0.004 |
28.9533 |
2432.2 |
1.3 |
191.644 |
1972.1 |
0.005 |
32.8793 |
2422.8 |
1.4 |
195.078 |
1959.1 |
0.006 |
36.1663 |
2415 |
1.5 |
198.327 |
1946.6 |
0.007 |
38.9967 |
2408.3 |
1.6 |
201.41 |
1934.6 |
0.008 |
41.5075 |
2402.3 |
1.7 |
204.346 |
1923 |
0.009 |
43.7901 |
2396.8 |
1.8 |
207.151 |
1911.7 |
0.01 |
45.7988 |
2392 |
1.9 |
209.838 |
1900.7 |
0.015 |
53.9705 |
2372.3 |
2 |
212.417 |
1890 |
0.02 |
60.065 |
2357.5 |
2.2 |
217.289 |
1869.4 |
0.025 |
64.9726 |
2345.5 |
2.4 |
221.829 |
1849.8 |
0.03 |
69.1041 |
2335.3 |
2.6 |
226.085 |
1830.8 |
0.04 |
75.872 |
2318.5 |
2.8 |
230.096 |
1812.6 |
0.05 |
81.3388 |
2304.8 |
3 |
233.893 |
1794.9 |
0.06 |
85.9496 |
2293.1 |
3.5 |
242.597 |
1752.9 |
0.07 |
89.9556 |
2282.8 |
4 |
250.394 |
1713.4 |
0.08 |
93.5107 |
2273.6 |
5 |
263.98 |
1639.5 |
0.09 |
96.7121 |
2265.3 |
6 |
275.625 |
1570.5 |
0.1 |
99.634 |
2257.6 |
7 |
285.869 |
1504.8 |
0.12 |
104.81 |
2243.9 |
8 |
295.048 |
1441.2 |
0.14 |
109.318 |
2231.8 |
9 |
303.385 |
1378.9 |
0.16 |
113.326 |
2220.9 |
10 |
311.037 |
1317.2 |
0.18 |
116.941 |
2210.9 |
11 |
318.118 |
1255.7 |
0.2 |
120.24 |
2201.7 |
12 |
324.715 |
1193.8 |
0.25 |
127.444 |
2181.4 |
13 |
330.894 |
1131 |
0.3 |
133.556 |
2163.7 |
14 |
336.707 |
1066.7 |
0.35 |
138.891 |
2147.9 |
15 |
342.196 |
1000.2 |
0.4 |
143.642 |
2133.6 |
16 |
347.396 |
930.8 |
0.5 |
151.867 |
2108.2 |
17 |
352.334 |
857.1 |
0.6 |
158.863 |
2086 |
18 |
357.034 |
777.4 |
0.7 |
164.983 |
2066 |
19 |
361.514 |
688.9 |
0.8 |
170.444 |
2047.7 |
20 |
365.789 |
585.9 |
0.9 |
175.389 |
2030.7 |
21 |
369.868 |
452.4 |
已知某危廢處置中心回轉(zhuǎn)窯處理量為m=2083Kg/h(50t/d),待焚燒危廢的熱值為3500Kal/Kg=14630Kj/Kg。則其在回轉(zhuǎn)窯中燃燒所需要的理論空氣量為
取回轉(zhuǎn)窯過量空氣系數(shù)為1.8,則危廢在回轉(zhuǎn)窯中燃燒所需要的實際空氣量為
回轉(zhuǎn)窯出口煙氣量為
取回轉(zhuǎn)窯+二燃室總的過量空氣系數(shù)為2,則有二燃室出口煙氣量
二燃室出口煙氣溫度1100,對應(yīng)的煙氣焓值,余熱鍋爐出口煙氣溫度500,對應(yīng)的煙氣焓值。過量空氣系數(shù)2,插值取得煙氣修正系數(shù)為0.9560,取鍋爐熱效率0.95。假設(shè)產(chǎn)生1MPa的蒸汽,對應(yīng)氣化潛熱為,則余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽量為
本估算方法僅適用于項目早期相關(guān)資料不全的情況下估算項目規(guī)模和成本。并不適宜詳細設(shè)計階段。在設(shè)計階段,最合適的方法應(yīng)是根據(jù)危廢的來源,結(jié)合經(jīng)驗推斷、元素分析和熱值測量,給出該危廢的元素占比和低位熱值,利用熱力學(xué)計算軟件進行計算。
山東新澤儀器專業(yè)生產(chǎn)的煙氣連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)由粉塵監(jiān)測子系統(tǒng)、氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)(SO2,NOX,O2)、煙氣參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)(溫度,壓力,流速)、系統(tǒng)控制及數(shù)據(jù)采集處理子系統(tǒng)四個基本系統(tǒng)組成。可監(jiān)測氣體中的SO2、NOx、O2、粉塵、溫度、壓力、流速、煙氣含濕量等參數(shù)(以及CO,濕度,氟化物等等)??蓪?shù)據(jù)遠傳至各級環(huán)保部門。