中循环,经不同的热力学相变化将能量释出给发电机。炉水每日需冲放一泄出管内污垢,损失的水则由饲水处理厂补充。
(4) 发电系统 由锅炉产生的高温高压蒸汽被导入发电机后,在急速冷凝的过程中推动了发电机的涡轮叶片,产生电力,并将未凝结的蒸汽导入冷却水塔,冷却后贮存在凝结水贮槽,经由饲水泵再打入锅炉炉管中,进行下一循环的发电工作。在发电机中的蒸汽亦可中途抽出一小部分作次级用途,例如助燃空气预热等工作。饲水处理厂送来的补充水可注入饲水泵前的除氧器中
,除氧器以特殊的机械构造将溶于水中的氧除去,防止路管腐蚀。
(5) 饲水处理系统 饲水子系统主要工作为处理外界送来的自来水或地下水,将其处理到纯水或超纯水的品质,再送入锅炉再循环系统。其处理方法为高级用水处理程序,一般包括活性炭吸附、离子交换及逆渗透等单元。
(6) 废气处理系统 从炉体产生的废气在排放前必须先行处理到排放标准。早期常使用静电除尘器去除悬浮颗粒,再用湿式
洗烟塔去除酸性气体(如HCl、Sox、HF等)。近年来则多采用干式或半干式洗烟塔去除酸性气体,配合滤袋集尘器去除悬浮微粒及其他重金属等物质。
(7) 废水处理系统 由锅炉泄放的废水、员工生活废水、实验室废水或洗车废水,可以综合在废水处理厂一起处理,达到排放标准后在放流或回收再利用。废水处理系统一般由数种物力、化学及生物处理单元所组成。
(8) 灰渣收集及处理系统 由焚烧炉体产生的底灰及废气处理单元所产生的飞灰,有些厂采用合并收集方式。国外一些焚烧厂 将飞灰进一步固化或熔融后,再合并底货送到灰渣掩埋场处置,以防止沾在飞灰上的重金属或有机性毒物产生二次污染。
3.2垃圾焚烧工艺各系统的设计计算 垃圾焚烧厂工艺流程见图1:(完全理想化状态下的垃圾焚烧)
图1 垃圾焚烧厂工艺流程图
3.2.1垃圾贮坑的设计计算(按3天计算) 压实密度:D=500kg/m3
( m3 )
高度取:H=5m,则面积:
长度取:a=20m,则宽度:
3.2.2焚烧系统的设计计算
焚烧炉设计:
焚烧炉的使用寿命一般为20年左右,为了使设备容量得到充分的利用,不使设备在工厂建厂初期设备容量太大,而在工厂使用后期设备容量太小,一般采用工厂使用期的中间年的垃圾性质和垃圾量作为设计基准,因此采用第10年的垃圾量作为基准,其垃圾产量为: 3%
根据垃圾产量选用焚烧炉,选用流化床焚烧炉。
由于我国垃圾热值偏低,水份含量高,垃圾的质量随季节、地区而变化。因此,要求燃烧设备具有较强的适应性,以使成分和热值经常变化的垃圾获得稳定的燃烧。实际运行表明,流化床燃烧技术对垃圾的适应能力很强。因此,对于热值相对较低的垃圾来说,要实现其高效稳定的燃烧,流化床焚烧技术无疑是最佳的选择之一。
本设计选用LYM型流化床焚烧炉,其型号为:LYM-5000,台数为4台,3台工作,1台备用。LYM-5000型流化床焚烧炉主要技术参数 处 理 量 5000 密相区温度 ℃ 900 密相区截面积 稀相区温度 ℃ 850 稀相区截面积 排烟温度 ℃ 180 炉顶标高 16 炉本体占地面积
鼓风机耗电量 90 辅助燃料耗量 2.30 引风机风量 50700 引风机耗电量 75 辅助燃料选用烟煤——大同烟煤。 此种型号焚烧炉的特点:
①设备容量大,整体尺寸小,性能安全可靠,垃圾焚烧后排出的烟气符合环保标准,残渣无毒,无菌。
②设备操作简单,设有可靠完善的安全保护装置。
③焚烧时采用烟煤及含碳量不少于35%的煤渣,燃烧效率不低于90%,运行成本低,经济效益和社会效益显著。
④流化床热烟气点火启动,保证焚烧炉启动迅速,成功率高。
⑤流化床稀相焚烧区的底部炉墙采用加旋二次风技术。
⑥采用喷水方法控制管壁温度,能精确控制烟气出口温度。 ⑦采用连续排渣装置,与间歇排渣相比有稳定炉膛火焰的优点,并能有效地解决含无机盐残渣的问题。
焚烧所需空气量的计算:
垃圾焚烧反应方程式:
此种焚烧是一种完全理想状态下的燃烧,无二恶英、多环碳氢化合物(PAH)和醛类等复杂物质产生,也无臭味气体产生。有机碳的焚烧产物是二氧化碳气体;有机物中氢的焚烧产物是水;生活垃圾中的有机硫,在焚烧过程中生成二氧化硫;有机氮化物的焚烧产物主要是气态的氮,也有少量的氮氧化物生成,由于高温时空气中氧和氮也可结合生成一氧化氮,相对空气中氮含量来说,生活垃圾中氮的含量很少,一般可忽略不计。 1 垃圾各组成成份及元素的物质的量分别为: C: H: O: S:
N:
H2O:
①垃圾焚烧所需空气量的计算: 理论燃烧空气量:
流化床焚烧炉的空气过剩系数: 本设计取 ,则
实际燃烧所需空气量:
②辅助燃料燃烧所需空气量的计算: 据有关手册[8]查得:
大同烟煤燃烧理论上所需空气量: . 则实际燃烧所需空气量为:
③每组焚烧炉焚烧所需的总的实际空气量为:
采用二次送风:
一次空气送风 二次空气送风 焚烧烟气量计算:
①垃圾焚烧烟气量计算: 理论烟气量计算
实际产生的烟气量:
烟气组成: CO2: SO2: N2:
O2:
H2O:
②辅助燃料燃烧烟气量计算:
理论烟气量,查有关手册[8]得, 。
烟煤燃烧实际产生的烟气量:
烟气组成:
查有关手册[8]得,大同烟煤燃烧产气量含量分别为: CO2: 17% ; H2O: 7% ; 其它元素含量分别为: S: 0.95%; N: 1.5% ; O: 5.0%; 灰分: 7.11% ; 则烟气组成: CO2: H2O: SO2: N2: O2:
③每组焚烧炉烟气产生量及烟气各组分含量:
总灰分含量为:
含量:
含量:
含量:
含量:
含量:
3.2.3废热利用系统设计计算 发热量计算:
①垃圾发热量的计算: 高位热值:
低位热值:
②辅助燃料发热量计算:
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