煤粉锅炉烟气脱硫塔计算-(标准版)
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物料平衡计算1)吸收塔出口烟气量G2G2=(G1×(1-mw1)×(P2/(P2-Pw2))×(1-mw2)+G3×(1-0.21/K))×(P2/(P2-Pw2))G1:吸收塔入口烟气流量mw1:入口烟气含湿率P2:烟气压力Pw2:饱和烟气的水蒸气分压说明:Pw2为绝热饱和温度下的水蒸气分压,该值是根据热平衡计算的反应温度,由烟气湿度表查得。
(计算步骤见热平衡计算)2)氧化空气量的计算根据经验,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%,因此,浆池内的需要的理论氧气量为:S=(G1×q1-G2×q2)×(1-0.6)/2/22.41所需空气流量QreqQreq=S×22.4/(0.21×0.3)G3=Qreq×KG3:实际空气供应量K:根据浆液溶解盐的多少根据经验来确定,一般在2.0-3左右。
3)石灰石消耗量计算W1=100×qs×ηsW1:石灰石消耗量qs::入口SO2流量ηs:脱硫效率4)吸收塔排出的石膏浆液量计算W2=172××qs×ηs/SsW2:石膏浆液量Ss:石膏浆液固含量5)脱水石膏产量的计算W3=172××qs×ηs/SgW3:石膏浆液量Sg:脱水石膏固含量(1-石膏含水量)6)滤液水量的计算W4=W3-W2W3:滤液水量7)工艺水消耗量的计算W5=18×(G4-G1-G3×(1-0.21/K))+W3×(1-Sg)+36×qs×ηs +WWT蒸发水量石膏表面水石膏结晶水排放废水一、锅炉每小时产生的SO2量:锅炉产生的SO2量(mg/Nm3)= 耗煤量(t/h)×含硫量(%)×2×燃烧率×109 ? ?? ?? ?? ?100×干烟气体积(N m3/h)我厂锅炉设计的干烟气体积为277920Nm3/h,如锅炉每小时耗煤量为35吨,煤的含硫量为1%,锅炉的燃烧率为95%,那么每台锅炉每小时产生的SO2量则为2393mg/Nm3。
烟气脱硫设计计算1130t/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/Nm 3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。
脱硫各项计算公式脱硫是指通过化学或物理方法去除燃煤、燃油等燃料中的硫化物,以减少大气中的二氧化硫排放,保护环境。
在脱硫工程中,需要进行各项计算来确定设备的尺寸、操作参数等。
下面将介绍脱硫各项计算公式及其应用。
1. 脱硫效率计算公式。
脱硫效率是衡量脱硫设备去除硫化物的能力的重要指标。
脱硫效率的计算公式如下:脱硫效率 = (进口SO2浓度出口SO2浓度) / 进口SO2浓度× 100%。
其中,进口SO2浓度和出口SO2浓度分别表示进入脱硫设备的烟气中的二氧化硫浓度和离开脱硫设备后的二氧化硫浓度。
通过这个公式可以计算出脱硫设备的去除效果,为后续工艺设计和操作提供重要参考。
2. 石灰用量计算公式。
在石灰-石膏法脱硫工艺中,需要计算石灰的用量来保证脱硫效果。
石灰用量的计算公式如下:石灰用量 = (SO2排放浓度×烟气流量× 3600) / (100 × CaO含量×石灰利用系数)。
其中,SO2排放浓度表示烟气中的二氧化硫浓度,烟气流量表示单位时间内烟气的流量,CaO含量表示石灰中氧化钙的含量,石灰利用系数表示石灰的利用率。
通过这个公式可以计算出石灰的用量,为脱硫设备的运行提供指导。
3. 石膏产量计算公式。
在石灰-石膏法脱硫工艺中,石膏是脱硫产生的主要副产品,需要计算石膏的产量来合理处理。
石膏产量的计算公式如下:石膏产量 = SO2排放浓度×烟气流量× 3600 / 100。
通过这个公式可以计算出单位时间内产生的石膏量,为后续的石膏处理提供依据。
4. 脱硫塔液气比计算公式。
在湿法脱硫工艺中,需要计算脱硫塔的液气比来保证脱硫效果。
脱硫塔液气比的计算公式如下:液气比 = (进口SO2浓度×烟气流量) / (脱硫液循环速率× 3600)。
其中,进口SO2浓度和烟气流量表示进入脱硫塔的烟气中的二氧化硫浓度和烟气流量,脱硫液循环速率表示单位时间内脱硫液的循环速率。
