热焚烧式焚烧炉工艺计算

热焚烧式焚烧炉工艺计算

现将热焚烧式尾气焚烧炉工艺计算有关问题介绍于下供参考。

王遇冬2013.03.26

一、直接焚烧法

由于H2S的毒性比SO2大得多，工艺污染物排放标准规定H2S的排放量比SO2严格得多，即SO2的排放量约为H2S的15倍。

焚烧法是将硫磺回收装置尾气中的H2S以及其他形式的硫化物（SO2除外）全部燃烧生成SO2。燃烧过程可以是纯粹的热反应，也可以是催化反应。焚烧法可以降低尾气的毒性，而总硫量并没有变化。

1.热焚烧法

通常，热焚烧法（热氧化）是在由过剩氧的存在下在480～810℃进行的。大多数热焚烧炉采用自然通风，利用烟道挡板控制空气流率使其在负压下运行，也可以采用强制通风使其在其正压下运行。过剩氧量应根据焚烧炉和燃烧器的结构和性能确定。采用气体燃料燃烧时一般在1.05～1.15甚至更高。

虽然尾气中含有各种可燃物，例如H2S、COS、CO、H2及元素硫甚至烃类化合物，但由于它们的总含量一般不超过尾气量的3%，因而这些可燃物是在分出低的浓度下燃烧的。因此，整个尾气流必须在足以将元素硫和硫化物氧化为SO2的高温下焚烧，即焚烧温度（炉膛烟气温度）应确保尾气中的元素硫和硫化物完全氧化生成SO2。

图1和图2为热焚烧炉的示意图。

图1 不回收热量的焚烧炉 图2 回收热量的焚烧炉

回收焚烧炉炉膛出口烟气中热量也是一种提高其经济性能的方法。利用烟气的余热产生饱和蒸汽的压力一般在0.35～3.10MPa，而且还可利用此余热将饱和蒸汽过热。但是，在评价这种方法时还必须考虑烟气排放温度较低时对其在大气中漂流的影响，因而就涉及到对所需烟筒高度的影响。带有余热回收的焚烧炉一般采用强制通风在正压下运行。

确定了尾气加热所需温度后，即可确定热焚烧炉所需的燃料气量、空气量和

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高温烟气量。一般情况下焚烧炉的尺寸按高温烟气在炉膛的停留时间至少为0.5s确定，有时也可高至1.5s。停留时间越长，为了满足环保要求所需的焚烧温度就越低。图3是一个典型的热焚烧炉，为了符合最严格的H2S排放要求，即10×10-6（体积分数）时的高温烟气停留时间与温度的关系。

图3 焚烧炉内烟气停留时间与所需温度的典型关系图

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基准：烟气中H2S最高含量10×10（体积分数），O2含量约为2%

高温烟气在炉膛中的停留时间确定后，即可求得炉膛体积，并需核对其体积热流密度（体积热强度）是否合适。

2.催化焚烧法

采用催化焚烧法（催化氧化法）可以将焚烧炉的燃料气消耗量明显降低。

此法系通过燃料气与流量加以控制的空气燃烧放热将尾气流加热至大约310～420℃，然后将加热了的尾气通过催化剂床层焚烧。催化焚烧一般采用强制通风，在正压下运行以便使过剩空气量的控制更加精确。当燃料气费用很贵，采用常规的热焚烧法不经济时可考虑采用催化焚烧法。

二、燃烧过程计算 由上可知，在尾气焚烧炉中的燃烧过程包括燃料气的燃烧和尾气中可燃物的燃烧两部分。其中，前者是为尾气中可燃物燃烧提供足够的高温，后者是为了将尾气中的元素硫和硫化物完全氧化生成SO2。二者的燃烧过程计算基本相同，只是尾气中仅仅是一些可燃物进行燃烧，其他非可燃物则作为惰性气体被加热后进入高温烟气中。。

现以燃料气燃烧过程为例加以说明。 ㈠燃料的种类、组成和发热量

油气生产过程中采用的燃料有液体燃料和气体燃料两种。液体燃料多为重质燃料油，气体燃料则多为天然气。燃料最重要的特性是其组成（燃料油为元素组成，燃料气为组分组成）和发热量。

1.燃料组成

燃料油的元素组成通常用油中所含的碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、水分（W）和灰分（A）的质量百分数来表示。其中主要是碳和氢。氧、氮和灰分的含量很少，往往可以忽略不计。

