脱硫计算公式.xls

1、石石灰灰石石/ /石石膏膏湿湿法法脱脱硫硫 1校核煤质 Car=64 %Nar=1 % Har=5 %War=8 % Oar=6.6 %Aar=16 % Sar=0.4 %Var=15 % 换算成干燥无灰基的元素含量 Cdaf=84.210526 %取Cdaf=84 % Hdaf=6.5789474 %Hdaf=6.6 % Odaf=8.6842105 %Odaf=8.7 % Sdaf=0.5263158 %Sdaf=0.5 % Qdaf,net=339Cdaf+1030Hdaf-109(Odaf-Sdaf)=344.34474 MJ/kg 取Qdaf,net=34.4 MJ/kg 换算成低位

2、收到基发热量 Qar,net=Qdaf,net*76/100=26.144 MJ/kg 取Qar,net=25.8 MJ/kg 全厂效率为38 %含硫量为0.4 % 燃烧计算 mcoal= mcoal=0.0734394 =73.4 t/h 2标准状况下理论空气量 Qa=4.76*（1.867CY+5.56HY+0.7SY-0.7OY）=6.8043248 m/kg 取Qa=6.8 m/kg 3标准状况下理论烟气量（空气含湿量为12.93g/m） Qs=1.867（CY+0.375SY)+11.2HY+1.24WY+0.016Qa+0.79Qa+0.8NY =7.3456805 m/kg 取Q

3、s=7.35 m/kg 4标准状况下实际烟气量 空气过剩系数=1.3 Qs=Qs+1.016(-1)Qa=9.42264 m/kg 取Qs=9.4 m/kg 5标准状况下烟气含尘浓度 排烟中飞灰占煤中不可燃组分的比例dsh=16 % u el H P * 600. 3* h C=0.002723 kg/m 取C=0.002723 kg/m 6标准状况下烟气中浓度 CSO2=851.0638 mg/m 取CSO2=852 mg/m SO2浓度的校准基准氧含量为6 % CSO2,at4.6%= CSO2,at4.6%=931.52 mg/m取CSO2,at4.6%=932 mg/m 二氧化硫排放标

4、准（标准状态下）：200 mg/m CSO2,at6%=218.6667 mg/m 取CSO2,at6%=219 mg/m 除硫效率为76.52582 % 取77 % 7标准状况下SO2燃烧产量 mSO2=0.5872 t/h 取mSO2=0.59 t/h SO2的脱除量 mSO2,removal=0.4543 t/h s Y sh Q A*d 6 10* 2 s Y Q S %6 , %6 . 4 , %6 . 4, 22 22 2 * OairO OairO atSO CC CC C - - coal Y S SO mS M M * 2 取mSO2,removal=0.45 t/h 8烟气

5、中水蒸气密度 由理想气体状态方程得 PVwater=nwaterRT =0.7785013 kg/Nm 取=0.78 kg/Nm 9烟气体积流量 Vfluegas,wet=mcoal.Vfluegas Vfluegas,wet=689960 Nm/h 取Vfluegas,wet=690000 Nm/h Vfluegas，dry=Vfluegas,wet.(1-0.083)=632730 Nm/h 取Vfluegas,dry=633000 Nm/h Vwater=57000 Nm/h 10烟气质量流量 mfluegas,dry=Vdry.fluegas,dry RT PVwater = wate

6、r n water watwe water M m n= 100015.272314. 8 1897860 = RT PM V m water water water r 烟气密度（标准状态）：=1.34 kg/m mfluegas,dry=848220 kg/h 取mfluegas,dry=848000 kg/h mfluegas,wet=mfluegas,dry+mwater mwater=44460 kg/h mfluegas,wet=892460 kg/h 取mfluegas,wet=892000 kg/h 11吸收塔饱和温度计算 假定电除尘器出口温度为135 C GGH出口温度为10

7、8 C 干烟气水含量 x1=0.0524292 取x1=0.052 在h,x图上，108C和0.052的交点的焓h=248 kJ/kg 沿等焓线到饱和线可得到饱和温度T T=48 Cx2=0.077 mwater,vapourised=(xwater,outlet-xwater,inlet).mfluegas,dry dryfluegas water m m x , 1= mwater,vapourised=21200 kg/h =27179.49 Nm/h 取Vwater,saturation=27000 Nm/h 12吸收塔出口净烟气的计算 Vwater,vapourised,cleang

