化工热力学习题集(附标准答案)
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
模拟题一 一．单项选择题（每题1分，共20分） 本大题解答（用A 或B 或C 或D ）请填入下表： 1. T 温度下的纯物质，当压力低于该温度下的饱和蒸汽压时，则气体的状态为（C ） A. 饱和蒸汽 B. 超临界流体 C. 过热蒸汽 2. T 温度下的过冷纯液体的压力P （ A ） A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 3. T 温度下的过热纯蒸汽的压力P （ B ） A. >()T P s B. <()T P s C. =()T P s 4. 纯物质的第二virial 系数B （ A ） A 仅是T 的函数 B 是T 和P 的函数 C 是T 和V 的函数 D 是任何两强度性质的函数 5. 能表达流体在临界点的P-V 等温线的正确趋势的virial 方程，必须至少用到（ ） A. 第三virial 系数 B. 第二virial 系数 C. 无穷项 D. 只需要理想气体方程 6. 液化石油气的主要成分是（ A ） A. 丙烷、丁烷和少量的戊烷 B. 甲烷、乙烷 C. 正己烷 7. 立方型状态方程计算V 时如果出现三个根，则最大的根表示（ B ） A. 饱和液摩尔体积 B. 饱和汽摩尔体积 C. 无物理意义 8. 偏心因子的定义式（ A ） A. 0.7lg()1 s r Tr P ω==-- B. 0.8lg()1 s r Tr P ω==-- C. 1.0lg()s r Tr P ω==- 9. 设Z 为x ，y 的连续函数，，根据欧拉连锁式，有（ B ） A. 1x y z Z Z x x y y ???? ?????=- ? ? ?????????? B. 1y x Z Z x y x y Z ????????? =- ? ? ?????????? C. 1y x Z Z x y x y Z ????????? = ? ? ?????????? D. 1y Z x Z y y x x Z ????????? =- ? ? ?????????? 10. 关于偏离函数M R ，理想性质M *，下列公式正确的是（ C ） A. *R M M M =+ B. *2R M M M =- C. *R M M M =- D. *R M M M =+ 11. 下面的说法中不正确的是 ( B ) （A ）纯物质无偏摩尔量 。 （B ）任何偏摩尔性质都是T ，P 的函数。 （C ）偏摩尔性质是强度性质。（D ）强度性质无偏摩尔量 。 12. 关于逸度的下列说法中不正确的是 ( D ) （A ）逸度可称为“校正压力” 。 （B ）逸度可称为“有效压力” 。 （C ）逸度表达了真实气体对理想气体的偏差 。 （D ）逸度可代替压力，使真实气体 的状态方程变为fv=nRT 。 （E ）逸度就是物质从系统中逃逸趋势的量度。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案
MBRE垃圾再生燃料气化发电技术 与传统技术的对比 在垃圾处理/焚烧发电的技术发展进程中，炉排炉技术、循环流化床技术均为原生垃圾直接焚烧，属于第二代技术。 第一代是垃圾填埋处理； 第二代是原生垃圾焚烧处理： 垃圾不经分选直接焚烧导致焚烧不完全，产生严重次生污染问题，为此德国于2000年颁布了《德国生活垃圾处理技术条例》，自2005年起全面禁止直接焚烧原生垃圾。
第三代是RDF衍生燃料发电技术： 德国率先开发了第三代垃圾处理技术：将垃圾进行分选处理，剔除不可燃杂质并充分提取出可回收资源，将垃圾制成再生能源燃料RDF（绿色煤炭），实现高效、清洁能源利用。 第四代技术-MBRE气化湍流燃烧技术 技术核心是以无毒无害的微生物技术对自动分拣后的垃圾进行无害燃料化处理，制作成衍生燃料RDF，然后用先进的美国RDF气化湍流燃烧锅炉进行清洁气相燃烧发电，垃圾的减量化达到90%以上。 一、炉排炉 炉排炉的技术基础是煤燃烧领域中的链条炉，针对垃圾的特点加以改进，适应了垃圾处理的技术要求。炉排炉的优点是对垃圾质量和成分的要求较低，前处理简单，飞灰量较少，技术成熟且使用广泛。其不足之处是： 1.二恶英的产生温度在360℃~820℃之间，在炉排炉开车和停炉过程中 炉温不可避免地要经过二恶英产生的温度区间，由于炉排炉开停车时间较长，所以这一过程二恶英排放量较大；同时，因炉排炉内需要机械装置，限制了炉排炉内温度的进一步提升，导致炉排炉持续在二恶英产生的温度区间附近工作，在燃烧过程控制不完全的情况下，二恶英将会大量产生；
