固废计算题答题要点

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1、11题：生活垃圾中的恒湿水分忽略不计。生活垃圾的低位热值=1kg湿垃圾中可燃分的质量×可燃分的高位热值‒1kg湿垃圾中水分的质量×水的蒸发潜热（注意单位！）1）教材P239页例题中，垃圾可燃分高位热值为5175kcal/kg，以此为基准估算：（5175kcal/kg×0.35kg‒600kcal/kg×0.5kg）/（5175kcal/kg×0.3kg‒600kcal/kg×0.6kg）=1.267，因此生活垃圾低位热值上升26.7%2）若参考教材表2-14中，20%含水率和20%灰分城市生活垃圾低位热值11600kJ/kg数据，则：垃圾

2、中可燃分的高位热值=（1kg湿垃圾的低位热值+1kg湿垃圾中水分的质量×水的蒸发潜热）/1kg湿垃圾中可燃分的质量=（11600kJ/kg+0.2kg×600kcal/kg×4.2kcal/kJ）/（1kg‒0.2kg‒0.2kg）=20173kJ/kg（20173kJ/kg×0.35kg‒600kcal/kg×4.2kcal/kg×0.5kg）/（20173kJ/kg×0.3kg‒600kcal/kg×4.2kcal/kg×0.6kg）=1.278，因此生活垃圾低位热值上升27.8%13题：题目本意是试求理论燃烧温度（垃圾与空气混合后完

3、全燃烧，没有热损失情况下燃烧烟气所能达到的最高温度）。可通过下列公式近似计算（以20℃为基准，垃圾和空气带入显热为0，灰渣带走热量忽略不计）1）选择合适的空气过剩系数。为确保垃圾充分燃烧，焚烧标准一般要求烟气中剩余的氧气浓度在6v/v%~12v/v%左右，因此垃圾焚烧的空气过剩系数一般取1.8-2（辅助燃料的空气过剩系数一般取1.1~1.3）。大家从ppt的例题3也可以看到，空气过剩系数为2时，烟气中氧浓度7.5%。2）计算烟气量。如果烟气的定压比热容单位为kcal或kJ/kg·℃，则空气量和烟气量以质量计算：（如理论空气量：）如果烟气的

4、定压比热容单位为kcal或kJ/Nm3·℃，则空气量和烟气量以体积计算（见ppt中例题3）。3）计算定压比热容。查询各种烟气组分（CO2、N2等）在不同温度下的定压比热容（大家会发现随温度变化幅度不大）。考虑到垃圾含水率比较高，焚烧温度不会超过850℃，可以选择400℃左右（20℃和850℃的平均值为435℃）下的定压比热容，加和计算混合烟气的定压比热容（参考书241页）4）计算温度℃QL为垃圾的湿基低位热值=考虑更为复杂的话，可以把灰渣带走热量（假设灰渣温度与烟气温度相同）计算进去。就是在上述公式右边加上灰渣带走热量（灰渣质量*灰渣比热

5、容*温差）。一般情况下，如果题目中没有告诉垃圾和灰渣比热这类详细的参数（像15题一样），在近似计算里可忽略这两部分的热量输入输出。14题1）根据干固体分子式C12H20O11，计算C、H和O百分含量，由分子式可知该污泥的可燃分含量为20%，灰分含量0%利用经验公式计算可燃分的高位热值，然后计算污泥湿基低位热值：，元素含量是以可燃分为基准的百分含量，也就是C含量为12*12/（12*12+20*1+11*16）2）选择合适的空气过剩系数。如污泥选2，重油选1.3。计算空气量和烟气量。3）计算烟气比热容。排烟温度为800℃，因此取平均值410

6、℃，查询各组分的Cp值。因F未知，以污泥焚烧烟气组成为依据计算混合烟气的Cp。4）假设重油用量为F。助燃空气常温下进入焚烧炉。热量无损失。Hin=1kg污泥湿基低位热值+重油低位热值*FHout=（1kg垃圾烟气量+1kg重油烟气量*F）*Cp*(800-20)àF，根据计算得到的F可以校核一下，由（污泥+燃料）燃烧得到混合烟气400℃下的Cp与上面使用的数值相差大不大。大的话可以调整Cp再计算。15题：1）题目里“固体废物的热值”实际是指湿基低位热值，没有说清楚（但大家可以根据元素组成和水分含量自己去计算校核一下——根据元素组成用经验公

7、式计算可燃分高位热值，然后根据水分和可燃分含量计算湿基低位热值）。2）残渣含碳量5%，因此1kg固体废物焚烧产生残渣的量为0.2/(1-0.05)=0.21kg，未燃尽C的量为0.01kg（每1kg固体废物）3）选择空气过剩系数，计算空气量（注意：因部分C未燃烧，所以计算C燃烧生成CO2的时候，C的量应为0.28-0.01=0.27kg，其余元素完全燃烧，用元素组成含量的值代入）4）Hin=1kg固体废物湿基低位热值（11630kJ）‒未燃尽C质量（0.01kg）*C热值（32564kJ/kg）+助燃空气量（Akg）*65℃空气比热*（6

8、5-20）Hout=辐射损失（Hin*0.006）+炉渣质量（0.21kg）*炉渣比热容*（650-20）+烟气余热量（=烟气量*烟气比热容*温差）à得到烟气余热量