燃料油的元素组成可用元素分析法直接确定，在无实验数据时，也可根据燃料油的相对密度由经验公式估算。

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气体燃料的组成则用各组分的体积百分数或摩尔百分数表示。 2.燃料的发热量

单位质量液体燃料或单位体积气体燃料完全燃烧时的热效应称为燃料的燃烧热。燃烧热的绝对值称为燃料的热值。对于反应产物可能是气态或液态的那些化学反应，其热值有高、低之分。燃烧产物（例如水）为气态时得到的是低热值Ql；燃烧产物为液态时得到的是高热值Qh。二者之差等于燃烧产物由气态凝结成液态时所放出的相变焓。由于在加热设备中，燃烧后生成的水总是以气态形式存在，故今后在燃烧计算中均采用低热发热量。

燃料油的发热量是指1kg燃料完全燃烧时所放出的热量，其单位为kJ/kg。燃料油的密度越小，热值越高。燃料油发热量可由实验测定，或根据其元素组成（质量百分数）计算，即

高发热量 低发热量

Qh4.18817C3H002H46S26O(

)Ql4.18817CS26O(W)6

式中C、H、S、O、N分别为燃料油中碳、氢、硫、氧、水分的质量百分数。例如碳为86%，则C=86。

燃料气的发热量常用1m3燃料完全燃烧时所放出的热量来表示，其单位为kJ/m3。必须注意的是，热值单位中的m3指0℃、101.325kPa或15.6℃、101.325kPa时的体积，计算时应根据具体情况采用其中一种并注意统一。燃料气的发热量可由其组分组成yi和各组分的发热量（高发热量qhi或低发热量qli）计算，即

高发热量 低发热量

QhyiqhiQlyiqli

㈡理论空气用量与过剩空气系数

为保证燃料完全燃烧，必须在燃烧过程中供给足够的空气量。此外，为了加速重质液体燃料的加热、蒸发、分解和燃烧，使其尽量达到充分燃烧，还需将燃料油雾化成微粒，并形成一定流量密度分布。燃料油的雾化有机械雾化、蒸汽雾化和联合雾化三种。

1.理论空气用量 ⑴液体燃料

液体燃料完全燃烧时所需的理论空气用量，可根据化学反应式求得，即

①

C+O2CO2

12 32 44

即燃烧1kg的碳需要32/12=2.67kg的氧。

②

H21O2H2O2

2 16 18

即燃烧1kg的氢需要16/2=8kg的氧。 ③

S+O2SO2

3

32 32

即燃烧1kg的硫需要32/32=1kg的氧。

由于燃料中自身所含的氧也参加了反应，故由空气供给的理论用氧量LO2为

LO20.0267C0.08H0.01S0.01O kg氧/kg燃料

空气中氧气的质量含量大约是23%，将上式右侧各项分别除以0.23，则燃烧1kg液体燃料需要的理论空气量L0为

L00.116C0.348H0.0435(SO) kg空气/kg燃料

⑵气体燃料

空气中氧气的体积含量大约是21%，故气体燃料完全燃烧时所需要的理论空气量V0为

V0料

式中

1n0.5y0.5ymy1.5yyH2COH2SO2CmHn0.214 m3空气/m3燃yH2、yCO、yCmHn、yH2S、yO2分别为各组分在气体燃料中的体积分数。

2.过剩空气系数 在实际操作中，空气与燃料的混合总不能非常充分，所以要使燃料完全燃烧，必须供给比理论空气量多的空气。实际加入的空气量与燃料完全燃烧所需的理论空气量之比称为过剩空气系数，通常以表示，即

LVL0V0

式中L、V分别为实际加入的质量和体积空气量。

过剩空气系数是影响包括焚烧炉在内的明火加热设备热效率的一项重要指标。太小，空气供应不足，燃料不能充分燃烧，加热设备热效率低；太大，空气供应量过多，相对降低了燃烧温度和烟气的黑度，影响传热效果。而且，也增加了排出的烟气量和热损失，使明火加热设备热效率降低。此外，过多的空气还会使烟气中的氧含量增加，加剧了炉管或火管表面的氧化脱皮，从而使其寿命缩短。因此，在保证燃料完全燃烧的前提下，应尽量降低过剩空气系数。

