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焦炉改造用于生活垃圾热解发电可行性分析

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焦炉改造用于生活垃圾热解发电可行性分析阮爱青Ξ(华北电力大学动力系,北京　102206)摘　要:由于热解需要,对焦炉进行可行性改造。

改造后的焦炉可以热解城市生活垃圾,将热解气燃烧进行发电,以满足能源缺乏的需要。

本文通过热平衡分析及热效率计算来说明焦炉改造用于热解的可行性。

关键字:焦炉;热解;热平衡分析 随着国际上石油能源危机的增长,发现新能源用于发电变得越来越迫切。

目前国际上用于热解发电的技术已经有了很大的发展,但是用于热解发电的锅炉并不是很多。

由所学过的知识,焦炉改造用于热解发电的可行性还是可以考虑的,而且可以降低新产品开发的成本。

1.焦炉热解工艺将垃圾破碎至50mm 以下的粒径,经定量输送带传送至螺杆进料器。

由炭化室上部投入炭化室将垃圾热解,热解后的热解气体经过处理后,进入燃烧室,燃烧后产生的热量通过炉墙传给炭化室,维持炭化室的温度在500度左右,同时还要一部分热量供给汽包以产生高温蒸汽供给汽轮机发电。

图1　焦炉热解结构设备物流简图由于500度时,热解油也气化在热解气中,所以从炭化室出来的热解气体先通过蓄热时预热进入燃烧室的空气,然后经过处理,后经分离塔将燃料油与热解气分离,燃料油供给外用。

从炭化室出来的固体剩余物经旋风分离器将炭黑和固体残渣分离出来,分离出来的炭黑可供发电或锅炉燃料。

从燃烧室出来的烟气经烟气净化装置,然后一部分通入干燥炉干燥预处理垃圾,另一部分用来余热锅炉。

2.焦炉热解结构设备物流简图(图1)3.焦炉的各设备结构功能简介主要由炭化室、燃烧室、斜道区、蓄热室、分离器、分离塔、干燥炉等组成。

(1)炭化室炭化室是接受预处理垃圾,并对其进行低温热解的地方。

一般由硅质耐火材料砌筑而成,水平式炭化室位于两侧燃烧室之间斜道区上面,顶上有3-4个加料口,并有2个导出热解气的上升管。

(2)燃烧室燃烧室位于炭化室两侧,其中分成许多火道,热解气和空气在其中混合燃烧,产生的热量传给炉墙,间接加热炭化室中垃圾对其进行热解;同时燃烧室的热量一部分供给汽包,产生高温蒸汽,供给汽轮机发电。

燃烧室数量比炭化室多一个,长度和炭化室相等,高度比炭化室低,其差值成为加热水平,这是为了保证炭化室顶部空间温度不致过高,造成化学产品在炉顶空间的热解损失。

燃烧室内用横墙分成若干立火道,从而便于调节和控制各火道的温度,以便使燃烧室沿长度方向能获得所要求的湿度分布,而且又增加了燃烧室砌体的结构强度。

(3)蓄热室从燃烧时排出的热解气体温度高达600℃,又因为气化的热解油沸点为300℃,需从热解气中分离出来加以利用,即在蓄热室中预热进入燃烧室的空气。

蓄热室位于炭化室和燃烧室的下部,通过斜道与燃烧室相连,内部堆砌着格子砖,当热解气通过蓄热室时,即将热量传递给格子砖,热解气温度Ξ作者简介阮爱青(),女,河北枣强人,华北电力大学动力系热能工程专业级硕士研究生。

中国电力教育2006年研究综述与技术论坛专刊:1980-04由500℃～600℃降至300℃～400℃左右,然后经分离塔,分离出的热解油换向后,预热的空气进入燃烧室。

