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研究生:黃英鋒
研究生(外文):Huang Ying Feng
論文名稱:含二次燃燒室焚化爐用於肉雞場之研發
論文名稱(外文):Study on Incinerators with Secondary Combustion Chamber for Broiler Production
指導教授:雷鵬魁
指導教授(外文):P.K. Lei
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:農業機械工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
論文頁數:121
中文關鍵詞:焚化爐二次燃燒室操作方法
外文關鍵詞:IncineratorSecondary Combustion ChamberOperational Method
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為了使肉雞場用焚化爐處理方式獲得改善,讓排放氣體能夠符合環保標準,有必要設計具二次燃燒室焚化爐來解決現有問題。本研究之目的:具二次燃燒室焚化爐之規劃設計;進行爐體燃燒試驗評估,研究排放氣體是否符合環保法規之要求;以肉雞為對象而建立完整的操作方法供相關人員參考。
以燃燒效率分析儀在煙囪量測排放氣體之參數值,依廢棄物焚化爐空氣污染物排放標準第十條規定,將排氣含氧量10 ﹪為參考基準校正。看其量測值是否符合環保標準,以進行修改。訂定一較完整的操作方法,教導農民正確使用方法,提供相關人員參考使用。
整個焚化過程中,溫度逐漸上升,此時NOx的濃度會隨著爐內溫度的上升而增加;SO2的濃度和CO的濃度則會隨著爐內溫度的上升而下降。過去焚化爐燃燒時,最大處理量只到20 ㎏,氣體燃燒時留滯時間短,導致氣體燃燒不完全,所以CO含量值一直很高,在加入二次燃燒室後,增加了氣體在爐內的停留時間,因為停留時間長,氣體被燃燒更完全,最大處理量已超過50 ㎏,經研究試驗後証明兼具二次燃燒室之焚化爐可以符合環保標準且處理效果良好。

Incineration of dead animals is the safest way comparing with other methods. Providing correct operational procedure and reducing air pollution problems are the main objects of this study. Predicted benefits from this project are giving farmers proper operational procedures, reducing cost and complication with neighborhood; and surveying the data to government for complete technical development, proper applying model, and results comparing current regulations to manage using incinerator in livestock farm.
Use combustion efficiency analyzer to measure the discharge value of gas in stack as to air pollution effluent standard on waste incinerator. The exit air by 10 % oxygen content is the reference and the correction.
During the combustion process, by testing the exhaust air, it shows all of carbon monoxide, sodium dioxide, and oxides of nitrogen satisfy the standard for envtronmental protection. Except that it contains too much carbon monoxide in the beginning of combustion, no doubt, the derived pollution phenomenon does not happen.