影响过剩空气系数的因素有燃料性质、燃烧器的性能、明火加热设备的密封性、测控水平，以及操作人员的水平等。

对液体燃料，取=1.2～1.4；对气体燃料，取=1.05～1.15。。 在实际操作中，也可利用烟气分析结果计算过剩空气系数，即

100yCO2yO2100yCO24.76yO2

式中

yCO2、yO2分别为烟气中

CO2、O2的体积百分数。

㈢热效率与燃料量 1.热效率

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明火加热设备的热效率直接影响着其燃料用量。热效率η是被加热介质吸收的热量（即热负荷）与燃料燃烧时放出的总热量之比。它是衡量明火加热设备燃料消耗的重要指标。

对于焚烧炉这样的明火加热设备，由于是将进入炉膛的尾气直接加热至一定高温使其焚烧，故不必考虑热效率。

根据热效率的定义，有两种表示形式，即

正平衡

QEQB

QS1QB反平衡

式中：QB—燃料完全燃烧所放出的热量，QBQEQS，kJ/h； QE—有效热量，kJ/h；

QS—损失热量，QSQ2QL，kJ/h；

Q2—烟气在温度T2下离开明火加热设备时带走的热量，kJ/h； QL—明火加热设备的散热损失，kJ/h。 2.燃料量

燃料量B（kg/h）可根据有效热负荷QE、热效率和燃料的低热值Ql求得，即

BQEQl

当加热设备只加热一种流体时，有效热负荷

式中：m—被加热流体的流量，kg/h；

QEmehV1ehLhiQE可按下式计算，即

hvhLhi—流体在离开加热设备温度下的气相比焓，kJ/kg； —流体在离开加热设备温度下的液相比焓，kJ/kg； —流体在进入加热设备温度下的液相或混合相比焓，kJ/kg；

e—流体在离开加热设备温度下的质量气化率，%。 ㈣烟气组成与流量 1.烟气组成

假定燃料完全燃烧，燃烧后不产生CO，对液体燃料作元素平衡则有

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碳平衡 氧平衡 氮平衡 硫平衡 水平衡

mCO2C/1200

mO20.23(1)L0/32O/3200mN20.77L0/28N/2800mSO2S/3200

mH2O(GH2OW/100)/18H/200

式中：mi—每kg液体燃料燃烧后所生成的某一组分的摩尔数，mol/kg；

GH2O—1kg液体燃料燃烧时所需的雾化蒸汽量，一般取（0.3～0.5）

kg/kg燃料。

对气体燃料作元素平衡则有

碳平衡 氧平衡 氮平衡 硫平衡 水平衡

mCOy2C4H2yC2H3y6

C8H3yyCO

COmO20.21(1)V0yO2mN20.79V0yN2mSOyHy22S

S2OmH2O2yC4H3yC6H24yC8H3yH2Sy2Hy

HO式中：mi—每kmol气体燃料燃烧后所生成的某一组分的摩尔数，mol/kmol燃料。

因此，液体、气体燃料燃烧后所产生的烟气组成为

yi,mi/mi

,yi式中：—烟气中各组分的体积分数。

2.烟气流量

燃料燃烧后所产生的烟气流量mg为

mgB(1L0GH2O)

式中mg的单位为kg/h，GHO为采用液体燃料时的雾化蒸汽量，单位为kg蒸汽/kg燃料。

3.烟气的焓

在计算烟气在某一温度下离开明火加热设备所带走的热量时，需要确定烟气的焓。烟气中各组分的比焓可由有关文献确定，也可近似由Wimpress建议采用的图4先直接查得烟气带走的热量q2(kJ/kg)与燃料低热值Q1之比，从而再求出

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q2。

图4 烟气带走的热量损失图

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xx年电气工程师个人年终总结模板 根据防止人身事故和电气误操作事故专项整治工作要求，我班针对现阶段安全生产工作的特点和重点，为进一步加强落实安全工作，特制定了防止人身事故和防电气误操作事故的(两防)实施细则。把预防人身、电网、设备事故作为重点安全工作来抓，检查贯彻落实南方电网安全生产“三大规定”情况，检查(两防)执行情况，及时发现和解决存在的问题，提高防人身事故和防电气误操作事故的处理能力，从源头上预防和阻止事故的发生，使安全管理工作关口前移，从而实现“保人身、保电网、保设备”安全生产目标收到一定的效果。通过前段的检查和整改工作，现将我班到现时为止在此方面的情况总结如下 一、在防止人身事故方面(重点防范高处坠落事故) 8