2.由于垃圾成份复杂，普通炉排维持在整个炉排内均匀移动，均匀完全 地燃烧是困难的，容易导致垃圾燃烧不充分； 3.炉排难以适应水份变动范围较宽的垃圾焚烧，因为水份较高的垃圾需 较宽的干燥区，这给水份高的垃圾完全燃烧带来困难； 4.难以处理垃圾渗滤液，需设置专门污水处理设施； 5.由于垃圾未经分拣，且成分复杂，燃烧不充分，因此产生大量不可资 源化利用的炉渣，需要进行二次填埋； 6.炉排炉的炉排不仅制造复杂，成本高，而且体积庞大，占地面积大， 因而不适合于中小城镇垃圾处理量不十分大的场合。 二、RDF（衍生燃料）气相燃烧炉 阿尔法环能公司的MBRE工艺是利用全自动分拣技术和微生物技术将垃圾变成高热值的衍生燃料（RDF 或称绿色煤炭），然后利用RDF气相燃烧锅炉进行气相焚烧发电。 RDF（垃圾衍生燃料）气相燃烧锅炉是我公司利用美国气化湍流燃烧技术，由中国济南锅炉集团代工制造，并提供全面质量保证。 工艺描述：RDF（垃圾衍生燃料）进入无氧料仓，输入RDF气化燃烧炉中，进入储热段，在550℃～750℃温度域和缺氧条件下气化，可燃气体上升至分级燃烧段，将燃烧温度提升至980℃，热烟气进入余热锅炉产生中温中压蒸汽，蒸汽轮机发电机组发电。炉膛温度≥980℃，烟气高温停留时间≥4S，实现充分湍流及燃烧，满足《生活垃圾焚烧焚烧污染控制标准》
第二章 2-1.使用下述方法计算1kmol 甲烷贮存在体积为0.1246m 3、温度为50℃的容器中产生的压力：（1）理想气体方程；（2）R-K 方程；（3）普遍化关系式。 解：甲烷的摩尔体积V =0.1246 m 3/1kmol=124.6 cm 3/mol 查附录二得甲烷的临界参数：T c =190.6K P c =4.600MPa V c =99 cm 3/mol ω=0.008 (1) 理想气体方程 P=RT/V=8.314×323.15/124.6×10-6=21.56MPa (2) R-K 方程 22.5 22.5 6 0.52 6 8.314190.60.427480.42748 3.2224.610 c c R T a Pa m K mol P - ?== =???? 531 68.314190.60.08664 0.08664 2.985104.610 c c RT b m mol P --?===??? ∴() 0.5RT a P V b T V V b = --+ ()()50.555 8.314323.15 3.222 12.46 2.98510323.1512.461012.46 2.98510---?= - -???+? =19.04MPa (3) 普遍化关系式 323.15190.6 1.695r c T T T === 124.699 1.259r c V V V ===＜2 ∴利用普压法计算，01Z Z Z ω=+ ∵ c r ZRT P P P V = = ∴ c r PV Z P RT = 65 4.61012.46100.21338.314323.15 c r r r PV Z P P P RT -???===? 迭代：令Z 0=1→P r0=4.687 又Tr=1.695，查附录三得：Z 0=0.8938 Z 1=0.4623 01Z Z Z ω=+=0.8938+0.008×0.4623=0.8975 此时，P=P c P r =4.6×4.687=21.56MPa 同理，取Z 1=0.8975 依上述过程计算，直至计算出的相邻的两个Z 值相差很小，迭代结束，得Z 和P 的值。 ∴ P=19.22MPa 2-2.分别使用理想气体方程和Pitzer 普遍化关系式计算510K 、2.5MPa 正丁烷的摩尔体积。已知实验值为1480.7cm 3/mol 。 解：查附录二得正丁烷的临界参数：T c =425.2K P c =3.800MPa V c =99 cm 3/mol ω=0.193
浅谈垃圾焚烧处理技术的现状及发展趋势 摘要：随着我国社会经济的发展，人们生活水平在普遍提高，但是社会发展是 一把双刃剑，在给人们带来便利的同时，也对人们生活造成一定的困扰，尤其是 生活垃圾对人们构成很大威胁，众所周知，生活垃圾存放时间过长就会产生一定 的有毒气体，对人们身心健康造成危害。随着我国科学技术的发展，把焚烧技术 应用到处理垃圾中，很好解决了这一问题。但是我国生活垃圾焚烧处理技术起步 比较晚，和很多发达国家相比还存在不小的差距。本文着重分析了生活垃圾焚烧 处理技术的现状和发展建议，希望能提高我国生活垃圾焚烧处理技术。 关键词：生活垃圾；焚烧处理技术；现状；发展 引言： 21世纪，我国经济迅猛发展，人民的生活水平日益上升，与此同时，城市生 活垃圾的产量也在不断增加。据统计，我国每年产生的城市生活垃圾达到了1.5 亿吨，并正在以每年10%的速度不断增长，历年产生的垃圾堆积量达到了60多 亿吨，直接占据土地面积达5000多平方千米。由此可见，日益增长的城市生活 垃圾已经成为制约我国经济发展的重要问题之一。因此，城市生活垃圾若不及时 处理，不仅会占据宝贵的土地资源，影响城市容貌和市民居住环境，更会因为容 易滋生蚊蝇、病原菌等原因，对居民的健康造成不可估量的危害。同时，国内管 理混乱、处理随意等问题无疑又会加重其负面影响。因此，对城市生活垃圾的合 理处理显得尤为重要。面对这种棘手的垃圾处理问题，焚烧技术作为一种可同时 实现城市垃圾减量化，无害化和资源化的垃圾处理技术，已成为我国大中型城市 处理城市垃圾的首选技术。 1、生活垃圾焚烧处理技术的应用现状 1.1 生活垃圾焚烧处理技术现状 我国生活垃圾焚烧处理是在上世纪80年代引入的，在90年代后期被广泛应 用到我国生活垃圾处理中，目前为止随着我国科学技术的发展，很多生活垃圾焚 烧的设备都是自主研发的，但是焚烧燃点高的生活垃圾还要依靠国外先进的垃圾 焚烧技术，目前我国生活垃圾具有堆存量大、焚烧燃点高、日产量比较大、焚烧 过程中产生很多有毒气体的情况。