燃煤锅炉烟气量计算燃煤锅炉烟气量计算煤和油类燃烧产生大量烟气和烟尘,烟气中主要污染物有尘、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等。
各种污染物排放量的经验数据和计算方法如下:通常情况下,煤中的可燃性硫占全硫分的70%~90%,一般取80%。
根据硫燃烧的化学反应方程式可以知道,在燃烧中,可燃性硫氧化为二氧化硫,1克硫燃烧后生成2克二氧化硫,其化学反应方程式为:S+O2=SO2根据上述化学反应方程式,有如下公式:G=2×80%×W×S%×(1-η)=16WS(1-η)G——二氧化硫排放量,单位:千克(Kg)W——耗煤量,单位:吨(T)S——煤中的全硫分含量η——二氧化硫去除率,%【注:燃油时产生的二氧化硫排放量G=20WS(1-η)】例:某厂全年用煤量3万吨,其中用甲地煤1.5万吨,含硫量0.8%,乙地煤1.5万吨,含硫量3.6%,二氧化硫去除率10%,求该厂全年共排放二氧化硫多少千克。
解:G=16×(15000×0.8+15000×3.6)×(1-10%)=16×66000×0.9=950400(千克)经验计算:根据生产过程中单位产品的经验排放系数进行计算,求得污染物排放量的计算方法。
只要取得准确的单位产品的经验排放系数,就可以使污染物排放量的计算工作大大简化。
因此,我们要通过努力,不断地调查研究,积累数据,以确定各种生产规模下的单位产品的经验排放系数。
如生产1吨水泥的粉尘排放量为20~120千克。
废气:燃烧1吨煤,排放9000~12000万Nm3燃烧废气;燃烧1吨油,排放10000~18000万Nm3废气,柴油取小值,重油取大值。
SO2:燃烧1吨煤,产生16S千克SO2 。
S为燃煤硫份,一般为0.6~1.5%。
如硫份为1.5%时,燃烧1吨煤产生24千克SO2 。
燃烧1吨油,产生20S千克SO2 。
S为燃油硫份,一般为重油0.5~3.5%,柴油0.5~0.8%。
一、烟气量的计算:0V -理论空气需求量(Nm 3/Kg或Nm 3/Nm 3(气体燃料)); ar net Q ⋅-收到基低位发热量(kJ/kg或kJ/Nm 3(气体燃料));daf V -干燥无灰基挥发分(%);V Y -烟气量(Nm 3/Kg 或Nm 3/Nm 3(气体燃料));α-过剩空气系数, α=αα∆+0。
1、理论空气需求量daf V >15%的烟煤:278.01000Q 05.1arnet 0+⨯=⋅V daf V <15%的贫煤及无烟煤:61.04145Q arnet 0+=⋅V 劣质煤ar net Q ⋅<12560kJ/kg :455.04145Q arnet 0+=⋅V液体燃料:21000Q 85.0arnet 0+⨯=⋅V 气体燃料,ar net Q ⋅<10468kJ/Nm 3:1000Q 209.0ar net 0⋅⨯=V气体燃料,ar net Q ⋅>14655kJ/Nm 3:25.01000Q 260.0arnet 0-⨯=⋅V 2、实际烟气量的计算(1)固体燃料无烟煤、烟煤及贫煤:0arnet Y )1(0161.177.041871.04Q V V -++⋅α=ar net Q ⋅<12560kJ/kg 的劣质煤:0arnet Y )1(0161.154.041871.04Q V V -++⋅α=(2)液体燃料:0arnet Y )1(0161.141871.1Q V V -+⋅α=(3)气体燃料:ar net Q ⋅<10468kJ/Nm 3时:0arnet Y )1(0161.10.141870.725Q V V -++⋅α=ar net Q ⋅>14655kJ/Nm 3时:0arnet Y )1(0161.125.041871.14Q V V -+-⋅α=炉膛过剩空气系数0α表漏风系数α∆表烟气总量:y V B V ⨯=V -烟气总量,m 3/h 或m 3/a ;B -燃料耗量,kg/h 、m 3/h 、kg/a 、m 3/a 。