在运行维护、施工作业过程中的防触电、防高空坠落事故。我班通过对每周的安全会议和工作负责人对现场高处作业管理的检查，使得安全防范思想、工作、监督到位;使安全工作责任、措施及整改落实，从而安全工作得到保证。 1、作业前的准备工作和控制措施工作。包括高空作业现场查勘，使工作人员对该任务的危险点(安全措施卡)有清晰、准确、全面的认识，采取相应的控制和安全措施，并正确派选合适胜任的工作负责人和工作班成员。 2、在开工前，工作负责人向作业人员交待工作内容、安全注意事项及该作业的危险点。作业过程中明确监护人员，监护人实时监控高处作业人员动向，及时提醒和纠正作业中的不安全行为，使安全措施不折不扣地落实和执行到位。 3、认真落实高处作业人员的安全保护措施。配备可靠的(按规定期限内检验合格的)安全工器具，如安全带(绳)、升降板、脚扣、竹(木)梯等，并能够正确使用此类工器具。 4、在高空作业的工作全过程中，强调工作人员自始至终确保自身安全行为： △定期对登高工具和安全工器具(安全带、安全绳、脚扣、升降板、竹木梯子等)进行试验，试验或外观检查不及格的立即报废，严禁留作备用。 △必须系好安全带(绳)，安全带(绳)必须栓在上方牢固的构件上，不得低挂高用，工作过程中要随时检查安全带(绳)是否栓牢。 △ 9

△高处作业在转移作业位置时，手扶的构件必须牢固，不得失去保护。需要沿着水平梁、斜柱、水平管或暂无防护栏杆、没可靠的扶持物帮助保持平衡时，必须使用水平安全绳。在无任何保护的情况下，绝对禁止沿单梁或管道上行走的行为。 △高处作业人员的施工工具必须使用工具袋装备，禁止使用容易造成工具掉落的简易皮套;上下传递物件时，必须用绳索吊送，严禁抛掷。 △严禁利用绳索或拉绳上下杆塔或顺杆下滑和在间隔大的构架转移作业位置时，不得沿单根构件上爬或下滑。 5、认真执行“两票”制度，防止误触电、感应电伤人的高空堕落事故。 (1) 2015少先队工作总结（一）

本学期我校的少先队工作高举同志伟大的旗帜，认真贯彻\"三个代表\"重要思想，紧扣素质教育主题，服务少先队健康成长，努力培养少先队员的创新精神和创新能力，体验教育活动，全面实施素质教育，强化少先队自身的建设，全面提高少先队整体水平，对本学期我总结如下几点：

一、少先队组织建设和制度建设

本学期在，我选拔了一些品学兼优的少先队员干部，并利用课余时间对他们进行一系列的团队教育和工作能力的培养，做到\"发现问题、共同处理；处理问题、善于总结\"并在中队制度建设上共同探讨和共同建设，建设了《四（4）中队日常行为规范记录表》，每日值勤的少先队干部在课余时间，及上课时间对每位少先队员进行监督，对有没有佩带校卡和红领巾，有没有出现穿奇装怪服，留长发、染发，对迟到、旷课和上课情况，以及好人好事等都进行了详细的记录，为以后少先队评优作为参考。同时也建立了升国旗、课间操打分制度，并对制度实行中出现不合理的内容进行了及时的修改和改善，做为中队辅导员，一定要严格、公正、在少先队组织建设狠抓纪律教育，增强队员的自觉性。 二、以团队活动，宣传教育为载体，促进队员全面发展

在学校的和团组织下，团员和少先队代表到敬老院慰问孤寡老人，并为敬老院的老人们表演了精心准备的精彩的文艺节目，为老人们，打扫卫生，陪老人谈心，把温暖带给老人，回来之后，我要求少先队员代表以\"谈感受\"为主题开展谈话会，进行了教育，反响强烈。我

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还要求少先队干部自身做好环保意识并进行宣传\"绿色学校\"的工作，对于乱扔垃圾和不讲究卫生的同学进行教育批评，在宣传有关环境方面的知识，也严格要求少先队干部从自身做起严以律己来感染其他队员。

三、回顾本学期，结合实际，充分发挥团队和学生会的作用，减轻教师的压力 回顾本学期中队工作在校领导正确的指导下，取得了一定的成效，但我清醒的认识到中工作的不足，如中队教育理论的研究，中队工作的针对性，班级的执行力方面，都存在的不足，在工作中没有充分的发挥中队的作用，这些工作都停留在表面，没有更好的深入最底层，让我们老师放手，让中队干部来帮助老师管理学生，这样是不是合理些，在实际工作中学生管理学生过程中肯定观察和了解的比老师细致，一些细微处和老师看不到的深处都能了解到，只有及时反馈到老师那，对于经常犯错误的学生的名字和事情反映到班主任手中，及时提醒犯错误的同学，让学生有压力不敢再犯错误。这样减轻了教师工作压力和工作量，也锻炼了学生的自觉性让学生\"告别陋习，走向文明\".