这就需要生活垃圾处理技术具有很强的适应性，需要焚烧处理技术具有减量性、无毒害、处理生活垃圾量大的特性。而且生活垃 圾产生的热量还可以发电，可以实现循环利用比较符合我国走可持续地方发展道路。但是我国生活垃圾焚烧处理技术还处于起步阶段，和很多发达国家相比还存 在不小的差距，还远远不能满足我国日益增长的垃圾产量，目前影响我国生活垃 圾焚烧处理技术提高的因素有：焚烧处理技术还不完善、引进外国技术成本太高、对焚烧产生的有毒气体缺少科学、合理、规范的检测和处理等等。 1.2 我国目前生活垃圾焚烧设备 垃圾焚烧技术起源于19世纪中期的英国。可以控制的焚烧技术出现在20世 纪末期。该技术把焚烧炉作为主要的技术核心。发展至今全世界出现的焚烧技术 已经超过200多种。我国引进的垃圾焚烧技术主要分为三种类型：一种是层燃式 的焚烧炉、一种是流化床式的焚烧炉，还有一种就是回转窑式的焚烧炉。其中层 燃式焚烧炉具有经济实用的特性，被广泛应用在我国生活垃圾焚烧处理技术中， 流化床式的焚烧炉主要应用在中小型企业产生的生活垃圾，回转窑式焚烧炉主要 应用在医疗垃圾和大型化工业的产生的垃圾中。 1.3 垃圾焚烧产量的热能利用
第4章 非均相封闭体系热力学 一、是否题 1. 偏摩尔体积的定义可表示为{}{}i i x P T i n P T i i x V n nV V ≠≠? ??? ????=???? ???=,,,,?。 2. 在一定温度和压力下的理想溶液的组分逸度与其摩尔分数成正比。 3. 理想气体混合物就是一种理想溶液。 4. 对于理想溶液，所有的混合过程性质变化均为零。 5. 对于理想溶液所有的超额性质均为零。 6. 理想溶液中所有组分的活度系数为零。 7. 体系混合过程的性质变化与该体系相应的超额性质是相同的。 8. 对于理想溶液的某一容量性质M ，则__ i i M M =。 9. 理想气体有f=P ，而理想溶液有i i ?? =?。 10. 温度和压力相同的两种理想气体混合后，则温度和压力不变，总体积为原来两气体体积 之和，总热力学能为原两气体热力学能之和，总熵为原来两气体熵之和。 11. 温度和压力相同的两种纯物质混合成理想溶液，则混合过程的温度、压力、焓、热力学 能、吉氏函数的值不变。 12. 因为G E (或活度系数)模型是温度和组成的函数，故理论上i γ与压力无关。 13. 在常温、常压下，将10cm 3的液体水与20 cm 3的液体甲醇混合后，其总体积为 30 cm 3。 14. 纯流体的汽液平衡准则为f v =f l 。
15. 混合物体系达到汽液平衡时，总是有l i v i l v l i v i f f f f f f ===,,??。 16. 均相混合物的总性质与纯组分性质之间的关系总是有 ∑= i i t M n M 。 17. 对于二元混合物体系，当在某浓度范围内组分2符合Henry 规则，则在相同的浓度范围内 组分1符合Lewis-Randall 规则。 18. 二元混合物，当01→x 时，1*1→γ，∞→11γγ，12→γ，∞=2*2/1γγ。 19. 理想溶液一定符合Lewis-Randall 规则和Henry 规则。 20. 符合Lewis-Randall 规则或Henry 规则的溶液一定是理想溶液。 21. 等温、等压下的N 元混合物的Gibbs-Duhem 方程的形式之一是 0ln 0 =??? ? ??∑ =i i N i i dx d x γ。（错。0ln 0 =??? ? ??∑ =j i N i i dx d x γ，N j ~1∈） 等温、等压下的二元混合物的Gibbs-Duhem 方程也可表示成0ln ln * 2 211=+γγd x d x 。 22. 二元溶液的Gibbs-Duhem 方程可以表示成 () () ?? ???????=-==? ? ? ======)1() 0()1()0(210 121111111ln x P x P E x T x T E x x T dP RT V P dT RT H dx 常数常数γγ 23. 下列方程式是成立的：（a ）111 1ln ?ln f f RT G G -=-；(b) 1111ln ln γ+=-x RT G G l l ；(c)v l v l f f RT G G 1111?ln ?ln -=-；(d)???? ??=→1111?lim 1x f f x ；(e)??? ? ??=→110,1?lim 1x f H x Solvent 。 24. 因为E H H =?，所以E G G =?。 25. 二元溶液的Henry 常数只与T 、P 有关，而与组成无关，而多元溶液的Henry 常数则与T 、 P 、组成都有关。