q 0400Pa 8度(0.1g)16MnR 第一组[σ]t 162MPa Ⅱρ7850kg/m 3B 类E i 194000MPaαmax 0.08查表8-1C13mm T g 0.35s查表8-2C20.25mm ξ10.02δs1200mm δs20mm 500mm ρs 150kg/m3H53000mmφ0.7D ob 13300mm 下限13160上限13400D ib 12800mm 下限12600上限12840l 488mm 30mm [σ]b 170MPa 16MnRδb 22.45mmn 60[σ]bt 170MPa 16Mn 3mm d 1#NUM!mm M42n 12δG 20mm l k 300mm l 2'140mm [σ]G 147MPa Q235-AE t 194000MPa l 3120mm l 490mm d 360mm d 245mm δc 24mm δz20mm[σ]z147MPaQ235-AD ib =D i -(160~400)地脚螺栓个数基础环计算厚度筋板材料弹性模量垫板宽度垫板上地脚螺栓孔直径盖板厚度地震影响系数最大值场地土的特征周期一阶振型阻尼比烟囱保温层厚度基础环材料的许用应力基础环外径塔体保温层厚度保温层材料密度地脚螺栓座D ob =D i +(160~400)自支撑脱硫塔及烟囱设计计算焊接接头系数计算条件基础环内径两相邻筋板最大外侧间距基础标高无实测,可取0.01~0.03塔器高度基本风压壳体材料弹性模量烟囱钢板附加量塔体钢板附加量壳体材料壳体材料密度设计温度下壳体材料许用应力盖板上地脚螺栓孔直径地脚螺栓腐蚀裕量对应于一个地脚螺栓的筋板数筋板长度(高度方向)筋板宽度(径向尺寸)筋板材料的许用应力筋板内侧间距设防烈度设计地震分组场地土类别地面粗糙度类别基础环名义厚度地脚螺栓材料的许用应力盖板与垫板材料的许用应力地脚螺栓螺纹小径(计算值)筋板厚度垫板厚度m 01310216kg T 10.296sm max 1310216kg m min 374816kg M max1.488E+10N.mm主要计算结果塔器操作重量塔器最大重量基本振型自振周期塔器最小重量塔壳底最大弯矩塔段号123456锥段78910m ikg 735519102249924831564671163472342225768206751758319703操作重h i mm250075001250017500225002650031125373754362549875质心高度m i h i 1.59.194E+10 6.641E+10 1.292E+11 3.622E+11 3.927E+11 1.010E+11 1.415E+11 1.494E+11 1.602E+11 2.195E+11求和N63 1.814E+12m i h i 31.149E+16 4.314E+16 1.806E+178.386E+17 1.325E+18 4.359E+177.770E+17 1.079E+18 1.460E+182.444E+18求和N648.596E+18η1k 2.638E-021.371E-012.950E-01 4.886E-017.123E-019.104E-01 1.159E+00 1.525E+001.923E+002.351E+00αmax 0.08查表8-1设防烈度8度(0.1g)T g 0.35s 查表8-2第一组ξ10.02γ0.95η2 1.3191α10.1238F 1kN235571701633116928091006102588936254382764104956229塔段号1底面2底面3底面4底面5底面6底面7底面8底面9底面10底面h mm 0500010000150002000025000280003425040500467501N.mm 5.89E+072N.mm 1.28E+08 4.25E+073N.mm 4.14E+08 2.48E+088.28E+074N.mm 1.62E+09 1.16E+09 6.96E+08 2.32E+085N.mm 2.26E+09 1.76E+09 1.26E+097.55E+08 2.52E+086锥段N.mm 6.86E+08 5.57E+08 4.27E+08 2.98E+08 1.68E+08 3.88E+077N.mm 1.13E+099.47E+087.66E+08 5.85E+08 4.03E+08 2.22E+08 1.13E+088N.mm 1.43E+09 1.24E+09 1.05E+098.56E+08 6.65E+08 4.74E+08 3.59E+08 1.20E+089N.mm 1.79E+09 1.59E+09 1.38E+09 1.18E+099.70E+087.65E+08 