(2)加强安全管理，在执行规程、规定和制度上决不含糊。严格执行“两票三制”，严格按照安全操作规程办事。 (3)通过每周的安全活动日，认真学习事故通报、快报和相关规程、规定，结合本班实际开展讨论，吸取事故教训，使“防误”工作深入人心。 (4)作业前的准备工作和控制措施工作。认真正确填写操作项目和程序，不漏项。 (5)操作时认真履行唱票、复诵制，确认无误后再进行操作，并由监护人监护操作，同时录音操作过程。 (6)拉、合刀闸(跌落式熔断器)时，应先将线路转为空载状态，防止带负荷拉、合线路刀闸。 11

(7)开关检修时，应切断柜内二次控制电源的柜内照明电源以防止误合开关和触电;操作低压开关(刀闸)前，应检查开关是否正常并做相关防护措施，操作时不要面对开关，防止电弧烧伤工作人员。1.杂志中上色遇到的疑问： 为什么我们的美编在绘制杂志中一些插图时选用灰暗的色调，而不是用艳丽的色彩? 很多家长主观的认为孩子喜欢颜色艳丽的颜色，但是在生活中没有一个孩子会主动去选择艳丽到夸张的衣服，插图也一样。中国的传统的水墨画就是一个很好的例子，国画中用色很少，用的最多的就是“墨色”，国画中“墨”与“色”是相通，而墨分五色(其实不止)，表现中即有墨的浓淡层次，又有色的联想感受，从而达到无色似有色的境界使整幅画看起来一点都不单调灰暗。当然杂志的插图也不能像马路一样一直是一个色调，明快的色彩也是必不可少的。总之，对于插图来说，不一定就非得用丰富的色彩，只要能充分表达文字的内容就可以。即使是单纯的黑色、褐色也能出色地描绘出文字的内在世界。孩子同样能丛这些画面中充分了解故事，想象他自己理解出的色彩世界。这也是插图要给人留一些想象空间的原因。美学大师朱光潜说过：“美术作品之所以美，不是只是在表现的一部分，尤其是美在未表现而含蓄无穷的一大部分，这就是所谓的无言之美。” 什么样的故事应该配什么样的色彩呢? 抒情类的文字配合传统的中国画或梦幻的画面或颜色明度对比属于弱对比的就能产生很好的呼应效果，将读者吸引到安静的故事中去。 12

奇幻神秘的文字配合厚重冷峻的颜色和与颜色相配的绘画风格(如;写实风格和版画效果)能加强奇幻神秘的气氛。 幽默荒诞类的文字配合轻松的绘画技法和颜色明快，纯度对比强烈的风格就能和文字相得益彰。 2.插图的形式和技法太多了，到底那种更好，或是杂志的美术编辑究竟该用什么样的插图来传达文章的深层内容? 在看到一篇文章时，理解文章的内容，并明白作者想告诉读者的是什么?也许是告诉你一个生活态度或一个学习方法，也许是一个人生哲理……找到文章的中心思想，用孩子的视角思考，再配出贴近孩子生活世界的插图。如果一个插图只是表现文章中的一段文字和一个场景，那要想用图来打动读者，那是很难的。好插图除了能用视觉语言来烘托文字的不足之处外，还能和文字一起在读者的脑中升华。插图在兼顾了以上的这些要求后，出现的画面就是出色的传达了文字的深层内容了。 3.在版式流程中编辑在遇到插图和文字的不和-谐组合时应该怎样去调整? 在工作中我们也许都会遇到杂志在版式流程中，有些版面不和-谐或插图和文字的同时产生阅读障碍的问题发生。 a. 图和文字的组合让阅读有了困难，也就是在文字下面的图的色彩或纹理影响文字的清晰度。出现这种问题需要调整插图，插图的纹理太重的减少纹理或做模13

糊处理，底色太鲜艳的降低色彩饱和度并加重文字颜色。如果在做了这些努力后，仍然有阅读的困难，干脆去掉文字下面的背景插图。 (8)配电站停电时，必须检查确认进线柜电缆头不带电(检查带电显示器)才能合上进线柜接地刀闸，配电站送电时，应先检查进线柜地刀是否拉开，防止带地刀送电。没有地刀的进线柜，严禁私自解锁，防止误入带电间隔。

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