8、as=Vwater+Vwater,saturation Vwater,vapourised,cleangas=84000 Nm/h Vcleangas,wet=Vinlet,dry+Vwater,vapourised,cleangas Vcleangas,wet=717000 Nm/h 13吸收塔烟气计算结果汇总 13.1 吸收塔入口： Vwet=690000 Nm/h Vdry=633000 Nm/h mwet=892000 kg/h mdry=848000 kg/h Vwater57000 Nm/h mwatewr44460 kg/h T1=108 C O2=6 %(dry) satura

9、tionwater vapourisedwater saturationwater m V , , , r = SO2=852 mg/m SO2,6%O2=932 mg/m 13.2 吸收塔出口： Vwet=717000 Nm/h Vdry=633000 Nm/h mwet=913200 kg/h mdry=848000 kg/h Vwater84000 Nm/h mwatewr65520 kg/h T1=48 C O2=%(dry) SO2=200 mg/m SO2,6%O2=219 mg/m 14废水流量的计算 假定烟气中HCl的浓度CHCl，fluegas=46 mg/NmHCl的去除率

10、为98 废水中Cl-含量保持15 g/L mCl-=0.98.CHCl,fluegasVdry mCl-=28.53564 kg/h 取mCl-=28.5 kg/h mwater=1900 kg/h 15石灰石消耗量/石膏产量 SO2+CaCO3+2H2O+1/2O2CaSO4.2H2O+CO2 石灰石耗量 0.709844 t/h取0.7 t/h 石膏产量 1.220931 t/h取1.2 t/h 16工艺水消耗量 mwater=mwater,vapourised+mwashwater+mcrystalwater+mgypsum,moisture mwater=23484.496 kg/h取

11、mwater=23484 kg/h Vmater=23.484 m/h 17石膏脱水（石膏密度gypsum=2.3 kg/l水的密度water=1 kg/l 假定 吸收塔石膏浓度Cgypsum=13 % 旋流器底流石膏浓度Cgypsum=50 % 真空皮带机石膏浓度Cgypsum=90 % - - = Cl water Cl washwater C m m r. 旋流器顶流石膏浓度Cgypsum=3 % 17.1 石膏浆液密度计算 s=1.0793055 kg/l 取s=1.079 kg/l 17.2 旋流器底流密度计算 s,hydrocyclone,underflow=1.393939 kg

12、/l 取s,hydrocyclone,underflow=1.394 kg/l 17.3 旋流器顶流密度计算 s,hydrocyclone,overflow=1.017249 kg/l 取s,hydrocyclone,overflow=1.017 kg/l 17.4 脱水石膏产量 mbeltfilter=1333.333 kg/h 取mbeltfilter=1330 kg/h mhydrocyclone,underflow=2400 kg/h Vhydrocyclone,underflow=1.721664 m/h 取Vhydrocyclone,underflow=1.72 m/h ).( 1

13、00 (1 gypsum watergypsumgypsum water s C r rr r r - - = beltfirtergypsum gypsum C m , underflownehydrocyclogypsum gypsum C m , underflownehydrocyclos underflownehydrocyclo m , , r 17.5 吸收塔来石膏浆液计算 mfrom,absorbor=mhydrocyclone,underflow+mhydeocyclone,overfloe mfrom,absorbor.Cgypsum=mhydrocyclone,under

14、flow.Cgypsum,underflow+mhydeocyclone,overfloe.Cgypsum,overflow 联立以上方程组解得 mfrom,absorbor=11280 kg/h mgypsum=mfrom,absorbor.Cgypsum mgypsum=1466.4 kg/h取mgypsum=1466 kg/h mwater=mfrom,absorbor-mgypsum=9814 kg/h Vfrom,absorbor=10.454124 m/h 取Vfrom,absorbor=10.45 m/h 18石灰石浆液供给 石灰石耗量mCaCO3=0.7 t/h 假定石灰石浆液

15、浓度CCaCO3=30 % 石灰石固体密度CaCO3=2.8 kg/l 18.1 石灰石浆液质量流量 msuspension=2.333333 t/h 取msuspension=2.33 t/h 18.2 石灰石浆液密度 s absorborfrom m r , 3 3 CaCO CaCO C m suspension=1.238938 kg/l 取suspension=1.24 kg/l 18.3 石灰石浆液体积流量 Vsuspension=1.879032 m/h 取Vsuspension=1.88 m/h 19浆液池尺寸 假定浆液停留时间t=2 h 浆液罐体积 Vtank=Vsuspen

16、sion.t=3.76 m D=(0.89.Vtank)1/3=1.495751 m 取D=1.5 m H=1.5D=2.25 m 20滤池箱尺寸计算 假定滤布冲洗水量mwater,beltfilter=5 t/h 以50 %的石膏质量流量作为石膏冲洗水量 20.1 滤液量 ).( 100 (1 3 33 CaCO waterCaCOCaCO water suspension C r rr r r - - = s u s p e n s io n s u s p e n s io n m r mwater,filtrate=mwater,beltfilter+mwater,wash mwate

