下载贤集网APP入驻自媒体
1、烟气余热计算
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:27.34万kcal/h
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。