6.41E+08 3.85E+08 1.28E+0810N.mm 2.80E+09 2.52E+09 2.24E+09 1.96E+09 1.68E+09 1.40E+09 1.23E+098.79E+08 5.27E+08 1.76E+08M E i-iN.mm1.23E+101.01E+107.90E+095.86E+094.14E+092.90E+092.34E+091.38E+096.55E+081.76E+08一阶振型阻尼比曲线下降段的衰减系数备注计算地震载荷及地震弯矩-按JB/T4710-2005备注对应基本振型T 1的地震影响系数设计地震分组无实测数据时,可取0.01~0.03基本振型参与系数场地土的特征周期场地土类别阻尼调整系数地震影响系数最大值水平地震力段底截面距地面高度塔段号123456锥段78910起点标高mm 50055001050015500205002550028500347504100047250终点标高mm 5500105001550020500255002850034750410004725053500k 10.70.70.70.70.70.70.70.70.70.7f i B 类1.00001.01651.1514 1.2592 1.35031.39921.49091.57191.64491.7116q 1T 1235.04N.s 2/m 2ξ 2.519997查表8-4H it mm 5000100001500020000250002800034250405004675053000υi B 类0.72350.74100.80200.83600.85000.86440.87720.88720.89000.8950h it /H 0.09430.18870.28300.37740.47170.52830.64620.76420.8821 1.0000φzi 1型0.02670.03780.10450.20000.27880.36920.50600.68300.8303 1.0000k 2i 1.0486 1.0694 1.1834 1.3347 1.4423 1.5747 1.7503 1.9714 2.1321 2.3177l i mm 5000500050005000500030006250625062506250D ei mm 135001350013500135001350098005500550055005500P iN 19819.3620544.8725753.1231763.5836809.0518138.0225115.9829827.0733756.3838182.59塔段号1底面2底面3底面4底面5底面6底面7底面8底面9底面10底面1N.mm 4.955E+072N.mm 1.541E+08 5.136E+073N.mm 3.219E+08 1.931E+08 6.438E+074N.mm 5.559E+08 3.970E+08 2.382E+087.941E+075N.mm 8.282E+08 6.442E+08 4.601E+08 2.761E+089.202E+076锥段N.mm 4.807E+08 3.900E+08 2.993E+08 2.086E+08 1.179E+08 2.721E+077N.mm 7.817E+08 6.562E+08 5.306E+08 4.050E+08 2.794E+08 1.538E+087.849E+078N.mm 1.115E+099.657E+088.165E+08 6.674E+08 5.182E+08 3.691E+08 2.796E+089.321E+079N.mm 1.473E+09 1.304E+09 1.135E+099.663E+087.975E+08 6.287E+08 5.274E+08 3.165E+08 1.055E+0810N.mm1.904E+091.713E+09 1.523E+09 1.332E+09 1.141E+099.498E+088.352E+08 5.966E+08 3.580E+08 1.193E+08M W i-iN.mm 7.664E+096.315E+095.067E+093.934E+092.946E+092.129E+091.721E+091.006E+094.635E+081.193E+08备注体型系数计算风载荷及风弯矩-按JB/T4710-2005备注风压高度变化系数H>20m 