题目
某固体废物含可燃物60%,水分20%、惰性物20%,固体废物的元素组成为碳28%、氢4%、氧23%、氮4%、硫1%、水分20%、灰分20%。假设①固体废物的热值为11630kJ/kg;②炉栅残渣含碳量5%;③空气进入炉膛的温度为65℃,离开炉栅残渣的温度为650℃;④残渣的比热为0.323kJ/(kg.℃);⑤水的汽化潜热2420kJ/kg;⑥辐射损失为总炉膛输入热量的0.6%;⑦碳的热值为32564kJ/kg。试计算这种废物燃烧后可利用的热值。
某固体废物含可燃物60%,水分20%、惰性物20%,固体废物的元素组成为碳28%、氢4%、氧23%、氮4%、硫1%、水分20%、灰分20%。假设①固体废物的热值为11630kJ/kg;②炉栅残渣含碳量5%;③空气进入炉膛的温度为65℃,离开炉栅残渣的温度为650℃;④残渣的比热为0.323kJ/(kg.℃);⑤水的汽化潜热2420kJ/kg;⑥辐射损失为总炉膛输入热量的0.6%;⑦碳的热值为32564kJ/kg。试计算这种废物燃烧后可利用的热值。
题目解答
答案
解:以固体废物1kg为计算基准
(1)未燃烧的碳含量
①惰性物的质量为:1×0.2=0.2kg 总残渣量为:0.2/(1-0.05)=0.2105kg 未燃烧碳的质量:0.2105-0.2=0.0105kg
②未燃烧碳的热损失 32564×0.0105=341.9kJ
(2)计算水的汽化热
①计算生成水的总质量
总水量=固体废物原含水量+组分中氢和氧结合生成水的量
固体废物原含水量=1×0.2=0.2kg
组分中氢和氧结合生成水的量=1×0.04×9=0.36kg
总水量=0.2+0.36=0.56kg
②水的汽化热为;2420×0.56=1355.2kJ
(3)辐射热损失(机械热损失)为进入焚烧炉总能量的0.6%
即11630×0.006=69.78kJ
(4)残渣带出的显热 0.2105×0.323×(650-65)=39.8kJ
(5)可利用的热值
可利用的热值=固体废物总热值-各种热损失之和
=11630-(341.9+1355.2+69.78+39.8)=9823.32kJ
解析
步骤 1：计算未燃烧的碳含量
- 惰性物的质量为：1×0.2=0.2kg
- 总残渣量为：0.2/(1-0.05)=0.2105kg
- 未燃烧碳的质量：0.2105-0.2=0.0105kg
- 未燃烧碳的热损失：32564×0.0105=341.9kJ
步骤 2：计算水的汽化热
- 总水量=固体废物原含水量+组分中氢和氧结合生成水的量
- 固体废物原含水量=1×0.2=0.2kg
- 组分中氢和氧结合生成水的量=1×0.04×9=0.36kg
- 总水量=0.2+0.36=0.56kg
- 水的汽化热为：2420×0.56=1355.2kJ
步骤 3：计算辐射热损失
- 辐射热损失为进入焚烧炉总能量的0.6%
- 即11630×0.006=69.78kJ
步骤 4：计算残渣带出的显热
- 残渣带出的显热：0.2105×0.323×(650-65)=39.8kJ
步骤 5：计算可利用的热值
- 可利用的热值=固体废物总热值-各种热损失之和
- =11630-(341.9+1355.2+69.78+39.8)=9823.32kJ
- 惰性物的质量为：1×0.2=0.2kg
- 总残渣量为：0.2/(1-0.05)=0.2105kg
- 未燃烧碳的质量：0.2105-0.2=0.0105kg
- 未燃烧碳的热损失：32564×0.0105=341.9kJ
步骤 2：计算水的汽化热
- 总水量=固体废物原含水量+组分中氢和氧结合生成水的量
- 固体废物原含水量=1×0.2=0.2kg
- 组分中氢和氧结合生成水的量=1×0.04×9=0.36kg
- 总水量=0.2+0.36=0.56kg
- 水的汽化热为：2420×0.56=1355.2kJ
步骤 3：计算辐射热损失
- 辐射热损失为进入焚烧炉总能量的0.6%
- 即11630×0.006=69.78kJ
步骤 4：计算残渣带出的显热
- 残渣带出的显热：0.2105×0.323×(650-65)=39.8kJ
步骤 5：计算可利用的热值
- 可利用的热值=固体废物总热值-各种热损失之和
- =11630-(341.9+1355.2+69.78+39.8)=9823.32kJ