浅析垃圾焚烧炉受热面腐蚀及应对措施 发表时间：2018-11-13T12:44:32.107Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第20期作者：伍君 [导读] 本文主要就垃圾焚烧炉受热面腐蚀问题进行分析，从腐蚀的原理进行剖析，罗列出了导致受热面腐蚀的种种原因，并以此提出了相应的应对措施，从而延长了锅炉的长期有效运行。 伍君 南宁市三峰能源有限公司广西南京 530215 摘要：本文主要就垃圾焚烧炉受热面腐蚀问题进行分析，从腐蚀的原理进行剖析，罗列出了导致受热面腐蚀的种种原因，并以此提出了相应的应对措施，从而延长了锅炉的长期有效运行。 关键词：垃圾焚烧炉；氧化膜；高温腐蚀 一、引言 目前，国内垃圾处理的主要手段有填埋、焚烧两种工艺。其中，垃圾焚烧方式具有工艺简单，运行可靠，垃圾处理速度快，处理量大的优点，是实现城市垃圾无害化处理的有效方法之一。垃圾焚烧发电工艺原理是将垃圾在焚烧炉中进行燃烧，释放出热能，加热给水变成蒸汽，蒸汽进入汽轮机中做功，实现热能转化为电能，释放热能后的烟气经烟气净化系统处理后排放，通过这一系列流程将垃圾“变废为宝”。 由于我国垃圾分类尚处于起步阶段，因此其组成成份相当复杂，既有可燃的，如塑料、纸张等，也有不可燃的，如石头、废弃金属等。垃圾经过焚烧处理后，生成的烟气中含有HCI、NOx、SO2等酸性腐蚀气体，加上垃圾焚烧余热锅炉受热面布置的特点，过热器一般为卧式布置，很容易粘附在过热器管子表面，降低换热效果，造成烟气温度偏高，从而产生高温腐蚀现象。 二、高温腐蚀分析及危害 垃圾焚烧后产生的热烟气中含有大量的HCI、NOx、SO2、Cl2等酸性腐蚀气体，这些气体与炉膛里的受热面发生化学反应如下： FeO+2HCl=2FeCl+H2O FeCl+Cl2=FeCl3 FeO+NO2→Fe（NO4）3 FeO+SO2=FeSO3 受热面的氧化膜被酸性气体破坏后，其裸露出来的铁（Fe）更容易受到腐蚀，受热面的腐蚀反应就一直会进行下去，而且随管壁温度升高，反应越剧烈，此外，处于垃圾焚烧环境中的金属材料，其表面上粘附堆积的粉尘中除金属氧化物外，还含有高浓度的碱金属和其他重金属的氯化物和硫酸盐，可与其他物质结合形成低熔点的共晶混合物，大大增加了高温部件金属材料的腐蚀速率。 另外，管壁温度对腐蚀的影响很大，是影响高温腐蚀的最重要的因素之一。在垃圾焚烧炉中，由于燃料含氯（Cl）成分高，与燃煤燃油锅炉相比，燃烧过程生成了更多的低熔点熔盐腐蚀物质，腐蚀程度随温度的变化更加剧烈。国内有数据显示，当管壁温度达到450℃以上时，锅炉受热面高温腐蚀呈现加剧的现象，在高温的作用下，金属受热面不断被侵蚀、流失、减薄，严重的威胁到锅炉的安全运行，最终将导致爆管、停炉。 三、焚烧炉受热面腐蚀的原因分析 垃圾焚烧焚烧炉受热面包括焚烧炉内的水冷壁、预热器、过热器、蒸发器、省煤器。这些受热面由各种直径的管子或管屏组成，管子外部是焚烧过程产生的高温烟气，高温烟气通过辐射或对流换热的方式将热量传递给管子内部流动的高压汽水介质。由于管子内部流动的是高压介质，一旦焚烧炉受热面严重腐蚀可能造成穿管，影响焚烧炉正常运行，导致生活垃圾无法及时处理。因此，解决垃圾焚烧厂焚烧炉受热面腐蚀问题对全厂的安全稳定运行意义重大，可减少非计划停炉的次数，提高焚烧线的运行效率。 （一）垃圾热值提高造成的高温腐蚀 随着居民生活水平不断提高，生活垃圾热值也在逐年提高。以某市生活垃圾为例，2015年，生活垃圾焚烧厂的入炉垃圾低位热值为5862kJ/kg（1400kcal/kg），而近梁年来垃圾热值有了大幅提高，目前该城区生活垃圾的入炉垃圾热值已达到8356kJ/kg（2000kcal/kg）以上。 焚烧炉设计热值为1700kcal/kg，而焚烧厂投运初期入炉垃圾热值已超过1700kcal/kg。近一年来的采样分析数据显示，入炉垃圾平均热值已达到2149kcal/kg，远超过了设计热值，从而导致焚烧炉的处理量达不到设计值。但为了保障生活垃圾能够得到及时有效的无害化处理，全厂部分时段处于超负荷运行状态，运行过程中容易出现焚烧炉炉膛热负荷过高，炉膛内部超温等问题，导致炉内结焦严重，炉膛出口远远超过设计温度导致锅炉换热面高温腐蚀严重等现象。 该焚烧厂在建设前期考虑到垃圾含水率高，垃圾热值低的特点，设计时在过热器前端设置了烟风预热器。通过高温烟气将空气加热，最高可加热至300℃，保证低热值垃圾良好的焚烧。由于垃圾焚烧后的烟气腐蚀性强并且空气冷却效果差，为提高烟风预热器的使用寿命，该设备选用了高温耐热不锈钢SUS310材质。而本项目运行一段时间后实际入炉垃圾热值远高于设计值，运行中也无需采用烟风预热器将空气加到200℃以上，仅仅通过蒸汽预热器将一次风加热至80℃左右。 根据其他焚烧厂的使用经验数据，烟风预热器的更换频率大约为8~10年，由于使用温度远超过设计温度，使用寿命大大缩短，运行至今虽未出现穿管等问题，但磨损情况已相当严重。如果出现换热管腐蚀穿管，烟气会混入空气中，同时也加剧了空气管路等设备的腐蚀，并且也极大影响焚烧线运行的稳定性。因此，在停炉检修时必须对已达到一定磨损量的换热管进行更换。同原有设计相比这部分设备由于运行环境发生变化导致运行维护费用大幅度增加。 （二）焚烧炉受热面积灰造成的高温腐蚀 焚烧炉受热面的清灰不及时或清灰效果不佳，均会使受热面的传热受阻，导致受热面的表面温度过高。且焚烧炉产生的烟气还有大量酸性气体，过高的温度会加剧受热面的高温腐蚀。 受热面的高温腐蚀程度与温度有关，温度越高，腐蚀越严重。一般来说，高温腐蚀最强烈的温度区域在650~700℃。因此，及时清灰避免受热面局部温度过高十分重要。
