垃圾焚燒發(fā)電廠熱量損耗拆解原理
大多數(shù)情況下我們很難直接觀測到熱量損失了多少,但可以根據(jù)熱力學(xué)公式來計算某種狀態(tài)下物質(zhì)所蘊(yùn)含的熱能。以蒸汽為例,通過算法或者查表,我們可以得知某個壓強(qiáng)和某個溫度下的飽和過熱水蒸氣中含有多少熱量,這個數(shù)值也被稱作“焓”。我們可以分別計算能量轉(zhuǎn)換前后兩個狀態(tài)下系統(tǒng)所擁有的“焓”,其差異便是損耗。對于煙氣等類型物質(zhì),由于壓強(qiáng)變化不大,也會直接使用比熱容與前后的溫度差計算熱量的損耗。計算過程的難點(diǎn)在于垃圾燃燒放熱過程中的各類熱量損耗計算,需使用垃圾的元素組分,去計算理論的燃燒需氧量、需空氣量、產(chǎn)生的煙氣量、水蒸氣量等過程量,以進(jìn)一步計算每一類產(chǎn)物從系統(tǒng)中帶走的熱量,這一部分較為專業(yè),將不在本文中詳述。
為了與實(shí)際工藝流程相匹配,通常將熱量的轉(zhuǎn)換分為三個主要階段:
階段一:從入廠垃圾到過熱蒸汽。這個過程主要是垃圾燃燒釋放燃燒熱,燃燒熱將加熱燃燒產(chǎn)物和不可燃空氣組分形成高溫?zé)煔?,高溫?zé)煔饨?jīng)過過熱器、蒸發(fā)器、省煤器等熱交換組件后,與管道中的水或者水蒸氣發(fā)生熱交換,水蒸氣吸熱成為過熱蒸汽,而煙氣則降溫后進(jìn)入后續(xù)的煙氣凈化系統(tǒng)。
階段二:從過熱蒸汽到發(fā)電量。這個過程主要是過熱蒸汽在汽輪機(jī)中做功推動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn),帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。而過熱蒸汽在做功后,溫度和壓強(qiáng)都大幅下降,在冷凝器中重新凝結(jié)成水。
階段三:從發(fā)電量到上網(wǎng)電量。損耗即廠用電量,需進(jìn)一步分析各類主要耗電設(shè)備的電能使用情況,形成廠用電結(jié)構(gòu)圖以進(jìn)一步確定可優(yōu)化空間。
通過分析計算三個階段中每個階段的熱量輸入、熱量損失、熱量留存,就可以清晰地看到各類熱量的損耗。