自-500kW发电机组余热利用计算

烟气余热利用数据计算及经济效益分析

一、余热利用数据计算 1、烟气余热计算

燃气在空气中完全燃烧公式:

燃气在空气中不完全燃烧公式:

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．℃) 100℃ ２00℃ 300℃ 烟道气体 0．255 0.2６2 0.268 空气 0.2４1 0．245 ０.２50 400℃ 5０0℃ ６00℃ 每台发电机组可利用排烟余热为： 2台发电机组可利用排烟余热总量为：

0.275 0.283 ０．2９０ 0．２５5 0.2６1 0.２６６ 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

根据格林投资公司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。