2020年1月，生态环境部运营的生活垃圾焚烧发电厂自动监测数据公开平台正式对外公开。 垃圾焚烧厂除了将“5+1”的污染排放和炉温数据，上报此平台并向社会公众公开，也必须将项目所在详细地址、每台炉的炉型、设计处理量、投入运行的起始时间、设计发电量、企业法人代表、信息公开负责人姓名等基本信息，在此平台上向社会公众进行公开公示。清气团、上海青悦和芜湖生态中心，三家组织发起的垃圾焚烧ESG环境绩效平台研究团队，对上述信息进行了详细收集后，按照品牌地区等维度进行了基本信息的数据检索和统计分析。 相关信息网址如下：https://www.doczj.com/doc/c92907835.html, 接下来，研究团队从炉型维度来概括介绍中国垃圾焚烧企业和处理能力的势力分布情况，有如下发现。 炉型分布概况
观察分析得知，全国已运行垃圾焚烧厂492座，涉及1202台焚烧炉，主要炉型为机械炉排炉和循环流化床。其中，机械炉排炉台数占比超过86%，只有不到14%的炉型为循环流化床。按照处理量分析，全国机械炉排炉合计处理能力超过48万吨每日，循环流化床合计处理能力仅为7万1千吨左右每日。 机械炉排炉已经成为绝对的市场主流炉型。 按照具体焚烧炉焚烧量分析，日焚烧量500吨以上的焚烧炉，已经达到616台，其中约七成项目（434台），均在2015年后投产； 日焚烧量600吨以上的炉型，超过356台，其中2015年后投产的，占比约为77%； 尤其是超过700吨+的大型炉，在2018年后，每年投运量剧增，此外500吨以下的炉型，也在2015年至今，每年投运量剧增。反而是500-700吨的中间量级焚烧炉，在近五年内，每年投运量持平。这反映目前的城市化发展带来的焚烧增量，主要集中较大城市与三线城市，中间二线城市暂时未能迎来垃圾焚烧增量的爆发。
浅谈垃圾焚烧炉炉排控制系统 摘要：文章以400T/D垃圾焚烧装置为例，介绍了炉排控制系统的控制工艺，并对每个子系统的控制方案进行了详细介绍。 关键词：垃圾焚烧；炉排控制；相位超前；阻力控制 引言 伴随着中国经济的快速发展和城市化进程不断加速，工业垃圾和生活垃圾问题已成为制约城市发展的瓶颈。如何治理这些废弃物已成为摆在我们面前急需解决的一个重要课题，现行的垃圾处理主要有卫生填埋、堆肥、焚烧、废品回收等方式。这几种处理方式都各有其优缺点，其中焚烧处理具有减量效果明显、无害化彻底、占地量小、可回收能量用于供热和发电等优点，符合我国可持续发展战略的要求，正日益受到人们的重视。目前国内应用较多的垃圾焚烧锅炉主要有炉排型焚烧炉、流化床焚烧炉和回转窑式焚烧炉等几种类型。 常规炉排型焚烧炉可以分为顺推式和逆推式两种形式。杭州新世纪能源环保工程股份有限公司开发的二段式垃圾焚烧装置是在充分吸收原有垃圾焚烧装置的设计、运行经验的基础上结合两种炉排形式的特点研制的，优于单一的逆推式或顺推式炉排，特别适合于焚烧处理我国城市不分拣的低热值、高水分垃圾，具有适应热值范围广、负荷调节能力大、可操纵性好等特点。其垃圾焚烧装置在国内具有相当广的市场占有率，我公司作为其焚烧装置的炉排控制系统的长期分包供应商，在大量的工程实践中，积累了丰富的成功经验，但也遇到了广受关注、需要研究的一些问题。本文以400T/D垃圾焚烧装置炉排自控系统为例，期待能为同行们提供有益的参考和借鉴。 1工艺流程 垃圾经过环卫部门收集运送至垃圾焚烧电站，存储在垃圾堆放池中，经抓斗充分混合搅拌后送入落料槽，通过液压式推料机按设定速度加入炉内，垃圾在炉内运动的炉排上燃烧。焚烧过程中，用于助燃的一次风经预热后由炉排下方的空气室吹入，使入炉垃圾快速干燥、着火和燃烧。高温二次风由炉排上部的风管高速吹入，使烟气得到充分扰动，以改善燃烧状况。二段式垃圾焚烧装置分为逆推段和顺推段两个燃烧区域，其主要流程为：抓斗将垃圾从垃圾堆放池送入落料槽，在推料机的推送下进入炉膛，落在倾斜的逆推炉排上，垃圾在床面上不断翻滚、搅拌，完成干燥、着火、燃烧三个过程，随后在逆推炉排末端的料层调节装置上经过一段落差掉入顺推炉排床面上继续燃烬，最后灰渣经出渣机排出炉外。 2系统组成 焚烧炉炉排控制系统是垃圾焚烧炉自动控制的核心部分，该系统运行的好坏将直接影响焚烧炉的运行状况和蒸汽产量，进而影响机组的发电量。焚烧装置的炉排控制系统由PLC来实现，采用基于锅炉蒸发量或炉温稳定控制原理，以保证焚烧炉根据设定的数值实现稳定、可靠的运行。控制系统采用西门子S7-300PLC为控制核心，配置西门子OP277操作屏完成参数设置、部件调试、手动操作等功能，图1为OP277操作屏初始画面。控制柜内置7只Bosch-Rexnoth比例阀放大器组件。炉排控制系统通过PROFIBUS-DP通讯接口可在主控室内进行监控和调整各相关参数。炉排PLC控制系统通过液压驱动系统控制炉排的启停、运动速度和启停周期等，液压系统由液压泵站、液压阀台以及液压管路等组成。液压泵站提供驱动液压阀的动力油源，液压阀台集中布置液压比例方向阀、电磁换向阀、同步马达、减压阀、溢流阀、单向阀等组件用以控制炉排片的运动方向和运动速度。液压系统一般由垃圾焚烧炉生产厂家配供，由炉排PLC系统来完成控制，垃圾炉排自控系统可由料斗系统、逆推炉排、顺推炉排、料层调节系统、液压泵站等系统组成。
