脫硫設(shè)計(jì)計(jì)算

1、濕法煙氣脫硫(WFGD)系統(tǒng)物料平衡的包括以下六個(gè)子平衡：煙氣平衡、固平衡、水平衡、氯平衡、鎂平衡、熱平衡。吸收塔物料總平衡Y Y廢水廢水G G石膏石膏G G制漿水制漿水石膏處理系統(tǒng)沖洗水沖洗水除霧器沖洗水除霧器沖洗水Qy2Qy2凈凈 煙煙 氣氣Qy1Qy1原煙氣原煙氣G G漿液漿液吸收塔X X排出漿液排出漿液P P濾液返回濾液返回補(bǔ)充水補(bǔ)充水氧化風(fēng)氧化風(fēng)制漿系統(tǒng)GGHQy1 Qy2Qy1Qy2煙道漏風(fēng)：Vy+(l+ )Vko(干）理論空氣量：式中：Vy-原煙氣Nm3/kg; 漏風(fēng)系數(shù)：對(duì)于鋼煙道， 取0.01/10米。VKO 理論空氣量Nm3/kg； Car煤所含基碳； Sar煤所含基硫；H

2、ar煤所含基氫；Oar煤所含基氧0.0889(0.375)0.2560.0333KOararararVCSHO1%Qy13%Qy2吸收塔假設(shè)干脫硫產(chǎn)物中CaSO42H2O與CaSO31/2H2O質(zhì)量比為0.92:0.01，其摩爾比為：(0.92/172.17):(0.01/129.15)=69.01:1.脫硫塔底固體中各組分流量OHCaSO224OHCaSO23213CaCO組 分質(zhì)量流量kg/hW%MSO2172.1769.01(69.01+1) MSO2129.151(69.01+1) MSO2100.09(Ca/S-1) 雜質(zhì)MSO2100.09 Ca/S (1-A) 飛灰FGD入口灰量

3、75 合計(jì) 100G固體一級(jí)旋流器真空皮帶機(jī)吸收塔回用水箱廢水旋流器)(%15)(sXtX)%(3%)5 .251 ()(%)5 .251 (sXtX)%(50%5 .25)(%5 .25sXtX)%)(11%(50%5 .25)%(90/%)11%(50%5 .25sXtXG石膏)(02363. 0%1%50%5 .25%3%)5 .251 ()(93. 01778. 0%)5 .251 (sXXXtXXX)(%3 . 1)(sYtY%54. 293. 002363. 0含固率)%(54. 2)(sGtG制漿水制漿水)(1%50%5 .25)(9 . 0/%)11%(505 .252/%)1

4、1%(50%5 .25%5 .25sXtXXX)(9 . 0/2/%)11%(50%5 .25LX石膏制漿水石膏沖洗GGYGXP煙氣中脫除SO2量為MSO2mol/h，需純石灰石量為MSO2mol /h。需純度為ACaCO3的石灰石量為： /h其中：鈣硫比Ca/S=1.05 CaCO3量為： G石灰石ACaCO3 kg/h 雜質(zhì)量為： G石灰石(1-ACaCO3)kg/h如使用工業(yè)水制備30%含固量漿液，則需水量：G石灰石/0.30.7 kg/h如使用v%含固量的脫硫反應(yīng)塔塔底漿液旋流分離液制備30%含固量漿液，設(shè)v%含固量旋流分離液中的固體物量為S kg/h，以水平衡可列下式： S/v%(1

5、-v%)=(S+ G石灰石)/30%(1-30%)計(jì)算得到S kg/h，則所需的水量為：G水S/v%(1-v%)kg/h則需v%的塔底漿液旋流分離液為： G制漿水S+G水kg/h30%漿液量為：G漿液G水/(1-30%)kg/h323/64100CaCOSOCaCOASCaMGCaSO42H2O中結(jié)晶水量為：G1= MSO2172.1769.01(69.01+1)172.17218.02kg/hCaSO31/2H2O結(jié)晶水量為：G2=MSO2129.151(69.01+1)129.150.518.02kg/h反應(yīng)產(chǎn)物中結(jié)晶水量為：G結(jié)晶水G1+G2G石膏帶走水G石膏10吸收塔出口漿液石膏處理系