查表8-5脉动增大系数m e 10000kg l e6500mmM e 6.377E+08N.mm塔段号1底面2底面3底面4底面5底面6底面7底面8底面9底面10底面N.mm 8.301E+09 6.952E+09 5.704E+09 3.934E+09 2.946E+09 2.129E+09 1.721E+09 1.006E+09 4.635E+08 1.193E+08N.mm 1.488E+101.228E+109.804E+097.483E+09 5.512E+09 4.068E+09 3.411E+092.272E+09 1.409E+098.432E+08M max i-i N.mm 1.488E+101.228E+109.804E+097.483E+095.512E+094.068E+093.411E+092.272E+091.409E+098.432E+08塔段号123456锥段78910D i mm 13000130001300013000130008000/130008000800080008000δei mm 15.7515.7513.7511.7511.759.009.007.00 5.00 5.00m 0kg 66021657469747244737996522349810715083728579603728519703P c MPa 0.2300.1000.1000.1000.1000.1000.1000.1000.1000.100计算压力σ1MPa 47.46020.63523.63627.66027.66041.69822.22228.57140.00040.000σ2MPa 10.0698.7658.2537.767 4.569 3.302 3.631 3.232 2.911 1.538σ3MPa7.1195.874 5.372 4.798 3.534 3.9327.5416.458 5.606 3.355A 2.278E-04 2.278E-041.988E-041.699E-041.699E-042.115E-042.115E-041.645E-041.175E-041.175E-04B MPa 484843403710595797979K 1.2内压容器MPa 17.18814.63913.62512.5658.1037.23411.1729.6908.517 4.893外压容器MPa 64.64835.27437.26240.22535.76348.93133.39438.26148.51744.893[σ]crMPa57.6057.6051.6048.0044.4094.50114.0094.8094.8094.80合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格φ0.7k[σ]t φ136.08MPa 内压容器MPa 44.51017.74420.75524.69026.62542.32726.13231.79742.69541.817外压容器MPa -2.950-2.891-2.881-2.970-1.0350.630 3.910 3.226 2.695 1.817合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格偏心弯矩塔壳轴向应力校核-按JB/T4710-2005备注σ1+σ2+σ3许用拉应力σ1-σ2+σ3载荷组合系数许用轴向压应力计算偏心弯矩-按JB/T4710-2005计算最大弯矩-按JB/T4710-2005偏心质量偏心质量重心至塔中心线的距离JB/T4710-2005 P26,P27按GB150焊接接头系数-σ2+σ3m 01不计液重A=0.094δei /R iσ2+σ3n 12δG 20mm l k 300mm l 2'140mm [σ]G 147MPa Q235-AEt194000MPaF 1-1.808E+04N σG -3.80MPa ρi 5.78mmλ25.95λc 147.34ν 1.521[σ]c 95.47MPa>σG 安全l 3120mm l 490mm d 360mm d 245mm δc24mm δz20mm[σ]z 147MPa Q235-Aσx -33.70MPa<[σ]z安全盖板JB/T4710-2005 P32JB/T4710-2005 P33环形盖板盖板的最大应力λ≤λc 时筋板的临界许用压应力惯性半径对应于一个地脚螺栓的筋板数筋板厚度筋板长度(高度方向)筋板宽度(径向尺寸)临界细长比筋板材料弹性模量筋板材料的许用应力一个地脚螺栓承受的最大拉力筋板的压应力细长比筋板计算地脚螺栓座(2)-按JB/T4710-2005盖板与垫板材料的许用应力筋板内侧间距盖板上地脚螺栓孔直径盖板厚度垫板宽度垫板上地脚螺栓孔直径垫板厚度。
