入爐垃圾低位熱值是垃圾發(fā)電設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)熱值和熱值波動范圍的確定方法，關(guān)系到焚燒廠的長期穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，起到至關(guān)重要的作用。本文提出了設(shè)計(jì)熱值確定方法，得出較為合理的計(jì)算公式。以取樣年原生垃圾低位熱值為基礎(chǔ)，考慮因生活水平的提高，垃圾的熱值會不斷上升，又考慮了同一年份季節(jié)的變化、晴天和雨天等因素對垃圾熱值的影響。

　　1.垃圾熱值的重要性

　　垃圾焚燒發(fā)電廠的設(shè)計(jì)運(yùn)營年限在25-30年，垃圾低位熱值的設(shè)定不但要考慮適應(yīng)目前垃圾的焚燒，還應(yīng)考慮隨著生活水平的提高，垃圾的熱值會不斷上升，上升至一定值后將基本保持不變。同時(shí)，垃圾收集及分類方式的改變、同一年份季節(jié)的變化、晴天和雨天等因素都將影響垃圾的熱值。焚燒爐設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮較寬的熱值變化范圍。

　　余熱鍋爐受熱面的布置，是按一定的燃燒強(qiáng)度考慮，并留有富裕度，但如果垃圾熱值上下偏離設(shè)計(jì)點(diǎn)過大，則會對焚燒爐的適應(yīng)范圍要求過寬，從而對垃圾處理廠的正常運(yùn)行和運(yùn)行成本有較大的影響。若設(shè)計(jì)點(diǎn)定得過低，則當(dāng)實(shí)際垃圾熱值較高時(shí)，造成受熱面超溫和垃圾處理量下降，甚至達(dá)不到處理量的要求；反之，若設(shè)計(jì)點(diǎn)定得過高，則余熱利用系統(tǒng)設(shè)備投資費(fèi)用相應(yīng)增加，當(dāng)垃圾實(shí)際熱值較低時(shí)，設(shè)備長期處于低負(fù)荷運(yùn)行，從而使產(chǎn)汽量和蒸汽參數(shù)不足，甚至需要噴油等助燃以保證達(dá)到環(huán)保指標(biāo)和發(fā)電參數(shù)的要求。因此，設(shè)計(jì)點(diǎn)的設(shè)定，關(guān)系到焚燒廠的長期運(yùn)行工況及長期運(yùn)行成本，至關(guān)重要。

　　2.入爐垃圾低位熱值確定方法

　　2.1項(xiàng)目前期應(yīng)該由第三方檢測機(jī)構(gòu)提供垃圾采樣及分析結(jié)果，采樣及分析結(jié)果要求原則上應(yīng)滿足CJ/T313-2009《生活垃圾采樣和物理分析方法》規(guī)范；在分析垃圾特性及確定垃圾熱值時(shí)，所分析的垃圾組分不得少于四組，且各組分垃圾取樣時(shí)間間隔不少于一個(gè)月，取樣地點(diǎn)要多樣化，保證取樣具有代表性；對上述取樣分析結(jié)果進(jìn)行判斷，剔除熱值嚴(yán)重偏離的取樣，剩余取樣進(jìn)行平均，低位熱值均值作為取樣年原生垃圾低位熱值 。

　　2.2以項(xiàng)目投產(chǎn)運(yùn)行后第五年的入爐垃圾平均低位熱值作為工程入爐垃圾設(shè)計(jì)低位熱值。以取樣年原生垃圾低位熱值為分析基準(zhǔn)，經(jīng)過垃圾熟化和滲濾液析出，再考慮合理的熱值年增長率，可計(jì)算出投產(chǎn)運(yùn)行后第五年的入爐垃圾平均低位熱值，即為入爐垃圾設(shè)計(jì)低位熱值。

　　計(jì)算公式參見下式：



　?。?-1）式中：



　　經(jīng)過熟化和滲濾液析出后，垃圾熱值升高，滲濾液析出率一般按照垃圾總重15%進(jìn)行考慮，然后計(jì)算含水率降低百分比，垃圾單位含水率降低的熱值增加值不同設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)

　　值不一樣，一般按照=160KJ/Kg取值。表示取樣年入爐垃圾低位熱值。

　　鑒于未來生活水平提高導(dǎo)致的垃圾低位熱值增加，垃圾熱值按照年均增長1.5-2%考慮，垃圾分析年至項(xiàng)目投產(chǎn)運(yùn)行后第五年，共計(jì)算增長年為7年，這是計(jì)算式中7的依據(jù)，根據(jù)不同項(xiàng)目的實(shí)際情況調(diào)整公式中的系數(shù)。

　　2.3入爐垃圾上限低位熱值等于項(xiàng)目設(shè)計(jì)壽命一年入爐垃圾低位熱值同時(shí)考慮垃圾熱值的季節(jié)波動。

　　計(jì)算公式參見下式：



　?。?-2）式中：



　　垃圾發(fā)電機(jī)組一般設(shè)計(jì)壽命為25年，取樣至投產(chǎn)一般需要2年時(shí)間，故式表示項(xiàng)目設(shè)計(jì)壽命一年入爐垃圾熱值，式中取值27可根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況做出相應(yīng)調(diào)整，其他符號意義和取值與式（1-1）相同。

　　上限熱值需要同時(shí)考慮季節(jié)性變化，夏季垃圾含水率高，熱值低，冬季垃圾含水率低，熱值高，熱值季節(jié)波動值按照500-1000 KJ/Kg考慮。

　　2.4項(xiàng)目投產(chǎn)年入爐垃圾低位熱值減去季節(jié)波動值與4180KJ/Kg相比較，取其中小者作為入爐垃圾下限低位熱值。

　　《生活垃圾焚燒爐及余熱鍋爐》-（GB/T 18750-2008）規(guī)定低位熱值不宜低于4180KJ/Kg；一般入爐垃圾熱值計(jì)算結(jié)果大于4180 KJ/Kg，故入爐垃圾下限低位熱值大多取4180 KJ/Kg。

　　3.結(jié)論

　　3.1 垃圾熱值隨著生活水平的提高，垃圾的熱值會不斷上升；同時(shí)垃圾收集及分類方式的改變、同一年份季節(jié)降雨的變化等因素都將影響垃圾的熱值。焚燒爐設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮較寬的熱值變化范圍。熱值變化范圍和設(shè)計(jì)點(diǎn)的設(shè)定，關(guān)系到焚燒廠的長期穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，起到至關(guān)重要的作用。

　　3.2以取樣年原生垃圾低位熱值為分析基準(zhǔn)，經(jīng)過垃圾熟化和滲濾液析出，考慮合理的熱值年增長率，可計(jì)算出投產(chǎn)運(yùn)行后第五年的入爐垃圾平均低位熱值，入爐垃圾設(shè)計(jì)低位熱值。

　　3.3入爐垃圾上限低位熱值需要考慮項(xiàng)目設(shè)計(jì)壽命一年入爐垃圾低位熱值同時(shí)考慮垃圾熱值的季節(jié)波動。入爐垃圾下限低位熱值，年入爐垃圾低位熱值減去季節(jié)波動值與4180KJ/Kg相比較，取其中小者。