生活垃圾焚烧发电工艺设计计算书.doc

垃圾通过竖溜槽送到给料机,垃圾竖溜槽可通过液压传动闸板关闭,竖溜槽的尺寸选择要满足溜槽中火焰密封闭合,给料机根据要求向焚烧炉配送垃圾,每台炉安装配合给料机传动用液压汽缸,液压设备由每台炉生产线控制中心控制。

料斗的容积V
D
V D =G/24*Kx/ρ
L
式中： V
D
---料斗的容积（m3）；
G--- 每台炉日处理垃圾的量,（t/h）；
Kx---可靠系数,考虑吊车在炉焚烧垃圾的速度等因素,一般取1.5；
ρ
L
---垃圾容量,一般0.3～0.6 （t/m3）取0.45（t/m3）；
V
D
=15.3t/h*1.5/0.45 =51（ m3）。

故：加料漏斗容积按51m3设计并且斗口尺寸应大于吊车抓斗直径的1.5倍。

（2）燃烧空气量及一次、二次助燃空气量的计算
①以单位重量燃烧所需空气量以容积计算
a、理论空气量由公式：L
=(8.89C+26.7H+3.33S-3.33O)*10-2（Nm3/kg）；
把表2待处理垃圾各元素的含量值代入上式：
L
=（8.89*20.6+26.7*0.9+3.33*0.12-3.33*8.53）*10-2=1.8（Nm3/kg ）。

b、实际空气需要量:Ln=N*L
式中: N---空气过剩系数,确保垃圾空气,一般要求燃烧过程的空气过剩系数在1.8左右,本设计中空气过剩系数取1.8；
Ln=1.8*1.8=3.24（ Nm3/kg）。

②以单位重量燃烧所需空气量以重量计算
a、理论空气量由公式：L
=(11.6C+34.78H+4.35S-4.35O)*10-2（kg/kg）；
把表2待处理垃圾各元素的含量值代入上式：
L
=（11.6*20.6+34.78*0.9+4.35*0.12-4.35*8.53)*10-2 =2.34（kg/kg）。

b、实际空气需要量:Ln=N*L
式中: N---空气过剩系数,确保垃圾空气,一般要求燃烧过程的空气过剩系数在1.8左右,本设计中空气过剩系数取1.8；
Ln=2.34*1.8=4.21（kg/kg）。

C、设计焚烧炉每小时燃烧垃圾所需空气总重量为G
w
=4.12*15.3*103=63036 (kg/h)。

③设计焚烧炉每小时燃烧垃圾所需空气总量为L=G* Ln （Nm3/h）；
式中: G--- 每台炉日处理垃圾的量,（t/h）；
Ln---实际空气需要量, （ Nm3/kg）；
L=15.3*103* 3.24=49572（Nm3/h）。

故：设计焚烧炉每小时燃烧垃圾所需空气量为49572（ Nm3/kg）。

设计二次风流量占整个助燃空气量的25%,求得二次风助燃空气量L
空2
=L*2%（Nm3/h）；
L
空2
=L*2%=49572*25%=12393（Nm3/h）；
L
空1
=49572-12393=37179（Nm3/h）。

故：设计一次风助燃空气量为37179（Nm3/h）,二次风助燃空气量为12393（Nm3/h）。

（3）燃烧产物的烟气量
①以单位重量燃烧产生的总烟气量以容积计算
焚烧垃圾炉产物的生成量及成分是根据燃烧反应的物质平衡进行计算,求1kg生活垃圾完全燃烧后产生烟气量Lv
Lv=(m-0.21)L
+1.867C+0.7S+0.8N+11.2H+1.24W+0.62C1 (Nm3/kg)；
=(1.8-0.21)*1.8+1.867*0.206+0.7*0.0012+0.8*0.001+11.2*0.009
+1.24*0.474+0.62*0.0068(Nm3/kg)；
=3.945(Nm3/kg)；
a、空气中含水量=实际空气量*空气中水分含量
=3.24*0.015=0.0486(Nm3/kg)；
b、燃烧干烟气量=总烟气量-空气中含水量-垃圾中含水量-氢燃烧产生水量
=3.945-0.0486-0.474-9*0.009=3.34(Nm3/kg)。

②以单位重量燃烧产生的总烟气量以重量计算
Lw=（m-0.2）L
+3.667C+2S+N+9H+W+1.03CI（kg/kg）；
=(1.8-0.2)1.8+3.667*0.206+2*0.0012+0.001+9*0.009+0.474+1.03*0.0068
=4.2（kg/kg）。

（4）生活垃圾焚烧每小时的排渣量及飞灰量
①渣量为生活垃圾中灰渣的量和未燃的可燃物的量之和,灰渣的热灼减率为5%,则求每小时排渣量a
hz
a hz =Gr
垃圾
*A/（100%-5%） t/h；
式中： Gr
垃圾
---每小时焚烧垃圾量,15.3t/h；
A---垃圾中的渣含量,取20.5%；
a
hz
=15.3*20.5%/95%=3.3（t/h）。

故：设计出渣量能力为3.3t/h。

②炉渣贮坑：一般渣库贮坑按3天的容量设计,
L
n
---单位质量的垃圾获得的平均燃烧空气量,m3/kg（标准状态）；
t
a
---预热空气温度℃；
t
---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, Q
d =5800KJ/kg, t
=20℃, t
a
=250℃, L
n
=3.16 m3/kg, C
pk
=1.30 KJ/（m3.℃）, q
v
=4.4*105
KJ/(m3.h),求得燃烧室的容积:V
V= m[Q
d +C
pk
L
n
(t
a
-t
)]/ q
v
=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
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：235m3；
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: 4.0MP
a
；
锅筒工作压力： 4.4MP
a
；
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：
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 。

知识改变命运。