由于蓄热室的作用,有效地利用了热解气的显热,减少了原料消耗量,提高了焦炉的热工效率。

燃烧室的另一个作用就是将热量供给汽包,产生高温蒸汽,以供汽轮机运转。

该设计为横蓄热室,即与炭化室的纵轴平行,横蓄热室的优点是能使每个燃烧室成为独立系统,便于调节;当局部产生问题时可以停几个炉室,不会影响整座焦炉;蓄热室的格子砖可以保证各燃烧室的煤气和空气沿长度方向均匀分配;而且蓄热室的端部面积较小,因此辐射热损失较小,同时炭化室和蓄热室构成一个整体,炉体较坚固。

整个蓄热室由带算子砖的小烟道、隔墙、端部封墙、格子砖及顶部空间所构成。

4.焦炉的物料平衡计算(1)城市生活垃圾组成(见表1)表1成分金属灰渣玻璃砖瓦塑料纸类织物草木厨余水分% 1.96 1.9212.8 6.7414.615.1 2.8611.232.60.22(2)热解气体成分(见表2)表2　热解气体各组分的体积及质量百分含量气体N2H2C O CO2CH4C2H6C2H4备注体积百分比43212112 1.80.60.6摘自文献[5]P544页质量百分比49.637 1.73224.24121.768 1.1870.7420.693计算公式见表格下备注 备注: 热解气体平均分子量:u=∑y i u i 各气体组分质量百分含量:x i=u i/u3y iy i———气体体积百分含量;x i———气体质量百分含量;u———气体平均分子量;u i———各气体组分摩尔质量(3)整个焦炉的物料成分表3　焦炉热解物料平衡表入方出方备注项目名称质量(K g)质量%项目名称质量(K g)体积m3占生活垃圾的%1生活垃圾总计1000100010010012345热解气N2H2COCO2CH4C2H6C2H4热解油0.73K gΠL碳水残渣总计116.1792.93611.6174.0645.4720.40656.7445.392 5.67450.9425.933 5.0942.783.8920.2781.74 1.2990.1741.61 1.2880.16199.28136L9.982383.338.3320020.00083.348.3341000100计算数据参考文献[3] 5.焦炉的热平衡B-质量如上表3值(1)入炉物料热平衡计算量①热解气的燃烧热Q=BQ y=6×3=926279.6843K JQ d y—低位发热量②热解气得显热(250℃):Q=B(T T)———环境温度比热(℃)———入炉温度比热(5℃)39焦炉改造用于生活垃圾热解发电可行性分析:1d21.21224281.122C r r-C re eC r20 C r e20由以上公式可计算结果如下表5:③空气显热Q3=B(C r T r-C r e T e)相当于热解气从600℃降到300℃放出的热量所以只要计算热解气放出的热量(表4)。