謝誌
中文摘要
英文摘要
圖目錄------------------------------------------------------------------VI
表目錄----------------------------------------------------------------VIII
符號表-------------------------------------------------------------------X
一、前言------------------------------------------------------------------1
1-1研究動機------------------------------------------------------1
1-2研究目的------------------------------------------------------3
二、文獻探討------------------------------------------------------------4
2-1焚化的基本原理--------------------------------------------4
2-1.1焚化----------------------------------------------------4
2-1.2燃燒----------------------------------------------------5
2-1.3焚化與燃燒之不同處-----------------------------6
2-1.4焚化的優缺點---------------------------------------8
2-1.5理論空氣量-----------------------------------------11
2-1.6過剩空氣-------------------------------------------14
2-1.7實際空氣量-----------------------------------------16
2-1.8影響燃燒的三要素(3T)------------------18
2-1.9二次燃燒程序--------------------------------------20
2-1.10二次燃燒室----------------------------------------21
2-1.11煙囪-------------------------------------------------23
2-1.12油料-------------------------------------------------26
2-2焚化爐設計之準則---------------------------------------28
2-2.1設計構想-------------------------------------------28
2-2.2選擇焚化爐型式的考量------------------------29
2-2.3燃燒室形式與尺寸設計------------------------32
2-2.4爐體耐火設計-------------------------------------36
2-3煙氣的分析與監測---------------------------------------38
2-4肉雞組成成份分析---------------------------------------41
2-4.1肌肉之化學組成----------------------------------42
2-4.2骨骼之化學組成----------------------------------43
2-4.3羽毛之化學組成----------------------------------44
2-5焚化爐操作管理準則-----------------------------------45
2-5.1運轉時的操作準則------------------------------45
2-5.2異常現象的處理原則---------------------47
2-5.3其他的處理原則---------------------------------51
三、材料與方法------------------------------------------------------53
3-1焚化爐之設計----------------------------------------------53
3-1.1焚化爐能力----------------------------------------53
3-1.2爐體安全使用溫度------------------------------53
3-1.3爐體規格-------------------------------------------54
3-1.4爐體材質-------------------------------------------55
3-4.5整體構造------------------------------------------57
3-4.6燃燒系統-------------------------------------------61
3-4.7焚化爐燃燒程序---------------------------------63
3-2量測儀器---------------------------------------------------66
3-2.1手提式燃燒效率分析儀------------------------67
3-2.2紅外線溫度資料處理機-----------------------68
3-2.3手攜式風速計------------------------------------59
3-2.4熱電偶溫度記錄器------------------------------70
3-2.5高溫感測棒---------------------------------------71
3-3方法步驟---------------------------------------------72
3-3.1爐體設計分析------------------------------------72
3-3.2進行爐體燃燒試驗評估-----------------------72
3-3.3研究排放氣體是否符合環保法規之要求-73
3-3.4氣體數據分析方法------------------------------74
3-3.5預期討論的方向---------------------------------74
3-3.6建立完整的操作方法供相關人員參考---75
四、結果與討論----------------------------------------------------76
4-1爐體設計---------------------------------------------------76
4-2排放氣體---------------------------------------------------79
4-3排放氣體與爐內溫度之關係-----------------------84
4-4重覆試驗--------------------------------------------------94
4-5與舊有一次燃燒室焚化爐之比較-------------------98
4-6焚化爐操作說明-----------------------------------------100
4-7焚化爐維護保養注意事項----------------------------102
五、結論與建議----------------------------------------------------107
六、參考文獻--------------------------------------------------------109
七、附錄A 試驗時溫度分佈情形-----------------------------113
附錄B只有一次燃燒室之焚化爐以20 kg斃死肉雞
試燒之結果-----------------------------------------115
附錄C 爐體表面溫度數據--------------------------------116
附錄D廢棄物焚化爐空氣污染物排放標準-------120
圖目錄
圖2-1 爐床設計示意圖-------------------------------------------33
圖2-2 肉雞不同部位與組成所佔比例------------------------41
圖3-1 爐體耐火材料組合型態----------------------------------56
圖3-2 焚化爐立體圖----------------------------------------------57
圖3-3 爐床構造圖-------------------------------------------------58
圖3-4 噴油系統-----------------------------------------------------62
圖3-5 助燃風機-----------------------------------------------------62
圖3-6 焚化爐燃燒流程圖---------------------------------------63
圖3-7 爐體實體外觀----------------------------------------------65
圖3-8 手提式燃燒效率分析儀---------------------------------67
圖3-9 紅外線溫度資料處理機----------------------------------68
圖3-10 手携式風速計---------------------------------------------69
圖3-11 熱電偶溫度記錄器---------------------------------------70
圖3-12 高溫感測棒------------------------------------------------71
圖4-1 燃燒20㎏時所排放NOx與爐內溫度之關係圖-85
圖4-2 燃燒20㎏時所排放SO2與爐內溫度之關係圖-85
圖4-3 燃燒20㎏時所排放CO與爐內溫度之關係圖-86
圖4-4 燃燒30㎏時所排放NOx與爐內溫度之關係圖-88
圖4-5 燃燒30㎏時所排放SO2與爐內溫度之關係圖-88
圖4-6 燃燒30㎏時所排放CO與爐內溫度之關係圖-89
圖4-7 燃燒40㎏時所排放NOx與爐內溫度之關係圖-91
圖4-8 燃燒40㎏時所排放SO2與爐內溫度之關係圖-91
圖4-9 燃燒40㎏時所排放CO與爐內溫度之關係圖-92
表目錄
表2-1 燃燒過程中廢棄物各組成之化學計量需氧量-----11
表2-2 煙氣成份分析方法與原理----------------------------40
表2-3 肉雞肉質成份----------------------------------------------42
表3-1處理2公噸/小時(不含)以下焚化爐之排放氣體
環保標準---------------------------------------------------73
表4-1爐體表面平均溫度------------------------------------76
表4-2 以20 kg斃死肉雞試燒之結果---------------------80
表4-3 以30 kg斃死肉雞試燒之結果--------------------81
表4-4 以40 kg斃死肉雞試燒之結果--------------------83
表4-5 重覆試驗中之20㎏焚化物試驗數據------------94
表4-6 重覆試驗中之30㎏焚化物試驗數據------------95
表4-7 重覆試驗中之40㎏焚化物試驗數據------------95
表4-8 重覆試驗中之50㎏焚化物試驗數據------------96
表4-9 20㎏中只有一次燃燒室與含二次燃燒室之比較--99
表4-10焚化爐故障檢修表----------------------------------------94
表4-11焚化爐設備零件與不同材質使用年限分析表-----95
表4-12焚化作業記錄表-------------------------------------------95
表7-1只有一次燃燒室之焚化爐以20 kg斃死肉雞試燒
之結果-------------------------------------------------------97
表7-2 爐體表面溫度(前面)---------------------------------102
表7-3 爐體表面溫度(右面) ---------------------------------103
表7-4 爐體表面溫度(後面) ---------------------------------104
表7-5 爐體表面溫度(左面) ---------------------------------105

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