第1章 绪言 一、是否题 1. 孤立体系的热力学能和熵都是一定值。(错。G S H U ??=?=?,,0,0但和 0不一定等于A ?，如一体积等于2V 的绝热刚性容器，被一理想的隔板一分为二，左侧状 态是T ，P 的理想气体，右侧是T 温度的真空。当隔板抽去后，由于Q ＝W ＝0， 0=U ?，0=T ?，0=H ?，故体系将在T ，2V ，0.5P 状态下达到平衡，()2ln 5.0ln R P P R S =-=?，2ln RT S T H G -=-=???，2ln RT S T U A -=-=???） 2. 封闭体系的体积为一常数。（错） 3. 理想气体的焓和热容仅是温度的函数。（对） 4. 理想气体的熵和吉氏函数仅是温度的函数。（错。还与压力或摩尔体积有关。） 5. 封闭体系的1mol 气体进行了某一过程，其体积总是变化着的，但是初态和终态的体积相等， 初态和终态的温度分别为T 1和T 2，则该过程的? =2 1 T T V dT C U ?；同样，对于初、终态压力相 等的过程有? =2 1 T T P dT C H ?。（对。状态函数的变化仅决定于初、终态与途径无关。） 6. 自变量与独立变量是一致的，从属变量与函数是一致的。（错。有时可能不一致） 三、填空题 1. 状态函数的特点是：状态函数的变化与途径无关，仅决定于初、终态 。 2. 单相区的纯物质和定组成混合物的自由度数目分别是 2 和 2 。 3. 1MPa=106Pa=10bar=9.8692atm=7500.62mmHg 。 4. 1kJ=1000J=238.10cal=9869.2atm cm 3=10000bar cm 3=1000Pa m 3。 5. 普适气体常数R =8.314MPa cm 3 mol -1 K -1=83.14bar cm 3 mol -1 K -1=8.314 J mol -1 K -1 =1.980cal mol -1 K -1。 第2章Ｐ－Ｖ－Ｔ关系和状态方程 一、是否题 1. 纯物质由蒸汽变成液体，必须经过冷凝的相变化过程。（错。可以通过超临界流体区。） 2. 当压力大于临界压力时，纯物质就以液态存在。（错。若温度也大于临界温度时，则是超临 界流体。） 3. 纯物质的饱和液体的摩尔体积随着温度升高而增大，饱和蒸汽的摩尔体积随着温度的升高而减小。（对。则纯物质的P －V 相图上的饱和汽体系和饱和液体系曲线可知。） 4. 纯物质的三相点随着所处的压力或温度的不同而改变。（错。纯物质的三相平衡时，体系自 由度是零，体系的状态已经确定。）
垃圾进厂经地磅称重后卸进垃圾仓，垃圾仓垃圾经抓斗充分混合搅拌均质化后，送入垃圾料斗。垃圾沿料槽下落到给料装置平台，给料装置将垃圾推送至炉排上。Keppel-Seghers多级炉排主要包括：干燥区，气化区，燃烧区，燃烬区，每个区炉排可以单独调节炉排系统的水平运动和垂直运动。垃圾在炉排上滑动、翻动的过程中受到炉排下部的高温一次风干燥及炉内辐射热，然后着火燃烧。垃圾仓上方设 有抽气系统，其抽出的空气作为焚烧炉的一次风，一次风经过蒸汽加热器加热后经炉排穿过垃圾进入炉膛，干燥垃圾，并提供垃圾焚烧所需的氧量。二次风从焚烧炉厂房顶部吸风，从燃烧室上方送进炉膛，对燃烧烟气进行扰动，并补充氧量。焚烧炉燃烧的热烟气经过余热锅炉换热后，进入半干法机械旋转雾化反应塔，活性炭喷射吸附，布袋除尘器等烟气净化处理系统。烟气中的二噁英和呋喃类、水银及重金属物质被活性炭吸收，经过脱酸处理的带有大量固体颗粒的烟气进入布袋除尘器除尘，洁净的烟气通过引风机排入烟囱。 烟气净化 处理系统 垃圾 引风机 烟囱 炉排炉工艺流程图 详细流程图及设计参数见下页:
I B - L G $ FT71 E^3 + * -. ；I)M >n rrn ■c 1哪 % Vk UK ■\i 1 A I m ， fr-J /h irwi 1? 'w SJ TTS TUI n Iq/lh KO ill? | ir? irw im nri 呻八 I a 1忙 |fti22[nN<| < 0^3 ic-CIJEUi EglgJ 也;■删? 」 i ■' 1 n ￡1 } > f 1 < 4DU "S 图2-6 额定工况下(MCR 100%物料平衡表 4 ES1MJ TT pmira ESIEIZ3 l ?? E mi tn 记*
浅谈石油化工有机废物焚烧炉 一、石化行业有机废物处理的现状 目前在国外用焚烧方式处理废物十分普遍，采用的焚烧系统也是多种多样，一般都具有热能回收、烟气处理或者焚烧残渣处理系统。在我国的一些石化企业也逐步增设一些废物焚烧设施，但是由于种种原因，这些设施的运行状况基本都不怎么理想。经分析调查：投资高，运行费用高是制约这些设施正常运行的主要因素，进而也影响了焚烧技术的发展。但是从其高效快捷、适应性广泛以及对环境危害小的特点来看，焚烧技术未来的发展前景是非常乐观的，尤其对石化行业产生较多种类及数量的废物而言，焚烧是一种较为可行的途径。 二、焚烧炉主要系统 焚烧炉是通过焚烧使废物中的有机成分彻底氧化分解，以达到减少废物体积、最大限度的消除有毒有害物质、回收可利用的能源和保护环境的一种设备。 整套焚烧处理系统大致可以分为助燃系统、焚烧系统、尾气处理系统、电控系统。当然一般焚烧炉成套装置还会配余热回收系统。 1、焚烧炉助燃系统 助燃系统的主要设备就是燃烧器。其作用是点火开炉和辅助有机废物燃烧(当废物的热值较低时，不能维持自身燃烧，就需要燃烧器辅助燃烧)。一般采用天然气作为燃烧器的主燃料。天然气和空气在燃烧头内混合燃烧。可以通过调节参与燃烧的空气量和燃烧头的位置等来获得最佳的燃烧参数，使有机废物充分燃烧，达到排放标准。