脱硫塔计算公式
一、锅炉每小时产生的SO2量:
锅炉产生的SO2量(mg/Nm3)= 耗煤量(t/h)×含硫量(%)×2×燃烧率×109
100×干烟气体积(Nm3/h)
我厂锅炉设计的干烟气体积为277920Nm3/h,如锅炉每小时耗煤量为35吨,煤的含硫量为1%,锅炉的燃烧率为95%,那么每台锅炉每小时产生的SO2量则为2393mg/Nm3。
二、每台吸收塔每小时脱除的SO2量:
脱除的SO2量(t)=耗煤量(t/h)×含硫量(%)×2×燃烧率×脱硫率
如锅炉每小时耗煤量为35吨,煤的含硫量为1%,锅炉的燃烧率为95%,设计脱硫率为90%,那么一台塔脱除的SO2量则为0.6吨。
三、脱硫系统每小时消耗的电石渣量:
脱硫系统消耗的电石渣(t/塔)= 脱除的SO2量(t)×56 64×0.65
如锅炉每小时耗煤量为35吨,煤的含硫量为1%,那么一台吸收塔运行,每小时消耗的电石渣为0.8吨。
可以用下式对电石渣耗量进行估算:
脱硫系统消耗的电石渣量(t/h)=80×锅炉(脱硫塔)运行台数×含硫量(%)
四、脱硫系统每小时补充的钠碱量:
脱硫系统补充的钠碱量(kg/塔)= 脱除的SO2量(t)×1000×0.05×40
64×0.3
如锅炉每小时耗煤量为35吨,煤的含硫量为1%,那么一台吸收塔运行,每小时补充的钠碱为62. 34kg。
可以用下式对钠碱量的补充量进行估算:
脱硫系统补充的钠碱时(kg/h)=6234×锅炉(脱硫塔)运行台数×含硫量(%)。
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。
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。
锅炉烟气计算:1 Kg煤产生8.5m3烟气(经验);链条炉1 Kg煤产生10.35m3烟气;◇源强计算公式:SO2:Q=G×2×0.8×S×(1-ηso2);式中:G-耗煤量;S-煤中含硫量;ηso2-脱硫效率,麻石水浴、水膜按40%计,石灰石-石膏法按90%。
烟尘:Q=G×A×ηA×(1-η)式中:G-耗煤量;A-煤中灰分;ηA-煤中飞灰占灰分的百分比;其值与燃烧方式有关,见下表;η-除尘效率;麻石水浴按95%,陶瓷多管90%,旋风80%,布袋99%;一般锅炉,正常运行时,有热交换器(大型锅炉房),10t锅炉补水250 Kg/d,蒸汽锅炉:10t热水锅炉每天补水量2t;无烟煤按耗煤量20%;砟子煤按耗煤量15%;◇用煤量计算:①有建筑面积时,一个采暖期(5个月)40Kg/m2计;②无建筑面积时,常压茶浴炉:无烟煤用煤量按每吨锅炉5t/月;(上限,可酌情减量)卧式热水、蒸汽锅炉:每吨锅炉30t/月,360t/年;我告诉你1吨锅炉每小时消耗150kg的煤。
在标准状态下,锅炉出力85%状态。
75吨锅炉x150公斤煤每小时用煤量11250kg煤。
烧一吨煤,产生1600×S%千克SO2,1万立方米废气,产生200千克烟尘。
3 L! p+ A) H# y& z9 H# ^烧一吨柴油,排放2000×S%千克SO2,1.2万立米废气;排放1千克烟尘。
烧一吨重油,排放2000×S%千克SO2,1.6万立米废气;排放2千克烟尘。
大电厂,烟尘治理好,去除率超98%,烧一吨煤,排放烟尘3-5千克。
4 b4 p3 u# E0 W普通企业,有治理设施的,烧一吨煤,排放烟尘10-15千克;) u% S! h+ k% X, g0 ]砖瓦生产,每万块产品排放40-80千克烟尘;12-18千克二氧化硫。
规模水泥厂,每吨水泥产品排放3-7千克粉尘;1千克二氧化硫。
