一、 汙泥熱值計算
汙泥有機質完全燃燒至灰分釋放的熱量體現在汙泥的幹基熱值上,汙泥幹基熱值計算如下:
Q=2。5*10^5*(100Pv-5);
(式1)
式中Q-汙泥幹基熱值,J/kgDS(DS代表絕幹);
Pv-絕幹汙泥中有機質含量%;
含水率在w時,汙泥熱值計算如下:
Qw=Q*(1-w)-q*(w+9wh);
(式2)
式中Qw-含水率w時汙泥的熱值;
q-水在100℃時的汽化潛熱,2260kJ/kg;
wh-汙泥幹固體中氫元素含量,取2%;
舉例:含水率30%,有機質含量40%,計算:
Q=2。5*10^5*(100*40%-5)=8。75*10^6J/KG=8750kJ/kg
Qw=8750*(1-30%)-2260*(30%+9*2%)=6125-1084。8=5040。2Kj/kg;
我國汙泥有機質含量一般在30%~65%。
二、 汙泥自持燃燒最低含水率計算
一般認為汙泥熱值超過800大卡即可自持自燃,超過1100大卡可進行熱量回收。800大卡/kg換算成kJ/kg為3348KJ/kg。
假設有機質含量仍為40%,根據式2計算含水率w1:
3348=8750*(1-w1)-2260*(w1+18%)
W1=45。4%
三、 驗證汙泥是否能用焚燒熱量進行自我幹化
假設溼汙泥處理量200kg/h,溼泥含水率65%,幹化至30%,然後進行焚燒,試驗證焚燒產生的蒸汽能否對溼汙泥進行烘乾。
已知汙泥進料20℃,出幹泥溫度45℃,汙泥比熱容3。7kj/(kg。℃),Pv=40%,水汽化潛熱2260kj/kg。
經計算得:
3。1烘乾產生水蒸氣量W2=100Kg/h;
3。2絕幹汙泥有200*(1-65%)=70kg/h;
3。3水蒸發吸熱量=2260*100=2。26*10^5kJ;
3。4溼汙泥升溫吸熱量=200*3。7*(45-20)=1。85*10^4Kj;
3。5考慮熱損20%,則汙泥乾燥總需熱量=(2。26*10^5+1。85*10^4)*1。2=2。934*10^5kJ;
3。6焚燒爐熱損800Kj/kg,焚燒熱量回收率假設為80%,需要焚燒絕幹汙泥質量=2。934*10^5/((8750-800)*80%)=46。2kg<70kg;
所以這種情況下焚燒可以滿足自我幹化的要求。
如果需求焚燒乾汙泥質量計算出的數值>絕幹汙泥的數值,則該情況下不滿足焚燒熱量自我幹化的要求。