6、統(tǒng)固平衡吸收劑需要量計(jì)算吸收塔底固體量計(jì)算吸收塔返回漿液P石膏量、沖洗水石膏帶走水結(jié)晶水計(jì)算制漿水廢水總量石膏帶出總水量石灰石漿液量石灰石量FGDSYSTEM工藝補(bǔ)充水工藝補(bǔ)充水廢水廢水石膏結(jié)晶水石膏結(jié)晶水凈凈 煙煙 氣帶走水氣帶走水（氣、液態(tài)）（氣、液態(tài)）塔進(jìn)口原煙氣帶水塔進(jìn)口原煙氣帶水（氣態(tài)）（氣態(tài)）石膏帶走水石膏帶走水石 膏 漿 液系統(tǒng)濾液制漿煙氣帶走水石膏帶出水石膏結(jié)晶水GGGMYGzfw石膏石膏帶出水煤水ClGlgYBgClClGw/20除霧器沖洗水除霧器沖洗水Qy2Qy2凈凈 煙煙 氣氣Qy1Qy1原煙氣原煙氣G G漿液漿液吸收塔X X排出漿液排出漿液P P濾液返回濾液返回補(bǔ)充水補(bǔ)

7、充水QykQyk氧化風(fēng)氧化風(fēng)XQPGGGQQywyky漿液皮帶沖洗水21)(石膏制漿水石膏沖洗水GGYGXP熱平衡是WFGD系統(tǒng)物料平衡中的主要平衡之一，它在相當(dāng)程度上決定著水平衡。熱平衡中的蒸發(fā)水是系統(tǒng)的主要水耗。由于煙氣中含有腐蝕性的酸性氣體和水蒸氣的存在，煙氣溫度的高低，對(duì)于系統(tǒng)煙道的防腐有著直接的影響，它決定了防腐材料及措施的選擇。而煙氣溫度的高低與吸收塔的熱平衡有很大的關(guān)系。 原煙氣熱原煙氣熱（處理前的煙氣）（處理前的煙氣）進(jìn)塔水熱進(jìn)塔水熱氧化空氣熱氧化空氣熱吸收劑熱吸收劑熱廢 水 帶 走廢 水 帶 走熱熱石膏帶走熱石膏帶走熱凈凈 煙煙 氣熱氣熱（處理后的煙氣）（處理后的煙氣）FGD

8、吸收塔吸收塔反應(yīng)熱反應(yīng)熱石 膏 處石 膏 處理系統(tǒng)理系統(tǒng)石 膏 漿 液石 膏 漿 液帶走熱帶走熱返回?zé)岱祷責(zé)嵘嵘釤崞胶馐荳FGD系統(tǒng)物料平衡中的主要平衡之一，它在相當(dāng)程度上決定著水平衡。熱平衡中的蒸發(fā)水是系統(tǒng)的主要水耗。由于煙氣中含有腐蝕性的酸性氣體和水蒸氣的存在，煙氣溫度的高低，對(duì)于系統(tǒng)煙道的防腐有著直接的影響，它決定了防腐材料及措施的選擇。而煙氣溫度的高低與吸收塔的熱平衡有很大的關(guān)系。 FGDSYSTEM工藝水熱工藝水熱氧化空氣熱氧化空氣熱吸收劑熱吸收劑熱返回液帶返回液帶入熱入熱石膏漿液帶走熱石膏漿液帶走熱凈凈 煙煙 氣熱氣熱（處理后的煙氣）（處理后的煙氣）原煙氣熱原煙氣熱（處理前的煙

