1、1 X200MW石灰石/石膏濕法脫硫工藝參數設計已知參數：(1) 校核煤質:Car 64%,Har 5% , Oar 6.6%, Nar 1% ,Sar 0.4% ,War 8%, Aar 16% ,Var 15%(2) 環境溫度：-1 C 2(3) 除塵器出口排煙溫度：135 C(4) 煙氣密度(標準狀態)：1.34 (kg/m3)15(5) 空氣過剩系數：1.3(6) 排煙中飛灰占煤中不可燃組分的比例：16%(7) 煙氣在鍋爐出口前阻力：800 Pa(8) 當地大氣壓力：97.86 kPa(9) 空氣含水(標準狀態下)：0.01293 (kg/m3)(10) 基準氧含量：6%(11) 按鍋

2、爐大氣污染物排放標準(GB13271-2011 )中二類區標準執行煙塵濃度排放標準(標準狀態下)：30 (mg /m3)氧化硫排放標準(標準狀態下)：200 (mg/m3)三.脫硫系統各部分設計計算1. 熱值與燃料量的計算(根據機組功率算出燃煤量)熱值計算Car 64% , Har 5% , Oar 6.6% , Nar 1% , Sar 0.4% , War 8%Aar 16%,Var 15%換算成干燥無灰基的元素含量Cdaf=64/(100-8-16)Cdaf84.2% ， H daf 6.6%， Odaf8.7%， Sdaf0.5%Qdaf,net 339Cdaf 1030H daf10

3、9(Odaf Sdaf )=34.4 (MJ /kg)換算成低位收到基發熱量ar, netQdaf ,net76100=25.8 (MJ /kg)全廠效率為38% (根據不同功率機組的經驗值自定)，含硫量為0.4%燃燒計算：Pel 3.600m coalHum coal200 3.6000.38 2580073.4(t/h)2. 標準狀況下理論空氣量(相關計算參考課本)YQa4.76(1.867Cy丫 丫 丫5.56HY 0.7Sy 0.7Oy)Qa 6.80 (m3 / kg)(空氣含濕量為12.93 g/m3)3. 標準狀況下理論煙氣量Qs 1.867(Cy 0.375Sy)11.2H Y

4、 1.24W丫 0.016Q0.79Qa 0.8N 丫3Qs 7.35 (m / kg)4. 標準狀況下實際煙氣量Qs Qs 1.016(1)Qa3Qs 9.4 (m / kg)注意：標準狀況下煙氣流量 Q以m3/h計，因此，Q Qs設計耗煤量5. 標準狀況下煙氣含塵濃度dsh AQs33C 2.58610 (kg/m )6. 標準狀況下煙氣中SQ濃度2SyCSQ &16Cso2862 (mg /m )準氧含量為SQ濃度的校準 6%CsO2,at6%862 (mg/m3) 214.621 6CO2，airCO2,4.6%C SO?, at4.6%C SO2 ,at 6%-CO2 ,airCO2

5、,6%3Cs2,at6%942 (mg/m )（200為給出的SO2排放限值）除硫效率為862 20077%8627. 標準狀況下SQ燃燒產量mSO2SO20.4% 73.40.59(t/h)SQ的脫除量mso2 ,removalmso2 77%0.45(t/h)8.煙氣中水蒸氣密度由理想氣體狀態方程得PVwatern water RTPVwater n waterRTm waterPM water97860 18V waterRT8.314 272.15 1000n waterMwatermwater30.78(kg / Nm )9.煙氣體積流量V fluegas,wetmcoal V fl

6、uegasV fluegas,wet73400(kg/ h) 9.4(Nm3 /kg) 690000(Nm3 /h)V fluegas,dry3690000 (1 0.083)633000(Nm /h)(0.083?)3Vwater57000( Nm /h)10.煙氣質量流量m fluegas,dryVdryfluegae,drym fluegas, dry33633000 (Nm / h) 1.34(kg/m )848000(kg/h)m fluegas,wetm fluegas, dryBwaterm fluegas,wet84800044460892000(kg/h)3mwater570

7、00(kg /h) 0.78(kg / Nm )44460(kg /h)11. 吸收塔飽和溫度計算假定電除塵器出口溫度為135 CGGH出口溫度為108 C干煙氣水含量mwaterX1mfluegas,dry44460X10.052848000在h,x圖上，108 C和0.052的交點的焓h=248(kJ/kg)。沿等焓線到飽和線可得到飽和溫度TT=48 CX20.077m water vapourised(xwater,outletxwater,inlet ) m fluegas ,drym water vapourised(0.0770.052) 848000(kg/h)m water v

