烟气脱硫设计计算表格
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烟气脱硫设计计算1⨯130t/h循环流化床锅炉烟气脱硫方案主要参数:燃煤含S量1.5% 工况满负荷烟气量 285000m3/h引风机量 1台 .压力满足FGD系统需求要求:采用氧化镁湿法脱硫工艺(在方案中列出计算过程)出口SO2含量〈200mg/Nm3第一章方案选择1、氧化镁法脱硫法的原理锅炉烟气由引风机送入吸收塔预冷段.冷却至适合的温度后进入吸收塔.往上与逆向流下的吸收浆液反应.氧化镁法脱硫法脱去烟气中的硫份。
吸收塔顶部安装有除雾器.用以除去净烟气中携带的细小雾滴。
净烟气经过除雾器降低烟气中的水分后排入烟囱。
粉尘与脏东西附着在除雾器上.会导致除雾器堵塞、系统压损增大.需由除雾器冲洗水泵提供工业水对除雾器进行喷雾清洗。
吸收过程吸收过程发生的主要反应如下:Mg(OH)2 + SO2 → MgSO3 + H2OMgSO3 + SO2 + H2O → Mg(HS O3)2Mg(HSO3)2 + Mg(OH)2 → 2MgSO3 + 2H2O吸收了硫分的吸收液落入吸收塔底.吸收塔底部主要为氧化、循环过程。
氧化过程由曝气鼓风机向塔底浆液内强制提供大量压缩空气.使得造成化学需氧量的MgSO3氧化成MgSO4。
这个阶段化学反应如下:MgSO3 + 1/2O2 → MgSO4Mg(HSO3)2 + 1/2O2 → MgSO4 + H2SO3H2SO3 + Mg(OH)2 → MgSO3 + 2H2OMgSO3 + 1/2O2 → MgSO4循环过程是将落入塔底的吸收液经浆液循环泵重新输送至吸收塔上部吸收区。
塔底吸收液pH由自动喷注的20 %氢氧化镁浆液调整.而且与酸碱计连锁控制。
当塔底浆液pH低于设定值时.氢氧化镁浆液通过输送泵自动补充到吸收塔底.在塔底搅拌器的作用下使浆液混合均匀.至pH达到设定值时停止补充氢氧化镁浆液。
20 %氢氧化镁溶液由氧化镁粉加热水熟化产生.或直接使用氢氧化镁.因为氧化镁粉不纯.而且氢氧化镁溶解度很低.就使得熟化后的浆液非常易于沉积.因此搅拌机与氢氧化镁溶液输送泵必须连续运转.避免管线与吸收塔底部产生沉淀。
项目名称符号单位数值项目名称符号单位收到基碳Car %54.39实际燃料消耗量B t/h 收到基氢Har % 3.8固体不完全燃烧损失q 4%收到基氧Oar %4锅炉飞灰份额αfh %收到基氮Nar %0.5脱硫系统入口温度T0℃收到基硫Sar %0.8脱硫入口过量空气系数a1%收到基水分Mar %9.51脱硫塔漏风系数b1%收到基灰分Aar %27除尘器入口过量空气系数a3%燃料含量总和∑%100除尘器漏风系数b3%收到基低位发热量Qnet KJ/kg 20900脱硫总效率ηSO2%项目符号单位公式数值理论空气容积V 0Nm 3/kg 理论氮气容积V0N2Nm 3/kg 理论水蒸气容积V 0H2O Nm 3/kg 理论二氧化碳容积V CO2Nm 3/kg 理论二氧化硫容积V SO2Nm 3/kg 三原子气体容积V RO2Nm 3/kg脱硫入口过量空气系数a1%脱硫塔漏风系数b1%脱硫出口过量空气系数a2%实际水蒸气容积V H2O Nm3/kg 实际氮气容积V N2Nm3/kg 实际干烟气总容积V y,dry Nm3/kg 脱硫系统入口烟气容积V y,in Nm3/kg 喷水形成的蒸汽容积V H2O,addNm3/kg半干法烟气脱硫设计计算书(自动生成)燃料参数锅炉及脱硫塔设计参数VN2+V RO2+(a1-1)VV y,dry +V H2O 脱硫系统燃烧产物的容积及成分计算(由燃料燃烧产生和过量空气和喷入的水三部分)理论空气量计算(根据化学反应方程式计算理论空气量)0.089*(Car+0.375*Sar)+0.265*H-0.0333*Oar0.79*V 0+0.008*Nar0.111*Har+0.0124*Mar+0.0161*V 00.01866*0.375*Sar 0.01866*(Car+0.375*Sar)V SO2+V RO2设计给定设计给定设计给定V 0H2O +0.0161(a1-1)*V 0V 0N2+0.79(a1-1)V0根据热平衡计算脱硫系统出口烟气容积V y,out Nm3/kg 计算燃料消耗量B j kg/h 脱硫系统入口烟气容积V y,FGDin Nm3/h 脱硫系统出口烟气容积V y,FGDout Nm3/h 脱硫塔入口RO2容积份额r RO2脱硫塔入口HO2容积份额r HO2脱硫系统入口SO2浓度C SO2,in