常用锅炉蒸发量发电量烟气量和脱硫塔径关系换算常用锅炉蒸发量、发电量、烟气量和脱硫塔径关系换算锅炉与脱硫工程一、蒸发量与发电量的关系蒸发量(T/h)×零点七×锅炉发电效率(一般30%-40%)=发电量(MW),例如:25000台=25MW,即130t/h锅炉。
二、燃煤量与蒸发量的关系将锅炉设置为满负荷运行:1吨煤燃烧约能产生8500~10500m3烟气产生1吨汽大约需要80万大卡的热量1千克煤的热值约为5000千卡,煤炭利用率约为70%例如35t/h锅炉的燃煤量约为:35×800000÷5000÷70%=8000千克,约8000千克/小时×10500=84000m3烟气三、常见锅炉参数及需要配备的脱硫塔直径蒸发量(T/h)发电量(MW)工况烟气量(M/h)3575130170220240-260400-410420444067010241900-204861225355060100012513520220092028344256701001001051602304603脱硫塔直径(M)34.65.366.57.48.2101012.521520标准烟气量之间的关系工况及工况下烟气量:在不同的温度、压力下气体的体积差别较大。
气体受不同条件变化下的衡算关系符合克拉贝龙方程:pv=nrtP是压力,V是体积,n是物质的量(mol),R是常数,为22.4mol/l。
T是温度。
因此,在一定压力下,气体的质量是恒定的,体积与温度成正比。
例如:90000m33烟气在140℃时,标准条件下的体积为X90000÷(273+140)=x÷273x=90000×273十÷(273+140)=59492m3脱硫塔直径的计算:烟气量Q(m3/s)=烟气流速s(M/s)×塔的截面积(3.14)×半径D2(o)烟气流速一般为3-4m/s。
5. 设备计算及选型选塔体材料为Q235-B 5.1 脱硫塔的设计计算脱硫吸收塔采用填料塔,填料为φ50×30×1.5聚丙烯鲍尔环,公称直径为50cm ,空隙率为ε=0.927,比表面积为α=114.m 2/m 3,采用乱堆的方式。
5.1.1 塔径计算泛点气速法泛点气速是填料塔操作气速上限,填料塔的操作空塔气速必须小于泛点气速,操作空塔气速与泛点气速之比称为泛点率。
对于散装填料,其泛点率的经验值为 u/u F =0.5 ~ 0.85 填料的泛点气速可由贝恩 — 霍根关联式计算:81412.032)()(lg Lg L g F G L K A a g u ρρμρρε-=⨯⨯⨯ 式中 u F —— 泛点气速,m/s ; g —— 重力加速度,9.81m/s 2 ; a —— 填料总比表面积,m 2/m 3 ; ε —— 填料层空隙率,m 3/m 3 ; ρg 、ρL —— 气相、液相密度,kg/m 3 ;μ —— 液体粘度,mPa·S ;μ=0.837 mPa·SL 、G —— 液相、气相的质量流量,kg/h ;A 、K —— 关联常数,与填料的形状及材料有关。
查下表得出A=0.204,K=1.75。
其中,8141)()(Lg G L K A ρρ-8141)03.1044869.0()91126869.003.1044711.7(75.1204.0⨯⨯⨯⨯-=0583.1-=因此, 2.0310583.110ua g u LgF ρρε⨯⨯⨯=-所以s m u F 575.2873.0869.003.1044114927.081.9102.0310583.1=⨯⨯⨯=- 取泛点率为0.5,则s m u u F 751.168.0==根据操作态的每小时气体处理量算出塔径D ,m u / 4V s π=D式中:D ——吸收塔直径,m ; V S ——气体的体积流量,m 3/sD=m 2902.4751.13600911264=⨯⨯⨯π圆整后D 取4.3m壁厚的计算 Q235-B当δ在3-4mm的范围内时[]MPa t113=δ,操作压力kpa m kg N kg gh P m c 388.11712/8.9/2.9903=⨯⨯==ρ,设计压力为:Kpa kpa p p c 1293.0126.1291.1===, 选取双面焊无损检测的比例为全部,所以1ϕ=计算壁厚: []21211293.01113243001293.02C C C C ppD td ++-⨯⨯⨯=++-=ϕδδ,取2.01=C ,12=C所以mm d 66.3`12.046.2=++=δ圆整后取mm n 4=δ.5.4强度校核求水压试验时的应力。