8、apourised21200(kg /h)Vwater ,saturati onmwater ,vapourised21200(kg / h)3water ,saturation078( kg / Nm )Vwater ,saturati on327000(Nm /h)12. 吸收塔出口凈煙氣的計算Vwater,vapourised ,cleangasVwaterwater ,saturati onwater,vapourised ,cleangas57000 (Nm3/h)+27000 (Nm3/h)Vwater ,vapourised ,cleangas384000 (Nm /h)Vcle

9、a ngas,wetVinlet ,dryVwater vapourised ,cleangas33Vcleangas,wet 633000 (Nm /h)+84000 (Nm /h)3Vcleangas,wet 717000 ( Nm /h)13. 吸收塔煙氣計算結果匯總13.1吸收塔入口：Vwet3690000 (Nm3/h)Vdry3633000 (Nm /h)mwet892000 (kg/h)mdry848000 (kg/h)Vwater357000 (Nm /h)m water44460 (kg /h)T1108CO26%(dry)SQ 862(mg/m3)3SO2,6%o2942

10、(mg /m )13.2吸收塔出口：Vwet717000(Nm3/h)Vdry633000(Nm3/h)mwet913200(kg/h)mdry848000(kg/h)Vwater840003(Nm /h)mwater65500(kg/h)T248CO26%(dry)SQ 200 (mg/m3)3SO2,6%o2219 (mg/m )14. 廢水流量的計算假定煙氣中HCI濃度Chci ,fiuegas 46(mg/Nm)HCI的去除率為98%廢水中Cl含量保持15(g/l)mcl 0.98 C HCL , fluegasVdrymd28.5(kg/h)mwashwatermciwaterclm

11、washwater 1900(kg/h)15. 工藝水消耗量mwatermwater,vapourised mwashwatermcrystalwat er mgypsum,moisture mwater mwaterwater16. 石灰石消耗量/石膏產量ISO2 1CaCO3 2H2O 1/2O2CaSO4 2H2O CO2石灰石耗量100(g/mOl)0.59(t/h) 77%0.7(t/h)64( g / mol)石膏產量172(g/mol)0.59(t/h) 77%1.2(t/h)64( g / mol)1(kg/l)17. 石膏脫水(石膏密度 gypsum 2.3他/1)，水的密度

12、 water假定吸收塔石膏濃度Cgypsum 13%旋流器底流石膏密度Cgypsun 50%真空皮帶機石膏濃度 C gypsum 90%旋流器頂流石膏密度Cgypsum 3%17.1石膏漿液密度計算Cgypsumwater100gypsum watergypsum1s1J32.3(kg/l) 1(kg/l)1002.3(kg/l)1.0791.395(kg/l)17.2旋流器底流密度計算s,hydrocyclo ne ,un derflow11502.3(kg/l) 1(kg/l)1002.3(kg/l)s ,hydrocyclo ne,un derflow1.017(kg/l)17.3旋流器

13、頂流密度計算s,hydrocyclo ne,overflow1132.3(kg/l)1(kg/l)1002.3(kg/l)s,hydrocyclo ne, overflow17.4脫水石膏產量mbeltfilterm gypsumgypsum, beltfilter12000.91330(kg/h)mhydrocyclo ne,underflowm gypsumCgypsum,hydrocyclo ne, underflow12000.52400(kg/h)Vhydrocyclo ne,underflowmhydrocyclo ne,underflows,hydrocyclo ne ,un d

14、erflow24001.39531.72(m3/h)17.5吸收塔來石膏漿液計算m from ,absorbor18. 石灰石漿液供給石灰石耗量mcaco30.7(t/h)假定石灰石漿液濃度CcaCO330%石灰石固體密度caco32.8(kg/l)18.1石灰石漿液質量流量msuspe nsionmcaCO3CCaCO0.7(t/h)2.33(t/h)0.318.2石灰石漿液密度watersuspe nsionCCaCO3CaCO3 watersuspe nsion100CaCO31(kg/l),302.8 11100 2.81.24(kg/l)18.3石灰石漿液體積流量msuspe nsi