mg/Nm3脱硫系统出口SO2浓度C SO2,out mg/Nm3塔入口烟气重量G y kg/kg 塔入口飞灰浓度μfa kg/kg 脱硫塔入口飞灰量Gfa kg/kg 脱硫塔入口飞灰浓度C A.in mg/Nm3脱硫塔入口烟气含氧量O in%脱硫塔出口烟气含氧量O out%除尘器出口烟气总容积V y,out Nm3/hV y,in+V H2O,add-ηSO2*V SO2/100B*(100-q4)*10B j*V y,inB j*(V y,out+b1*V0)V RO2/V y,inV HO2/V y,inV SO2*64*1000000/22.4/V y,in(1-ηSO2)*VSO2*1000000*64/22.4 1-A ar/100+1.306a1V0B j*(V y,out+b3*V0)A ar*αfh/10000/G yAar*αfh/10000A ar*αfh*1000000/V y,in/1000021(a1-1)*V0/V y.in21(a2-1)*V0/V y.out数值14.591.595和锅炉设计有关系440.57334523383.587264871242.5130270321331.51.2721.270.05995.741214.539560.632161.014920.00561.020521.2711.28270.658295.821767.183117.84142.1855310.021414371.21126901448440.130140.083952039.7220.397210.25250.02502每kg烟气0.2565每kg燃煤327114.151383.40111148144漏风系数为何乘空。
锅炉烟气脱硫物料衡算一、物料衡算1.烟气量入口烟气量两台75 t/h锅炉烟气量:150716 m3/h×2单台130 t/h锅炉烟气量:298253 m3/h出口烟气量两台75 t/h锅炉烟气量:117000 m3/h×2单台130 t/h锅炉烟气量:231601 m3/h2. SO2含量:75 t/h锅炉SO2:5109 mg/m3130 t/h锅炉SO2:4694 mg/m32×75 t/h锅炉SO2量:150716 m3/h×5109 mg/m3×2=1540Kg/h1×130 t/h锅炉SO2量: 298253 m3/h×4694 mg/m3=1400Kg/hSO2总量: 1540Kg/h+1400Kg/h=2940 Kg/h设计脱硫塔出口SO2量:≤200 mg/m3,若三台炉全开,年运行时间按8000h计算每小时脱除SO22850Kg,每年脱除SO2量22800吨。
脱硫效率达到92%就能达到国家对新上锅炉的环保要求。
3.氨消耗量液氨消耗:1514Kg/h、12112t/a折氨水(10%)消耗:15140 Kg/h、16.82 m3/h(氨水密度0.9)134577 m3 /a4.硫铵产量未考虑干燥(水份含量5%):5587.3 Kg/h、44698.4t/a 5.氧化空气量理论空气用量: V里空=2592.5N m3/h空气过剩系数:α=3实际空气用量: V 实空= V 里空×α=7777.5Nm 3/h=129.6N m 3/min二、脱硫塔计算按两套脱硫系统设计,空塔气速取4 m/s 。
两台75吨锅炉对应脱硫塔规格为: D=4785.036002150716⨯⨯⨯=5.16m ,圆整后取塔径:φ5200一台130吨锅炉对应脱硫塔规格为: D=4785.03600298253⨯⨯=5.13m ,圆整后取塔径:φ5200脱硫塔规格为:1#φ5200×32000×122#φ5200×32000×12三、冷却塔计算:空塔气速:4.8m/s D1=8.4785.036002150716⨯⨯⨯=4.714m,圆整为:φ4800mm D2=8.4785.03600298253⨯⨯=4.689m,圆整为:φ4800mm冷却塔规格为:1#φ4800×16000×122#φ4800×16000×12四、循环泵选用脱硫塔适宜的液气比为1.5L/molL/G=1.5L/201714=1.5,可知L=302m 3/h1#脱硫塔:选用350 m 3/h 泵两台,扬程50米,开一备一。
以下条件在计算方法中被简化
不包括吸收塔的热损失
假设烟气带入的粉尘为零
假设工艺水和石灰石不含杂质
假设原烟气和净烟气没有夹带物代入和带出系统
假设原烟气和净烟气没有夹带物代入和带出系统
假设没有除雾器冲洗水
假设没有泵的密封水
假设工艺系统是封闭的,没有环境物质的进入和流出
