脱硫设计计算手册

序号 名 称 符号 单位 计算公式或数值来源 计算结果1 煤质分析收到基碳 Car % 48.00收到基氢 Har % 3.49收到基氧 Oar % 7.01收到基氮 Nar % 0.72收到基硫 Sar % 1.73收到基灰分 Aar % 30.54收到基全水分 Mar % 12.00空气干燥基水分 Mad % 8.49干燥无灰基挥发份 Vdaf % 30.00收到基低位发热量 Qnet.ar kcal/kg 19118.002 耗煤量锅炉实际耗煤量（ B-MCR） B t/h 33.90机械未完全燃烧热损失 q4 % 3.00计算耗煤量（ B-MCR） Bj t/h 根据业主提供实际烟气量试算 32.88303 引风机出口烟气参数(1) 引风机出口实际烟量 Vjpy m3/h 301103.55Nm3/h 204064.00引风机出口排烟温度 tyin 130.00引风机出口飞灰浓度 mh mg/Nm3 1330.00引风机出口过剩空气系数 alfa 干烟气，实际含氧量 8.42 1.6300(2) 引风机出口干烟气量（ 6 O2） Vsgy Nm3/h 业主提供引风机出口 SO2浓度 mso2 mg/Nm3 干烟气，含氧量 6 2771.004 年运行小时数 H h 6800.005 多年平均气压 P mbar 1012.806 脱硫及吸收塔相关参数要求脱硫率 % 90.00吸收塔进口烟温 tpy 133.00吸收塔出口烟温 tck 50.00吸收塔出口要求含尘浓度 mck mg/Nm3 300.00吸收塔出口要求含 SO2浓度 mck mg/Nm3 400.007 摩尔分子量1摩尔 CaCO3分子质量 M1 g/mol 1001摩尔 SO2分子质量 M2 g/mol 641摩尔CaSO 4.2H2O分子质量 M10 g/mol 1728 石灰石资料钙硫摩尔比 Ca/S 1.03石灰石 (CaCO3)纯度 P % 90.009 参加脱硫同容量锅炉台数 n 台 4脱硫计算书原始输入数据列表校核结果序号 名 称 符号 单位 计算公式或数值来源 计算结果一 烟气量计算1 理论空气量 V0 Nm3/kg 0.0889(Car+0.375Sar)+0.265Har-0.0333Oar 5.022 燃烧产物理论体积 Vy0 Nm3/kg VN20+VRO20+VH2O0 5.491) 氮气 VN20 Nm3/kg 0.79V0+0.008Nar 3.972) 二氧化物 VRO20 Nm3/kg 0.01866(Car+0.375Sar) 0.913) 水蒸汽 VH2O0 Nm3/kg 0.111Har+0.0124Mar+0.0161V0 0.623 燃烧产物实际体积 Vy Nm3/kg Vy0+0.0161(alfa-1)V0+(alfa-1)V0 8.704 干烟气量 Vgy Nm3/kg VRO20+VN20+(alfa-1)V0 8.045 烟气含氧量和含湿量计算1) 烟气中的水分 VH2O Nm3/kg VH2O0+0.0161(alfa-1)V0 0.672) 烟气中的氧量 VO2 Nm3/kg 0.21(alfa-1)V0 0.663) 干烟气中含氧量 ngo2 % VO2/Vgy 8.264) 湿烟气中含氧量 nsho2 % VO2/Vy 7.625) 湿烟气中含湿量 nH2O % VH20/Vy 13.006) 湿烟气中 CO2含量 nshCO2 % 0.01866Car/Vy 10.297) 干烟气中 CO2含量 ngCO2 % 0.01866Car/Vgy 11.148) 湿烟气中 SO2含量 nshSO2 % 0.01866*0.375Sar/Vy 0.149) 干烟气中 SO2含量 ngSO2 % 0.01866*0.375Sar/Vgy 0.1510) 湿烟气中 N2含量 nshN2 % (0.79alfaV0+0.008Nar)/Vy 74.2711) 干烟气中 N2含量 ngN2 % (0.79alfaV0+0.008Nar)/Vgy 80.456 总燃烧产物实际湿体积 Vtshy Nm3/h Vy*Bj*1000 3037597 总燃烧产物实际干体积 Vtgy Nm3/h Vgy*Bj*1000 2642708 总燃烧产物 6%O2干体积 Vtgy-O2 Nm3/h Vtgy*(21-ngo2)/(21-6) 224492二 烟气含硫量及脱硫量计算1 脱硫进口 SO2量 M kg/h Bj*1000*Sy/100*0.7*64/22.41 886.14kmol/h M/64 13.852 脱硫进口 SO2实际浓度 Cso2 mg/Nm3 M/Vtshy（标态，干基，6%O 2） 3947.32ppm Cso2*22.41/64 1382.183 要求脱硫量 Ms kg/h M* *n/100 3190.11kmol/h Ms/64 49.85三 吸收剂消耗量计算1 石灰石 (CaCO3)理论消耗量 M3 kmol/h Ms/64*(Ca/S) 51.34kg/h M3*M1 5134.082 石灰石 (CaCO3)实际消耗量 