当废弃物(具有热值)不完全燃烧时,其中的C无法全部氧化为CO2,部分C氧化为了CO。根据分解炉内煤粉燃烧的经验,若废弃物不能在分解炉内完全燃烧,则会产生如下影响:分解炉和C5温度倒挂;预热器出口温度增加;预热器出口CO浓度增加等。除此,CO的存在还会对SNCR脱硝、SO2排放,甚至二噁英的排放(有研究表明,为控制二噁英前驱物需要保证炉膛内足够的空气供给量)造成影响。, ?, G x) r- _ B% f2 g
- U6 ^* i5 e. x( P% ] % T! ~' j% R2 ~0 g在此,对分解炉出口不同CO浓度下预热器的温度分布,以及C1出口不同CO浓度所带来的热损失进行计算,以直观呈现CO不完全燃烧所带来的影响。 u6 E- n: j% l& x0 O p1 e0 q0 o/ z- C4 N+ T- |3 D(1)CO与O2的化学反应热 " F$ ^5 ~: {$ Y/ m# `$ f . r j, x- q, SC+O2 = CO2 + 97.6 kcal/mol: N0 q. g/ ]8 \8 v1 n
C+0.5 O2 = CO + 29.4 kcal/mol Q6 A) h- J2 ECO+0.5O2 = CO2 + 68.2 kcal/mol' w7 S/ {+ ^# j' U1 N& M
3 S0 D. A5 P2 H; N* _3 _
通过以上反应热,以预热器为考虑对象,我们可以计算出分解炉出口不同CO浓度(在C1-C5内完全燃烧的情况下)会引起预热器出口温度增加。$ `* B* S8 g- ~) Y7 \4 Y8 P% i
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(2)分解炉出口不同CO浓度对预热器温度分布的影响* k/ }* V T2 C1 Y0 f- t
* j+ b- V8 E# t+ Y/ q- I
为了简化计算,假设分解炉出口的CO在C5预热器内完全氧化;从C5预热器到C1预热器,CO产生的热量中60%给了烟气,40%给了物料。基于此,计算不同CO浓度对每一级预热器出口温度的影响。结果见下表。 7 u6 q k! y0 Q3 g( ]* W7 v" w& n: H% M9 U. z * I" D+ |4 a6 N: {5 l. P0 O+ M6 W' ^8 r) U
: H; G' D7 M1 ~7 S) M
由上表可以看出,当分解炉出口CO浓度为1000ppm,其在C5内完全燃烧后总计产生的热量可使烟气温度增加8.5℃,考虑其中60%热量传递给烟气,C5出口烟气温度会增加5.1℃;依次类推,C1出口温度增加0.7℃。4 B- P: ?7 y N/ [6 h& @+ g1 [
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而当分解炉出口CO浓度达到5000ppm时(现在部分处置废弃物、采用分级燃烧等的企业已经能够达到,甚至超过这个水平了),C5出口温度会增加25.4℃,而C1出口温度也会增加3.3℃。0 r( ~; S/ T9 |
% o, h0 V/ d9 Z- U8 O4 X上述计算相对简单,考虑的因素比较少。因为假设CO均在C5预热器内完全燃烧,所以引起的C1出口温度增加相对较小,尤其带来的热损失增加自然也较小。但是,若CO不是在C5预热器内完全燃烧(实际情况CO也不可能在C5内完全燃烧),那么C1温度增加会更多。 6 E& e; @ N* ^; g 2 z/ U, q( y" x经过计算,若50%CO在C5预热器内完全燃烧,50%CO在C4预热器内完全燃烧,那么当分解炉出口CO浓度为5000ppm时,C1出口温度会增加约4.4℃(可能与实际情况更吻合)。2 C: b. H" g9 @+ R" m! @' m