17、r,filtrate=5.6 t/h Vwater,filtrate5.6 m/h 假定滤液箱停留时间t=1 h 20.2 滤液箱容积 Vtank=Vwater,filtrate.t=5.6 m D=(0.89.Vtank)1/3=1.70815 m 取D=1.7 m H=1.5D=2.55 m 21吸收塔尺寸的设计 21.1 循环浆液流量 烟气流量Vwet=690000 Nm/h 二氧化硫浓度CSO2=932 mg/m 二氧化硫脱除率77 % 假定液气比L/G=12 l/Nm 吸收塔出口净烟气温度T2=48 C Vwet,actual= Vwet,actual=842996.7 Nm/h w

18、etcleangas V T , 2. 15.273 15.273+ 取Vwet,actual=843000 Nm/h=234.1667 Nm/s 取Vwet,actual=234 Nm/s 循环浆液流量 10116 Nm/h 设计喷淋塔层数为3 每层循环浆液流量 Q单循=3372 Nm/h=0.9366667 Nm/s 取Q单循=0.937 Nm/s 21.2 吸收塔直径 假定吸收塔烟气流速=3.7 m/s d=8.973505 m 取d=9 m 21.3 吸收塔循环区体积 假定循环浆液停留时间t=4.3 min Vabsorbersump=724.98 m 取Vabsorbersump=7

19、25 m 21.4 吸收塔总高 浆液池位高度 = 1000 / , GL VQ actualwet循 = n 循 Q pw actualwet V , 4 = 60 .tQ循 H1=11.39628 m 取H1=11.4 m 另外考虑到因注入氧化空气引起的吸收塔浆液液位波动，浆液液位高度增加0.5 m 取H1=12 m 浆液液面距入口烟道高度H2 考虑到浆液鼓入氧化空气和搅拌时液位有所波动，入口烟气温度较高、浆液温度较低可对进口管 底部有些降温影响，加之该区间需接近料管，H2一般定位800mm1300mm范围为宜，此处 H2取1.2 m 进口烟道高度H3=4 m 进口烟道顶部距底层喷淋层高度H

20、4=2.5 m 喷淋层区域高度H5 设计喷淋层之间的间隔为2 m喷淋层数3 层 H5=4 m 除雾区高度H6=4 m 出口烟道高度H7=3 m 吸收塔总高H=H1+H2+H3=H1+H2+H3+H4+H5+H6+H7=30.7 m 22喷淋层设计 单层喷淋层浆液流量Q单循=3372 Nm/h=937 L/s = 2 4 d V mpabsorborsu p 假定喷嘴流量为5 L/s n=Q单循/5=187.4 取整为188 假定单管可选最大直径Dmax=0.06 m 喷淋管内最大流速Vmax=15 m/s 单喷管最大流量 Qmax,s=/4.Dmax2.Vmax=42.4115 L/s 取Qm

21、ax=42.4 L/s 单喷淋层主喷管数 23 23除雾器冲洗覆盖率 设计喷嘴数量n=90 喷射扩散角=90 除雾器有效流通面积A=100 m2 冲洗喷嘴距除雾器表面垂直距离0.8 m 冲洗覆盖率=180.95574 % 取181 % 24烟道尺寸设计 24.1 净烟气烟道直径 =+=1)int( max, s Q Q N 单循 =%100 tan2 2 A hnap 假定烟气出口流速=18 m/s d=4.068429 m d=4.1 m 24.2 原烟气烟道直径 Vactual=286.39484 Nm/s 取Vactual=286 Nm/s d=4.497817 m 取d=4.5 m 2

22、5增压风机烟气设计流量计算 假定风机入口烟气温度Tfan,in=135 C 100%BMCR工况下风机入口处湿烟气流量 Qfan,in=690000 Nm/h Qfan,in,act=322.7529 Nm/s 取Qfan,in,act=323 Nm/s 26增压风机总压损 假定吸收塔压损10 mbarGGH压损12 mbar 烟道压损7 mbar考虑20 %的裕量 Pd=34.8 mbar = pw actualwet V , 4 pw actual 4V = + 15.273 15.27310 . 3600 1.1Q ,infan,infan T 取Pd=35 mbar=3500 Pa 27电机功率Pf,d 假定风机效率1=85 %电动机效率d=80 % 增压风机所需功率Pf=1303.922 kW 取Pf=1304 kW Pf,d=1630 kW 28三台循环泵轴功率计算 28.1 有效功率