表4　热解气显热计算参数表热解气组分C r(K JΠM3℃)20℃C re(K JΠM3℃)250℃备注N2 1.3264 1.3055H2 1.2801 1.3000CO 1.3021 1.3168CO2 1.6403 1.8444CH4 1.5754 1.8279C2H6 1.8440 2.4300C2H4 1.8347 2.4285查自文献[4]附录7P268表5　热解气显热计算结果各组分名称N2H2CO CO2CH4C2H6C2H4Q2i(K J)27866.614720.213760.911106.61657.669741.35869.94∑Q2i(K J)70723.3表6　空气显热计算参数表热解气组分C r(K JΠM3℃)600℃C re(K JΠM3℃)300℃备注N2 1.3080 1.3419H2 1.3021 1.3105C O 1.3231 1.3607 CO21.88082.0592 CH4 1.8925 2.2693 C2H6 2.52813.0481 C2H4 2.5800 3.0500查自文献[4]附录7P268由此可计算结果如下:表7　空气显热计算结果各组分名称N2H2CO CO2CH4C2H6C2H4Q3i(K J)38358.417991.919041.4917408.33089.5861378.4051371.9552∑Q3i(K J)98640.036 ④垃圾显热Q4=BQ y由能量守恒性可知∑Q i=∑Q i′Q i′可由后面的计算得出由此可计算出Q4=165992.111K J()出炉物料热平衡计算①碳带走的显热Q′=B(T T)=383.3×(0.4303×600-0.263×20)=96944.236K JC r———0.4303K JΠM3℃C r e———0.263K JΠM3℃(查自文献[3]P484)②热解气带走的显热Q2′=B(C r T r-C r e T e)———环境温度显热℃(如表3)———炉温下的显热6℃(如表)由此可计算结果如下表49焦炉改造用于生活垃圾热解发电可行性分析21C r r-C r e eC r20C r e0047:表8　热解气显热计算结果各组分名称N2H2CO CO2CH4C2H6C2H4 Q2i′(K J)72361.08534590.477635876.83831189.9825176.642308.312392.622∑Q2i′(K J)183832.9541 ③水蒸气带走的显潜热Q3′=B i+B C(T re-T r)=574892K Ji=1709.24K JΠkg水蒸气600℃时的焓值(查表文献[1]附录12　P509)C=2.009K JΠkg k水蒸气的平均定压质量比热(查表文献[1]附录4　P500)④热解油带走的物理热Q4′=B i+B C(Tre-T) =92032.56K Ji=300K JΠkgC=2.09K JΠkg k T=300℃⑤烟气带走的显热Q5′=B C t=258467.8383K JC=1.80709K JΠkg kt=700℃⑥残渣带走的显热Q6′=B C t=41853.348K JC=0.837K JΠkg kt=600℃⑦散失于周围空间的热Q7′=q Q5y B=13612.194K J(3)焦炉热解热平衡表由以上数据可列(表9)如下:表9　热平衡表入方出方项目名称热量K JΠt热量%项目名称热量K JΠt热量% 1热解气燃烧热926279.683473.41碳带走的显热96944.2367.684 2热解气显热70723.3 5.62热解气带走的显热183832.954114.57 3空气显热98640.0367.83水带走的显潜热57489245.567 4垃圾显热165992.11113.24热解油带走的显热92032.567.2955烟气带走的显热258467.838320.4876残渣带走的热量41583.348 3.3177散失于周围空间的热13612.194 1.079总计QZ总热量1261635.13100总计Q′Z总热量1261635.13100 6.焦炉热解的热效率及热工效率热工效率:ηq =Q qQ z=Q z-(Q5′+Q6′+Q7′)Q z=75%热效率:ηh =Q z-(Q5′+Q6′)Q z=76.196%符合近代焦炉的热工效率ηq≈70～75%热效率ηh≈75～85%7.结论由表8可以看出:热解气燃烧热占总热量的73.4%,可见垃圾热解用来发电具有可行性,由此可以满足现在自然能源越来越缺乏的现状。

而由最后的热工效率的计算结果可以看出焦炉改造后可以用于城市生活垃圾热解,并具有很高的能效,可以解决要投入大量的资金建造热解炉的难题,从而可以减低生产成本。

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生活垃圾焚烧发电项目可行性研究报告

生活垃圾焚烧发电项目可行性研究报告

生活垃圾焚烧发电项目可行性研究报告一、项目背景和目的生活垃圾的处理一直是城市发展中的重要问题之一、随着城市人口的增加和生活水平的提高，生活垃圾的数量也在不断增加。

