500kW发电机组余热利用计算

500KW燃气发电机组

烟气余热利用数据计算及经济效益分析

一、余热利用数据计算

1、烟气余热计算

燃气在空气中完全燃烧公式：

燃气在空气中不完全燃烧公式：

国产的500kW瓦斯气发电机组正常运转时，发电功率约为400kW、排烟温度为520℃左右。

如果采用该系统产生洗澡热水，设定烟气余热回收装置的排出的烟气温度为160℃，瓦斯气完全燃烧时瓦斯气和空气的体积比，根据各地的瓦斯成分有所不同，为使燃料充分燃烧，一般燃气与空气的混合比例为理论值的1.4倍左右。无论其混合比是多少，经测量其每小时产生的烟气量一般约为2250 m3/h左右。

平均烟气比重按1.25kg/m3计算，

则每小时排出烟气总重：2250×1.25＝2812.5kg

排烟的比热容按烟道气体计算

（烟道气体的成分 CO 13% H2O 11% N2 76%，在100℃～600℃的平均定压比热容为0.27kcal/kg·℃）

数据列表

定压比热容（kcal/kg.℃）烟道气体空气

100℃0.255 0.241

200℃0.262 0.245

300℃0.268 0.250

400℃0.275 0.255

500℃0.283 0.261

600℃0.290 0.266

每台发电机组可利用排烟余热为：

2台发电机组可利用排烟余热总量为：

27.34×2 ＝54.68万kcal/h（~635kW）

2、缸套高温水余热计算

发动机正常运转过程中，必需要求其缸套温度保持在合理温度之内，高温水的热量如果不利用，则需要加冷却塔进行冷却。如果我们增加1台板式水－水换热器，将高温水热量加以利用，则可以减少能源浪费，使能源利用达到最大化，根据发动机厂家提供的数据，其高温水热量约为：

300KW × 0.75 ＝225 Kw （19.4万kcal/h）

2台发电机组可利用高温缸套水余热总量为：

19.4×2 ＝38.8万kcal/h（~450kW）

3、烟气和缸套高温水总余热计算

通过上面计算，可以看出2台发电机组可以利用的烟气和缸套高温水总余热热量为：

54.68 + 38.8 = 93.48万kcal/h（~1086kW）

二、经济效益分析

如果管线和散热损失按5%计算，2台燃气发电机组的烟气和高温缸套水余热产生的热量88.8万kcal/h；燃煤锅炉的热效率按照80%,煤的热值按照5000kcal/kg 计算,则回收的热量相当于每小时节省燃煤：

88.8×10000÷5000÷0.8 = 222 kg。

每天按照24小时,则每天节省的燃煤量：

222×24 = 5328 kg

每吨煤按照400元计算，则每天节省的费用：

400×5.328 = 2131元

每月按照30天，每年按照运行12个月计算，则每年节省的费用为：

2131×30×12 = 76.7 万元

三、热量平衡计算分析

根据格林投资公司对整个垃圾处理系统工程的介绍，知道其基本的技术数据情况如下：

垃圾处理量每天为：100~120吨/天（大约每小时为5吨）；含水75％

调配混合物每天为：约600吨/天（大约每小时为25吨）；要求调配混合物保持在40℃左右。

调配用水量每天为：约200吨/天（大约每小时为8.3吨）；要求调配水的温度保持40℃左右。

1、调配水需要的热量计算：

水的平均温度按照10℃计算，假定加热到40℃，则每小时需要的热量为：

1×(40-10)×8300 = 24.9万kcal/h

2、调配混合物需要的热量计算：

调配混合物的平均温度按照20℃计算，假定保温在40℃左右，则每小时需要的热量为：

1×(40-20)×(（600-200）×1000÷24) = 33.33万kcal/h

3、垃圾烘干需要的热量计算：

需要处理的垃圾量为每小时5吨，含水为75%，假定处理后的含水为10%,则每小时需要的热量为：

600×(0.75-0.1)×5000 = 195万kcal/h

4、垃圾烘干需要的总热量计算：

24.9+33.33+195 = 253.23万kcal/h

结论，通过以上的计算分析可以看出，需要的总热量大于回收的余热总量，因此需要考虑通过其它途径补充热量，以满足系统设备的正常运行。