9、氣）（處理前的煙氣）反應(yīng)熱由于由于FGDFGD系統(tǒng)的傳質(zhì)傳熱過(guò)程主要是在吸收塔中完成的，系統(tǒng)的傳質(zhì)傳熱過(guò)程主要是在吸收塔中完成的，所以選定吸收塔為熱平衡的研究對(duì)象：所以選定吸收塔為熱平衡的研究對(duì)象： 2222112231222111) 12()()(TYCTCGhhMHTCTCGTCTCQTCQTCQwzfmwwwwkkykpypy石膏石膏反應(yīng)熱計(jì)算: 430.82kJ/mol 公式1為T(mén)2的函數(shù)，假設(shè)一個(gè)出口溫度T2，查出該溫度下的飽和蒸汽壓；利用公式1算出蒸發(fā)水量蒸發(fā)水量Mzf，通過(guò)（Mzf原煙氣中水蒸汽量）計(jì)算出實(shí)際飽和蒸汽分壓/煙氣全壓計(jì)算飽和蒸汽壓 與假設(shè)值相同時(shí)的溫度即為出口煙溫出

10、口煙溫T2。2242232221COOHCaSOOHOCaCOSO不含蒸發(fā)水的煙氣熱量不含蒸發(fā)水的煙氣熱量工藝水熱量工藝水熱量氧化空氣熱量氧化空氣熱量Qy1原煙氣量（已知）kg/h，Qy 2凈 煙 氣 量 Qy 1+ ( Qy k- QO 2) + GC O 2；Qyk=mSO21/20.2128.863（kg/h）消耗的氧氣量QO2=mSO21/232kg/h反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳QCO2=mSO244.01kg/hG石膏見(jiàn)固平衡計(jì)算（含水）Y:廢水量見(jiàn)水平衡計(jì)算C在某一溫度下的平均定壓比熱容kJ/kgK； h1液態(tài)水比焓kJ/kg；h2水蒸氣比焓kJ/kg； 煙氣比重1.31.4kg/Nm3氧

11、化風(fēng)入塔冷卻到吸收塔漿液溫度計(jì)算入口物料流量、組成、溫度、熱量計(jì)算出口物料流量、組成、溫度、熱量假設(shè)出口溫度假設(shè)出口溫度T2計(jì)算蒸發(fā)水量計(jì)算蒸發(fā)水量計(jì)算飽和蒸汽壓計(jì)算飽和蒸汽壓輸出結(jié)果輸出結(jié)果不相同與該壓力溫度下的真實(shí)飽和蒸汽壓比較相同計(jì)算塔入、出口煙氣流量、摩爾組成、溫度、熱量，脫硫量輸入已知條件煙氣平衡計(jì)算氧化風(fēng)量計(jì)算固平衡計(jì)算水平衡計(jì)算吸收塔物料平衡計(jì)算熱平衡計(jì)算煙氣平衡計(jì)算工藝水量廢水量石灰石耗量石膏量蒸發(fā)水量塔出口煙溫SOSO2 2 去除效率計(jì)算去除效率計(jì)算 SOSO2 2 = f ( L/G , A = f ( L/G , AExchangeExchange, t, tReside

12、nceResidence , , p pAbsorber Absorber ) )L/G = f ( Number x Flowrate Circulation Pumps )L/G = f ( Number x Flowrate Circulation Pumps )液氣比選循環(huán)泵流量液氣比選循環(huán)泵流量t tResidence Residence = f ( Number of spray levels, v= f ( Number of spray levels, vGas Gas ) )A AExchange Exchange = f ( d= f ( dDroplets Droplets ) )d dDroplets Droplets = f ( p= f ( pNozzle Nozzle ) ) p pAbsorber Absorber = f ( v= f ( vGasGas, , Absorber Absorber ) )SOSO2 2 去除率的計(jì)算去除率的計(jì)算SO2 = 1 - e -kk = La Gb Fc Hd Re (pH, d, )