根据经验,当烟气中含氧量为6%以上时,在吸收塔喷淋区域的氧化率为50-60%。
采用氧枪式氧化分布技术,在浆池中氧化空气利用率ηo2=25-30%
K根据浆液溶解盐的多少根据经验来确定,一般在2.0-3
%。
设计参数耗煤量:27t/d,全硫含量:0.8%-1%,烟气温度:150℃煤气硫含量:450mg/ m3, 发生炉煤气产量:4000 m3/t转化成二氧化硫的硫含量:847 mg/ m3设计计算1.烟气量计算单日产气总量=27x4000=108000m3则所选煤气的分子量M=2x13.33%+28x27.40%+16x1.5%+44x3.8%+28x49.6%+18x4.17%+32x0.2%=24.553则所选煤气24.553kg/kmol÷22.4Nm3/kmol=1.096kg/ m3低位发热值Qd=10805x13.33%+12650x27.40%=4906.4kJ/Nm3=4906.4/4.1868=1171.88kcal/N m3=4906.4/1.3053=3758.83kcal/kg设1立方米发生炉煤气完全燃烧,空气系数ɑ=1.5经计算,理论空气需要量Qv=1.11 m3实际空气量=1.11x1.5=1.67 m3理论需氧量=0.234 m3烟气中过剩氧气量=(a-1)x理论需氧量=0.5x0.234=0.117 m3过剩氮气量=过剩氧气量x78/21=0.117X78/21=0.435 m3理论烟气量=1.03 m3实际烟气量=理论生成物总量+过剩氧气量+过剩氮气量=1.03+0.117+0.435=1.582 m3则烟气量Q=108000x1.582/24=7119 m3/h(150度)进行温度修正后的烟气量Q’=7119*(273.15+20)/(273.15+150)=4908.7 m3/h(20度)锅炉烟尘最高允许排放浓度及黑度限值锅炉二氧化硫和氮氧化物最高允许排放浓度限值本设计中燃气锅炉属于二时段(2001年1月1日),即烟尘最高允许排放浓度为50mg/m3,二氧化硫最高允许排放浓度为100mg/ m3。
2.工艺流程见设计方案3.二氧化硫排放量Qs=847/1000/1000x7119=6.03kg/h;烟气脱硫主要设备设计计算1.喷淋塔设计计算烟道烟气流速取18m/s。
烟气脱硫设计计算1⨯130t/h循环流化床锅炉烟气脱硫方案主要参数:燃煤含S量1.5%工况满负荷烟气量285000m3/h引风机量1台,压力满足FGD系统需求要求:采用氧化镁湿法脱硫工艺(在方案中列出计算过程)出口SO2含量〈200mg/Nm3第一章方案选择1、氧化镁法脱硫法的原理锅炉烟气由引风机送入吸收塔预冷段,冷却至适合的温度后进入吸收塔,往上与逆向流下的吸收浆液反应,氧化镁法脱硫法脱去烟气中的硫份。
吸收塔顶部安装有除雾器,用以除去净烟气中携带的细小雾滴。
净烟气经过除雾器降低烟气中的水分后排入烟囱。
粉尘与脏东西附着在除雾器上,会导致除雾器堵塞、系统压损增大,需由除雾器冲洗水泵提供工业水对除雾器进行喷雾清洗。
吸收过程吸收过程发生的主要反应如下:Mg(OH)2+SO2→MgSO3+H2OMgSO3+SO2+H2O→Mg(HSO3)2Mg(HSO3)2+Mg(OH)2→2MgSO3+2H2O吸收了硫分的吸收液落入吸收塔底,吸收塔底部主要为氧化、循环过程。
氧化过程由曝气鼓风机向塔底浆液内强制提供大量压缩空气,使得造成化学需氧量的MgSO3氧化成MgSO4。
这个阶段化学反应如下:MgSO3+1/2O2→MgSO4Mg(HSO3)2+1/2O2→MgSO4+H2SO3H2SO3+Mg(OH)2→MgSO3+2H2OMgSO3+1/2O2→MgSO4是将落入塔底的吸收液经浆液循环泵重新输送至吸收塔上部吸收区。
塔底吸收液pH由自动喷注的20%氢氧化镁浆液调整,而且与酸碱计连锁控制。
当塔底浆液pH低于设定值时,氢氧化镁浆液通过输送泵自动补充到吸收塔底,在塔底搅拌器的作用下使浆液混合均匀,至pH达到设定值时停止补充氢氧化镁浆液。
20%氢氧化镁溶液由氧化镁粉加热水熟化产生,或直接使用氢氧化镁,因为氧化镁粉不纯,而且氢氧化镁溶解度很低,就使得熟化后的浆液非常易于沉积,因此搅拌机与氢氧化镁溶液输送泵必须连续运转,避免管线与吸收塔底部产生沉淀。