燃烧器具有全自动管理燃烧程序、火焰自动检测、判断、故障提示等功能和火焰强度大，燃烧稳定，安全性能好、功率调整大等特点。 2、焚烧炉焚烧系统 焚烧炉的焚烧系统主要是由耐火材料、保温材料、绝热材料砌筑在炉排上部的腔体，外部包以钢板防止烟气泄漏、以及保证炉体表面温度小于80O C。炉膛一般分为一次燃烧室、二次燃烧室。有机物在一次燃烧室充分燃烧，在二次燃烧室里与二次进入的空气混合降温，保证后续余热锅炉的安全运行。 3、焚烧炉尾气处理系统 焚烧炉焚烧产生的烟气往往含有颗粒粉尘，需要做净化处理。一般采用的是离心式除尘器：旋风分离器。集尘系统一般由集尘圆筒、倒锥和排气风管组成。 集尘系统工作原理：焚烧产生的含有颗粒粉尘的烟气在引风机的吸力作用下到达旋风除尘器。旋风除尘器利用离心降落原理从气流中分离出颗粒粉尘。旋风分离器上半部分为圆锥形，当含尘气体从圆筒上侧的进气管的切线方向进入时，获得旋转逆动。烟气从圆顶排气管排出，粉尘颗粒自圆锥形底落入集尘圆筒中。 4、焚烧炉电控系统 电控系统主要集中在配电柜。主要包括：全套设备的供电主电源、电台设备的分供电控开关；全套设备和单台设备的启停控制以及保护回路、报警；操作面板等。基本采用集中控制。当然也有些设备为了操作观察的方便设置在现场控制。
1、概述 1. 锅炉主要设备 1.1 焚烧炉：采用由自主开发的三驱动逆推式炉排垃圾焚烧炉，国内加工制造。二期配置1台350t/d炉排型垃圾焚烧炉,日处理城市生活垃圾350t； 1.2 余热锅炉：二期配置1台中温中压、单锅筒自然循环炉,由苏州张家港海陆锅炉有限公司设计制造； 1.3 烟气处理系统：包括喷雾器、洗涤塔和布袋除尘器等，由常州东方除尘器有限公司设计、制造及安装调试。 2. 垃圾来源 垃圾的收集和运输，均由环卫部门免费由集装密闭车辆运至我公司垃圾库内供焚烧炉使用。 3. 水源 循环冷却水的补充水水源来自厂区西北面的武宜运河，经约250m 的管线输送至焚烧发电厂。 化学补充水、石灰浆用水、空调用水均来自经水工处理设备处理的武宜运河水；生活用水采用城市自来水。 4．焚烧炉渣、灰渣的处理 垃圾焚烧后产生的烟气，经烟气处理系统收集、固化处理后运至政府指定的卫生填埋场进行填埋。垃圾中的废铁杂物可回收利用，炉渣作为砖瓦厂的原材料进行综合利用。
5．电力接入系统 电气以35KV的电压等级接入电网，两回联络线接入220KV滆湖变35KV侧母线，另从牛塘变10KV系统引一回线路作为备用电源。 6．机组运行方式 正常运行工况，3台炉供两台机，对外供热最大25t/h，汽轮机的出力为10.85MW。投运初期无供热管网时，汽轮机系纯凝运行，汽轮机的出力为15.09MW。 7．环保标准 在环保措施上坚持“三同时”原则。焚烧的烟气经过烟气净化设备处理达到排放标准（欧盟1号标准）后排入大气。垃圾渗滤液经厂区内预处理，达到生活垃圾渗滤液二级排放的标准后排市政污水管网。 8．贮仓 垃圾储存在垃圾贮坑内，垃圾贮坑为封闭式结构，以防止垃圾臭气外逸。垃圾贮坑的有效容量贮存约为7天的垃圾焚烧量。 一个约4.2天储量的炉渣贮坑。 一个25m3灰仓，可满足15小时（3台炉）灰的储存。 一个10m3水泥贮罐，可满足24小时（3台炉）水泥的储存。 每套烟气净化系统使用的1个30m3石灰仓，1个1m3活性炭贮罐。
Enhance the initiative and predictability of work safety, take precautions, and comprehensively solve the problems of work safety. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 垃圾焚烧炉炉排运行中常见故障 及处理方法(标准版)
垃圾焚烧炉炉排运行中常见故障及处理方法 (标准版) 导语：根据时代发展的要求，转变观念，开拓创新，统筹规划，增强对安全生产工作的主动性和预见性，做到未雨绸缪，综合解决安全生产问题。文档可用作电子存档或实体印刷，使用时请详细阅读条款。 摘要：垃圾焚烧是我们生活中常见的一种处理垃圾的方式，它可以有效的将垃圾减量化，无害化，资源化。排炉技术是当今社会主流的垃圾焚烧技术，垃圾焚烧炉和燃煤炉不一样，因为城市垃圾的分类复杂，组分变化大，大大增加了焚烧炉稳定的运行难度，一旦影响污染物的正常排放，企业的社会形象和经济效益也会深受影响。本文就垃圾焚烧炉排炉运行中出现的问题分析并提出解决措施。 关键词：垃圾焚烧；炉排运行；常见故障；处理方法 近些年来，我国对于垃圾焚烧有了很大的重视，因为人类渐渐意识到环境对未来的影响较大，为了营造绿色健康的生活环境，减少资源的浪费，国家大力投产于垃圾焚烧发电厂的建设大大增加，在众多焚烧技术中，排炉焚烧设备居多，因为数据的显示，目前炉排炉焚烧设备是发达国家主流的生活垃圾焚烧设备。文章对垃圾焚烧炉炉排的常见故障和一些小问题进行了深层的分析，将问题发生的根源研究透
矿大(北京)化工热力学练习(计算题)