M3 kg/h M3*M1/(P/100) 5704.53t/h 5.70四 脱硫产物计算1 CaSO4.2H2O生成量 M4 t/h Ms/64*M10/1000 8.573 脱硫产物中飞灰含量 M5 t/h m2*2/3 0.80引风机出口飞灰总量 m2 t/h Vtgy-o2*mh 1.194 未反应的 CaCO3 M6 t/h M3/(ca/s)*(ca/s)-1) 0.155 CaCO3带入的杂质 M7 t/h M3*(1-P/100) 0.57脱硫计算书6 脱硫产物总量 M8 t/h M4+M5+M6+M7 10.097 皮带机出口石膏产量 M9 t/h M8/0.9 11.218 石膏纯度 n1 % M4/M8 84.979 总的脱硫产物量 M8 t/h M8 10.0910 皮带机出口的石膏总产量 M9 t/h M9 11.2111 年石膏生成量 t/年 M9*H 76233五 脱硫耗水量计算11) 1kg水蒸发需要热量 : msh kj/kg (50-10)*4.18+2510 2677.20msh1 t/h Ms/64*339/msh 6.312)热交换器 放热端 : 126-t 吸热端 : 50-85烟气比热 kcal/Nm3. 100 0.3300kcal/Nm3. 200 0.3350i1 kcal/Nm3. 插值法 : tpy 0.3313i2 插值法求 85比热 0.3293t t=126-i2*(85-50)/i1 91.22i3 kcal/Nm3. 插值法 : t 0.3296塔内烟气放热量 Q1 kJ/h V * i3*4.18*(t-50) 68987833塔内烟气放热蒸发水量 msh2 t/h Q1/msh 25.773) 单塔蒸发水量 Mwe t/h msh1+msh2 32.08单塔蒸发水汽体积 Vwe Nm3/h Mwe/18*106*22.4/1000 39922.172 脱硫耗水量1) 脱硫结晶水 Mgyc t/h M4/M10*(2*18) 10.752) 石膏表面水 Mgys t/h M9*0.1 0.0153) FGD废水 Mww t/h (Bj*0.063%*1000+(Mgyc+Mgys+Mwe)*1000*0.000018-Vtgy*0.4*0.000001-M9*1000*0.01%)/0.02/10004.104) 脱硫蒸发水量 Mwe t/h 32.085) 清洁冲洗水 Mgyw t/h 估计 10.006) 泵与风机冷却用水 Mwq t/h 估计 2.007） 单套脱硫装置耗水量 Mw t/h Mgyc+Mgys+Mww+Mwe+Mgyw+Mwq 58.958） 总的脱硫装置耗水量 Mw t/h n*Mw 58.95六 氧化空气量计算1 需氧量 Vo2 kg/h SO2-1/2O2 797.53kmol/h Vo2/32 24.922 需空气量 Vk Nm3/h Vo2/32*22.41/0.21 2659.61七 主要参数汇总 四台炉的数据1 吸收塔进口烟气量 V Nm3/h 12150352 吸收塔出口烟气量 V“ Nm3/h Vtshy+Vk-Vo2+Vwe-Vso2 12567713 脱水机出口石膏 M9 t/h 含水 10% 11.214 旋流站出口石膏浆液量 M11 t/h M8/0.5(含水 50%) 20.185 石膏旋流站出口回流量 M12 t/h M13-M11-Mww(不包括废水 ) 42.98吸收塔蒸发水量 (假定吸收塔内温度为 50 ,工业水温 10 )脱硫反应热蒸发水量 (CaCO3+SO2+1/2O2+H2O-CaSO4.2H2O+339kJ/mol)烟气降温蒸发水量 (未计放热损失 )6 吸收塔排出浆液量 M13 t/h M8/0.15(含水 85%) 67.267 石灰石粉耗量 M3 t/h 5.708 工艺水量 Mw t/h 包括冷却水等 58.959 FGD废水 Mww t/h 4.10八 主要设备选择1 吸收塔烟气流速 m/s 取值 3.30烟气量 Q m3/h V“*(273+50)/273 1486948计算直径 D m （ 4*Q/3.14/ /3600)0.5 13液气接触时间 S s 取值 3.50吸收塔高度 H m *S 11.55液气比 L/G 取值 12.00浆液循环量 Qc m3/h (L/G)*V“/1000 15081.25浆液停留时间 T min 取值 6.00吸收塔浆池容积 V1 m3 Qc*T/60 1508.122 石灰石粉仓容积 m3 按 7天储量： M3724/0.9 939.573 石灰石浆池容积 m3 按 4小时储量： M34/0.3/1.219 62.40备注烟气带水按 13考虑一台炉一台炉一台炉 359.1866一台炉四台炉四台炉456453.96010.0062 0.035368 0.000589468 0.0837040.0034 0.019395 0.00021082 0.0362610.050035四台炉四台炉114 118.79153770.3112.05标书提供 核算结果1 BMCR工况烟气成分（标准状态，实际 O2）