锅炉烟气脱硫塔设计计算表一、已知条件1、引风机名牌参数名牌风量307800m3/h输入出口升压4588Pa输入2、引风机工况参数进口风压-1kPa输入 进出口温度130℃输入3、标准大气压101.33kPa输入4、当地大气压100kPa输入5、脱硫塔吸收温度50℃输入6、烟气脱硫前SO2含量3000mg/Nm3输入 烟气脱硫后SO2含量200mg/Nm3输入7、石灰浆液浓度20%输入 密度1150kg/m3输入8、脱硫系统压降1500Pa输入9、烟气中N278%输入 O210%输入 CO212%输入二、计算(一)物料衡算1、引风机风量折标态风量Q=203715.1689Nm3/h计算基准风量取200000Nm3/h输入 烟气质量流量270714.2857kg/h烟气平均分子量30.322、SO2产生量:600kg/h3、脱硫量560kg/h4、石膏CaSO4.2H2O生成量1505kg/h5、纯石灰耗量490kg/h6、制取石灰浆液量 2.130434783m3/h7、系统水平衡1)脱硫塔出口烟气带出水蒸汽量50℃时水的饱和蒸汽压12.33kPa输入风机出口压力 3.588kPa脱硫塔出口压力 2.088kPa烟气带出水蒸气量19410.77446kg/h2)石膏结晶水量315kg/h(二)烟气系统、空气系统8、脱硫塔进口烟道计算流速12m/s输入 烟气流量288802.5272m3/h80.22292423m3/s进口烟道直径 2.918258726m取3m输入9、脱硫塔出口烟道计算流速14m/s输入 干烟气流量234873.0665m3/h65.24251847m3/s水蒸气流量32264.3654m3/h8.962323723m3/s湿烟气总流量74.20484219m3/s出口烟道直径 2.598467425m取2.6m输入10、实际需氧化空气量计算空气过量系数 1.2输入 实际需氧化空气量25kmol/h560Nm3/h11、30℃水蒸气饱和蒸汽压31.82mmHg输入4.242527105kPa氧化空气带入水量24.81075479Nm3/h19.93721367kg/h12、进塔烟气喷淋增湿降温用水量1)烟气进塔温度,取60输入 烟气平均温度(130+60)/295℃喷淋水进水温度25℃输入 喷淋增湿后水蒸气温度60℃输入喷淋水平均温度42.52)烟气定压比热0.2408kcal/(kg.℃) 查 N2(78%)比热0.25kcal/(kg.℃)输入 O2(10%)0.218kcal/(kg.℃)输入 CO2(12%)0.2kcal/(kg.℃)输入 水的定压比热0.997kcal/(kg.℃)输入3)水的气化热580kcal/kg 输入4)烟气放热量4563160kcal/h 喷淋水量7421.039364kg/h(三)SO2吸收系统13、脱硫塔直径计算 脱硫塔内烟气流速,按 3.5m/s 输入 塔内平均温度,取50℃输入塔内平均压力,取 2.838kPa 干烟气流量233160.1316m3/h 水蒸汽流量31763.64987m3/h 湿烟气流量264923.7815m3/h 脱硫塔直径5.175357699m 取5m 输入 塔内烟气流速校正 3.75m/s14、脱硫塔吸收区高度:式中ζ-- 平均容积吸收率,由已经有的经验,吸收率范围在5.5- 取6kg/(m3.s)6kg/(m3.s)输入u-- 烟气流速,m/s3.749805824m/sy1-- 进口烟气中SO2摩尔分数,0.00105 η--- 脱硫效率,取95%0.95输入h--为吸收塔内吸收区高度,m;t-- 吸收区平均温度,90℃huy t/2732734.226436001ηξ+⨯⨯=吸收塔内吸收区高度计算4.82237425m 取6m 输入15、喷淋塔除雾区高度3.5m输入设定最下层冲洗喷嘴距最上层喷淋层3m。
工况烟气量计算
烟气温度℃标况烟气量Nm^3/h工况烟气量m^3/h 19060000101758.24
标况烟气量计算
烟气温度℃(同上温度)工况烟气量m^3/h标况烟气量Nm^3/h 2003000017315.01
耗水量计算
系统进口烟气温度℃工况烟气量m^3/h系统出口烟气温度℃19010176065
系统耗水量kg/h
4264.87
二氧化硫含量计算
耗煤量t/h标况烟气量Nm^3/h含硫量%
5.5600003
二氧化硫浓度mg/Nm^3甲方给定二氧化硫浓度mg/Nm^3
1800.001800
物料计算
排放浓度mg/Nm^3脱除SO2量kg/h(需输入B14)SO2达标后排放量kg/h 20096.0012.00需液氨量kg/h参考氨水浓度%(需先耗水量计算)生成硫铵量kg/h
51.00 1.18198.00氧化需要空气量(m^3/h)
87.32
需要生石灰(90%纯度)量kg/h纯碱耗量(1%)kg/h
93.33 1.59
注:表格中黄色表示需输入数据,蓝色表示结果不用输入.。