15、onsuspe nsionsuspe nsion2.33(t/h)1.24(kg/l)31.88(m /h)19. 漿液池尺寸設計假定漿液停留時間t 2h漿液灌體積Vsuspension3Vtank 1.88 23.76m1/3D (0.89 Vtank)1.5mH 1.5 D 2.25m20. 濾池箱尺寸設計假定濾布沖洗水量mwater,beltfilter5(t/h)以50 %的石膏質量流量作為石膏沖洗水量20.1濾液量m water, filtratemwater ,beltfiltermwater ,washm water, filtrate5 0.65.6(t/h)Vwater, f

16、iltrate35.6(m /h)假定濾液箱停留時間t 1h20.2濾液箱容積Vtan kVwater, filtrate3t 5.6 15.6m1/3D (0.89 Vtank)1.7mH 1.5 D 2.55m21. 吸收塔尺寸的設計21.1循環漿液流量煙氣流量 Vwet 690000 (Nm3/h)3二氧化硫濃度Cso2942(mg/Nm )二氧化硫脫除率77 %假定液氣比L/G 12(l /Nm3)吸收塔出口凈煙氣溫度T2=48 CVwet ,actual273.15 48273.15Vcleangas,wet273 154833Vwetactual5717000 843000(Nm

17、/h) 234(Nm /s)循環漿液流量Q 循Vwet,actualL/G12384300010116(Nm3/h)10001000設計噴淋塔層數為3每層循環漿液流量30.937(Nm / h)Q 單循 Q101163372( Nm3/h)n 321.2吸收塔直徑假定吸收塔煙氣流速3.7(m/ s).J4Vwet ,actualdJ-9m21.3吸收塔循環區體積假定循環漿液停留時間t 4.3minVabsorbersumpQ循 t6010116 4.360725m321.4吸收塔總高漿液池位高度4Vabsorbersump H12d2冬 11.4m9.0另外考慮到因注入氧化空氣引起的吸收塔漿液

18、液位波動，漿液液位高度增加 0.5 m，取 H1=12 m漿液液面距入口煙道高度 H2考慮到漿液鼓入氧化空氣和攪拌時液位有所波動；入口煙氣溫度較高、漿液溫度較低可對進口管底部有些降溫影響，加之該區間需接近料管,H2 一般定位800mm1300mm范圍為宜。此處 H2取1.2 m進口煙道咼度H3=4 m進口煙道頂部距底層噴淋層高度 H4=2.5 m噴淋層區域高度H5設計噴淋層之間的間隔2m，噴淋層數3層H5=2 X2=4 m除霧區高度H6H6=4 m出口煙道高度：H7=3 m吸收塔總高 H= H i+ H 2+ H 3+ H 4+ H 5+ H 6 +H 7=30.7 m22. 噴淋層設計單層噴

19、淋層漿液流量 Q單循 337(Nm/h)937(L/s)假定噴嘴流量為5(L/s)Q單循5( L / s)9375187.4取整為188假定單管可選最大直徑Dmax0.06m，噴淋管內最大流速Vmax15m/ s單噴管最大流量Qmax,s4maxV max0.062 1542.4(L/s)4單噴淋層主噴管數intQ單循Q max, s9371 int42.41 2323. 除霧器沖洗覆蓋率設計噴嘴數量n為90 ,噴射擴散角a為90 ,除霧器有效流通面積A為100 m2，沖洗噴嘴距除霧器表面垂直距離 0.8m沖洗覆蓋率=2. 2n h tgA100%900.82 1100100%181%24.

20、煙道尺寸設計24.1凈煙氣煙道直徑假定煙氣出口流速18(m/s)4Vwet,actual4 234184.1m24.2原煙氣煙道直徑nyo a c d q cVactual-7375-690000286(Nm3/S)d4Vactual4.5m25. 增壓風機煙氣設計流量計算假定風機入口煙氣溫度Tfan,in135C , 100%BMCR工況下風機入口處濕煙氣流量3Qfan,in 690000 (Nm /h)1.1Q fan ,in T fan, in 10273.15Q fan, in, act3600273.153Q fan,in,act 323 (Nm / S)26. 增壓風機總壓損假定吸收塔壓損10 (mbar), GGH壓損12 (mbar )，煙道壓損7 (mbar )考慮 20% 的裕量 Pd 34.8，取 35 (mbar ) =3500 Pa27.電機功率Pf,d假定風機效率i 85%，電動機效率d 80%增壓風機所需功率PfQ fan,inP