传统的垃圾填埋处理方式已经无法满足需求，生活垃圾焚烧发电项目因其高效、环保的特点受到了广泛关注。

本项目旨在对生活垃圾焚烧发电项目的可行性进行研究，为项目的实施提供依据。

二、市场分析目前，国内生活垃圾焚烧发电项目已经得到了广泛推广和应用。

随着国家对环境保护要求的不断提高，生活垃圾焚烧发电项目的市场需求也在不断增加。

同时，该项目能够有效利用生活垃圾产生的能源，减少对化石燃料的依赖，具有可持续发展的潜力。

三、技术分析生活垃圾焚烧发电项目主要采用高温焚烧技术，通过将生活垃圾完全氧化分解，产生烟气燃烧热能，再通过锅炉转化为高温高压蒸汽驱动汽轮机发电。

该技术具有高效、节能、环保的特点，可以最大限度地回收垃圾中的资源，减少环境污染。

四、经济分析1.投资规模：生活垃圾焚烧发电项目的投资规模主要包括建设投资和运营投资两个方面。

建设投资主要用于建设设备和厂房，运营投资主要用于设备维护和日常运营管理。

2.收入和利润：生活垃圾焚烧发电项目可以通过发电和垃圾处理两个方面获得收入。

发电收入主要来自电网销售，垃圾处理收入主要来自垃圾收费。

通过合理运营管理，可以实现项目的盈利。

五、环境影响评价六、风险分析七、项目建议1.加强市场营销，提高项目的知名度和竞争力，尽快获取市场份额。

2.关注技术创新，提高项目的技术水平和效率，降低成本。

3.加强环境管理，确保项目的运营符合环境保护要求，避免污染事故的发生。

4.密切关注政策变化，及时调整经营策略，规避政策风险。

八、总结通过对生活垃圾焚烧发电项目的可行性研究，可以得出该项目在当前市场环境下的可行性。

然而，项目的实施还需要进一步的财务分析和市场调研。

最后，该报告为项目的决策提供了可靠的基础，为项目的顺利实施提供了参考依据。

生活垃圾燃烧发电厂投资建设项目可行性评估报告

生活垃圾燃烧发电厂投资建设项目可行性评估报告

生活垃圾燃烧发电厂投资建设项目可行性
评估报告
引言
生活垃圾燃烧发电厂是目前解决城市垃圾处理问题的一种主要手段。

本可行性评估报告将对生活垃圾燃烧发电厂投资建设项目进行分析评估，以确定其是否具备可行性。

项目背景
我国城市垃圾处理压力不断增大。

传统的填埋处理方式已经难以满足城市垃圾处理需求，而生活垃圾燃烧发电厂则成为了一种备受关注的处理方式。

可行性分析
市场需求分析
生活垃圾燃烧发电厂在我国的市场需求较为旺盛，因为城市垃
圾量逐年增长，同时相关政策规定对垃圾的处理问题也越来越重视。

因此，生活垃圾燃烧发电厂的市场需求大且稳定。

技术可行性分析
生活垃圾燃烧发电厂采用的是先进的卫生填埋技术，能有效处
理城市生活垃圾，并将垃圾转化为发电能源，具有重要的环保效益。

同时，运营商在技术端也有一定的优势。

经济可行性分析
建设生活垃圾燃烧发电厂的初投资比较大，但是运营收益较高。

因此，从长期来看，生活垃圾燃烧发电厂的经济可行性较高。

社会可行性分析
生活垃圾燃烧发电厂不仅能够有效处理城市垃圾，减轻了城市
垃圾处理的压力，同时还能够为当地提供就业岗位，促进地方经济
发展，具有良好的社会效益。

结论
本次可行性评估报告综合分析了生活垃圾燃烧发电厂投资建设项目的市场需求分析、技术可行性分析、经济可行性分析和社会可行性分析，并建议该项目具有一定的可行性。

建设该项目将有效解决城市垃圾处理问题，同时对地方经济发展也有一定的推动作用。

生活垃圾焚烧发电项目可行性研究报告

生活垃圾焚烧发电项目可行性研究报告

生活垃圾焚烧发电项目可行性研究报告一、项目背景和目的随着全球人口的增长和城市化进程的加快，生活垃圾的数量逐年增加，而且处理生活垃圾所带来的环境问题也日益突出。

生活垃圾焚烧发电项目是一种将生活垃圾焚烧后利用发电的方式，旨在最大程度地减少垃圾对环境的污染，同时实现能源的可持续利用。