1、有一水泵每小时从水井抽出1892kg 的水并泵入储水槽中，水井深61m ，储水槽的水位离地面18.3m ，水泵用功率为3.7KW 的电机驱动，在泵送水过程中，只耗用该电机功率的45％。储水槽的进、出水位的质量流量完全相等，水槽内的水位维持不变，从而确保水作稳态流动。在冬天，井水温度为4.5℃,为防止水槽输出管路发生冻结现象，在水的输入管路上安设一台加热器对水进行加热，使水温保持在7.2℃，试计算此加热器所需净输入的热量。 【解】：流动体系由水井、管路、泵、加热器和储水槽组成。 计算基准：以一小时操作记， 稳流过程：212s s Q W m h g z u ? ?+=?+?+ ?? ? -19.8179.3777.933kJ kg g z ??=?=? 02 1 2=?u 3-1-13.7100.453168.08J kg 3.168kJ kg 189213600 s N W Q ??===?=?? 水热容：3-1-14.18410J kg K P C =??? ()3-14.184107.2 4.511296.8kJ kg P h C T ?=?=??-=? s Q mw =-+212m h g z u ? ??+?+ ?? ? ()-1 -1 -1 1892 3.16811.2970.77816851.7kJ h 8.906kJ kg 4.68kJ s =-++=?=?=? 2、为远程输送天然气,采用压缩液化法。若天然气按甲烷计算，将1kg 天然气自 0.09807MPa 、27℃绝热压缩到6.669MPa ,并经冷凝器冷却至27℃。已知压缩机 实际的功耗为-11021kJ kg ?,冷却水温为27℃。试求冷凝器应移走的热量，压缩、液化过程的理想功、损耗功与热力学效率。已知甲烷的焓和熵值如下 压力()MP a 温度（℃） h ()-1kJ kg ? s ()-11kJ kg K -?? 0.09807 27 953.1 7.067 6.667 27 886.2 4.717 甲烷:10.09807a P Mp =. 1012.27 6.669Q a t C P Mp ==???→=o 2? 2327Q t t C =???→=o 已知:-11021kJ kg s W =? 027t C =o 求：2?Q = 压缩.汽化过程?id W = ?L W = ?a η= 解：压缩过程: -11953.1kJ kg h =? -1-117.067kJ kg K s =??
浅谈影响垃圾焚烧炉长周期运行的措施 摘要：本文主要对影响垃圾焚烧锅炉长周期运行的因素进行分析，主要从两个 大方面进行阐述，包括锅炉运行方面的调整、管理和设备 维护保养措施。 关键词：垃圾焚烧；锅炉长周期运行；设备维护 一、影响锅炉长周期运行因素和对策 根据多年国内垃圾焚烧发电厂运行统计，焚烧炉停炉主要原因：主要设备故障 （一次风机、引风机、炉排系统等）、焚烧炉结焦、积灰、排烟温度高，炉效低。其中最主要原因是焚烧炉结焦、积灰，目前大多数垃圾焚烧发电厂焚烧炉运行6 个月以下就因结焦、积灰被迫停炉。焚烧炉易结焦、积灰影响因素：炉膛喉部结 构设计、炉温负荷超标、低氧燃烧灰达到熔点、炉膛飞灰二次飞扬等，需采取措 施严格控制炉温、控制焚烧炉负荷、加强垃圾仓管理垃圾热值稳定、加强脉冲吹 灰设备维护等。三亚垃圾发电厂1#炉运行时间刷新了国内记录，现就垃圾焚烧炉 长周期运行相关问题研究，并总结如下： 一．运行方面的控制调整确保锅炉长周期运行 1. 控制适宜负荷是确保锅炉长周期运行的基础（蒸发量不超额定值、机械负 荷严格控制在额定值范围内），是确保垃圾发电项目安全运行、稳定运行、经济 运行的牢固基石，是确保垃圾发电厂稳健科学可持续发展的根本。在不超限负荷下，操作稳定，效率较高，磨损较轻，运行周期较长。因为在超负荷情况下，循 环倍率增加，炉温较高，垃圾燃烧区域多，热负荷大，燃烧风量大，锅炉各个部 分都处在超负荷情况下，超出设计参数，危及锅炉的安全运行。 2. 控制适宜的炉温 在运行过程中要加强对炉膛温度监视，运行人员将炉膛温度控制在 850℃-980℃之间，温度过高，容易使炉墙结焦造成停炉事故；温度过低，容易产生不完全燃烧。由于垃圾成分复杂，当发生不完全燃烧时，烟气中会有未燃尽的部分，一则 容易在烟道发生二次燃烧，二则可能含有粘性成分更易挂在受热面上，影响传热，加剧积灰的速度。因此必须严格控制炉膛温度不能过高或过低。 3. 减少受热面的积灰的调整 在锅炉长周期运行中，受热面积灰是导致锅炉无法稳定运行的重要原因之一。当 垃圾焚烧锅炉运行一段时间时，其烟道的受热面上有明显的积灰现象，排烟温度 有上升趋势，针对这种情况，运行人员把脉冲吹灰由原来的每班一次循环的程序 改为每班两次循环。在垃圾热值高，炉膛温度高时延长剪切刀的动作时间或者停 止运行，因为当剪切刀的运行频率加快也就增加了烟气中的灰量，加速管壁的积 灰速度，减小通风面积，缩短运行周期，延长剪切刀的运行周期，减少了炉膛扬灰，烟气中的灰量减少，受热面积灰速度减缓，有助于延长运行周期。 4、加强管理垃圾仓，稳定热值 ①对垃圾仓仓位严格控制，保证垃圾发酵时间在5—7天。 ②垃圾仓排水沟每日22点前清理结束，每月疏通一次格栅，保证仓内排水。 ③新开投料区顶部移料50吨（约10抓斗）至堆料区，中部高热值料与下个 区的上部掺烧。 ④垃圾抓取入炉前松散3次，提起高度大于3米，料斗内料位控制在斜板长 度四分之三以下，防止料斗架桥。 5.培训学习，提升技能，为设备的长周期运行打下良好的基础。