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。