本次研究旨在评估生活垃圾焚烧发电项目的可行性，为相关部门和投资方提供参考。

二、项目内容和技术方案1.废物分类和收集：将生活垃圾进行分类，分别收集有机垃圾、可回收物和有害垃圾。

2.焚烧处理：将有机垃圾进行焚烧处理，生成热能和灰渣。

3.热能利用：利用焚烧产生的热能，通过锅炉产生蒸汽，然后通过蒸汽发电机组发电。

4.烟气处理：将焚烧产生的烟气进行净化处理，去除其中的有害物质，以保证排放达标。

三、市场需求和前景分析1.增长的垃圾处理需求：随着人口和城市化进程的快速增长，生活垃圾产量持续增加，需要加大对垃圾处理的投入。

2.能源利用的需求：焚烧发电是一种将生活垃圾转化为能源的方式，能够满足一部分城市的电力需求。

3.环保要求的提升：对垃圾处理的环保要求不断提升，焚烧发电能够减少垃圾对环境的污染，符合环保要求。

综上所述，生活垃圾焚烧发电项目具有良好的市场需求和发展前景。

四、投资分析五、成本效益分析1.减少垃圾处理成本：焚烧发电项目能够减少垃圾处理的费用，降低了城市垃圾处理的成本。

2.发电收入：焚烧发电项目可以通过售电获得收入，进一步提高项目的经济效益。

3.环境效益：焚烧发电能够减少垃圾的堆放量，降低对土地资源的占用，同时减少垃圾对环境的污染。

综上所述，生活垃圾焚烧发电项目在经济和环境效益上具有较高的潜力。

六、风险分析1.烟气处理难度：焚烧过程会产生大量烟气，对烟气进行净化处理是一个技术难题。

2.燃料供应不稳定：生活垃圾的供应具有一定的波动性，可能会对项目的稳定运营造成一定的影响。

3.竞争压力：随着生活垃圾焚烧发电项目的增多，市场竞争也会逐渐加剧。

生活垃圾焚烧发电厂项目可行性研究报告

生活垃圾焚烧发电厂项目可行性研究报告

生活垃圾焚烧发电厂项目可行性研究报告摘要本报告针对生活垃圾焚烧发电厂项目进行了详尽的可行性研究。

通过对垃圾焚烧发电技术的介绍、市场前景、技术优势和不足以及项目的经济效益进行分析，确定了该项目的可行性和建议。

1.项目背景和目的本项目的背景是逐渐增加的生活垃圾对环境造成的污染和能源浪费问题。

焚烧生活垃圾并将其转化为电力，既减少了废弃物对环境的影响，又为电力供应做出了贡献。

本项目的目的是建立一座生活垃圾焚烧发电厂，采用先进的焚烧技术，将垃圾转化为电力。

通过该项目，有效解决了垃圾处理和能源供应的问题，同时还为当地经济发展和环境保护做出了贡献。

2.技术优势和不足（1）垃圾焚烧发电是一种清洁能源的利用方式，可以减少化石能源的使用，降低二氧化碳排放量。

（2）该技术可以有效处理大量的垃圾，并减少对土地资源的占用。

（3）焚烧过程中的废渣可以用作建材或肥料，实现资源的循环利用。

然而，生活垃圾焚烧发电技术也存在一些不足之处：（1）焚烧过程会产生大量的废气和废渣，需要进行有效的处理和排放控制。

（2）焚烧过程中可能会产生有害物质，对环境和人体健康造成潜在影响。

（3）该技术的建设和运行成本相对较高，需要投入较大的资金。

3.市场前景生活垃圾焚烧发电行业的市场前景广阔。

随着经济的发展和人民生活水平的提高，垃圾产生量不断增加，对垃圾处理的需求也越来越大。

与传统焚烧技术相比，生活垃圾焚烧发电技术具有明显的优势，受到越来越多的市场关注。

此外，生活垃圾焚烧发电技术也受到了政府的支持和鼓励。

政府近年来提出了各种环保政策和能源政策，推动清洁能源的开发和利用。

焚烧生活垃圾并将其转化为电力是实现环保和能源双重目标的重要手段，因此政府鼓励和支持这一行业的发展。

4.项目可行性分析根据对项目的技术、市场和政策环境的分析，可以得出以下结论：（1）生活垃圾焚烧发电技术在目前和未来都具有广阔的市场前景。

（2）通过该项目，可以有效解决垃圾处理和能源供应的问题，具有较高的经济效益和环境效益。