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1、以下計(jì)算部分將對(duì)石灰石-石膏法的脫硫工藝進(jìn)行物料衡算、熱量衡算、反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和換熱器的設(shè)計(jì)等具體的步驟物料衡算簡(jiǎn)化運(yùn)算條件:物料衡算主要針對(duì)脫硫裝置系統(tǒng)(即噴淋塔)和制漿系統(tǒng)(石灰石漿液)來(lái)進(jìn)行的,兩個(gè)系統(tǒng)之間來(lái)聯(lián)系的紐帶是在脫硫塔內(nèi)進(jìn)行的脫硫反應(yīng),即鈣硫比(Ca/S)選擇為 1.02,下面將詳細(xì)論述。以下條件在計(jì)算方法中被簡(jiǎn)化(1)不包括吸收塔的損失(2)假設(shè)煙氣帶入的粉塵為零(3)假設(shè)工藝水和石灰石不含雜質(zhì)(4)假設(shè)原煙氣和凈煙氣沒(méi)有夾帶物代入和帶出系統(tǒng)(5)假設(shè)沒(méi)有除霧器沖洗水(6)假設(shè)沒(méi)有泵的密封水(7)假設(shè)工藝系統(tǒng)是封閉的,沒(méi)有環(huán)境物質(zhì)的進(jìn)入和流出3.1 吸收系統(tǒng)物料衡算和相關(guān)配置噴

2、淋塔內(nèi)主要進(jìn)行脫硫反應(yīng),由鍋爐引風(fēng)壓機(jī)引來(lái)的煙氣,經(jīng)過(guò)增壓風(fēng)機(jī)升吸收塔,塔的下部為漿液池。前面已經(jīng)詳細(xì)地介紹了脫硫反應(yīng)的機(jī)理,由此可知反應(yīng)的物料比例為CaCO Ca1.02S1.02SO321.02 : 1.02 : 1 : 1設(shè)原來(lái)煙氣二氧化硫 SO 質(zhì)量濃度為 a (mg/m ),根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程32PV=nRT7700mg/m3273K可得:求得:/m3(273Kamga=1.1810 mg/m44而原來(lái)煙氣的流量(145時(shí))為 2010 (m /h)換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)設(shè)為 V )43a200000m /h K3V273Ka求得 V =1.3110 m /h=36.30 m /s533

3、a故在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下、單位時(shí)間內(nèi)每立方米煙氣中含有二氧化硫質(zhì)量為M =36.301.1810 mg/m =42.8310 mg=428.3g/s434SO2N =428.3/64 mol/s = 6.69mol/s7.0mol/sSO2對(duì)應(yīng)的石灰石(CaCO )物質(zhì)的量 nCaCO37.0 =7.14mol/s3石灰石(CaCO )質(zhì)量為mCaCO3=1.027.0100 700g/s=714g/s3點(diǎn)涵蓋了一些主流程。(1)吸收塔出口煙氣量 2前面已經(jīng)給出具體計(jì)算步驟,其數(shù)值為 36.30 m /s3(2)氧化空氣量的計(jì)算假設(shè)空氣通過(guò)氧化風(fēng)機(jī)進(jìn)入噴淋塔后,當(dāng)中的氧氣完全用于氧化亞硫酸鈣, 1 摩

4、爾亞硫酸鈣需要 0.5 摩爾的氧氣。具體計(jì)算步驟詳見(jiàn)噴淋塔直徑計(jì)算部分,其數(shù)值為 V =0.72 (m /s)3空氣(3)石灰石消耗量計(jì)算前面計(jì)算已經(jīng)給出具體計(jì)算步驟,其數(shù)值為 mCaCO37.0100g/s=1.02700g/s=714g/s(4)吸收塔的石膏產(chǎn)量(干態(tài))m Mn172g/mol7.14mol/s 1.228kg/s kg/h 2H O 2H O 2H O4242423.2 制漿系統(tǒng)物料衡算和相關(guān)配置吸收漿液制備系統(tǒng)按公用系統(tǒng)配置,可以按照兩套或多套脫硫裝置合用一套采用不大于 20mm 灰石消耗量的 150%選擇,而且不小于 100%校核工況下的石灰石消耗量。 4 條再循環(huán)管

5、回到石灰石漿液箱,以防止?jié){液在管道內(nèi)沉淀。脫硫所需要的石灰石漿液量由鍋爐負(fù)荷,煙氣的 SO 濃度和 Ca/S來(lái)聯(lián)合控2液的密度計(jì)控制測(cè)量量作前饋控制旋流器個(gè)數(shù)。根據(jù)液體氣體比為 12.2 L/m ,噴淋塔內(nèi)實(shí)際運(yùn)行條件下塔內(nèi)氣體流量3V =V +V +V =36.30+2.54+0.56(m /s)=39.40(m /s),33ga23V又12.2L/m3LVg所以在運(yùn)行狀況下脫硫塔(噴淋塔)內(nèi)的實(shí)際漿液流量為V =12.2L/m 39.40(m /s)=480.68L/s33L該漿液中的石灰石(CaCO )物質(zhì)的量 n=7.14mol/s ,3漿液中石灰石(CaCO )質(zhì)量為m=714g/s

6、 (參見(jiàn)前面脫硫系統(tǒng)計(jì)算部分)3CaCO3故石灰石漿液中碳酸鈣物質(zhì)的量濃度為C= nn / V =7.14(mol/s)/480.68(L/s)0.015mol/L石灰石漿液 CaCO3L3.3 煙氣系統(tǒng)的熱量衡算和相關(guān)配置從鍋爐來(lái)的熱煙氣經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)增壓后進(jìn)入煙氣換熱器降溫側(cè),經(jīng)GGH冷卻后,煙氣進(jìn)入吸收塔,向上流動(dòng)穿過(guò)噴淋層,在此煙氣被冷卻到飽和溫度,煙氣中的SO 被石灰石漿液吸收。除去SO 及其它污染物的煙氣經(jīng) GGH22加熱至 80 GGH漏風(fēng)率小于 。GGH 是利用熱煙氣所帶的熱量加熱吸收塔出來(lái)的冷的凈煙氣。在設(shè)計(jì)條件下且沒(méi)有補(bǔ)充熱源時(shí),GGH可將凈煙氣的溫度提高到 80以上。在熱煙氣

7、的進(jìn)口與 GGH 相連的煙道出口安置一套可伸縮的清洗設(shè)備,用來(lái)的輔助蒸汽和水噴嘴的驅(qū)動(dòng)機(jī)械。GGH配一臺(tái)在線的沖洗水泵 洗提供高壓沖洗水。自動(dòng)吹灰系統(tǒng)可保證GGH 的受熱面不受堵塞,保持承諾的凈煙氣出口溫度。當(dāng) GGH停機(jī)后,換熱元件可用一低壓水清洗裝置進(jìn)行清洗。此低壓水清洗裝置每年使用兩次。每臺(tái) GGH上的兩個(gè)固定的水沖洗裝置用來(lái)進(jìn)行離線沖洗。熱面噴沖洗水。煙道上設(shè)有擋板系統(tǒng),以便于 FGD系統(tǒng)正常運(yùn)行和事故時(shí)旁路運(yùn)行。FGD裝置的擋板系統(tǒng)包括一臺(tái) FGD FGD出口凈煙氣擋板和一臺(tái)旁路煙氣擋板,擋板為雙百葉式。在正常運(yùn)行時(shí),F(xiàn)GD進(jìn)出口擋板開(kāi)啟,旁路擋板關(guān)閉。在故障情況下,開(kāi)啟煙氣旁路擋板門(mén),關(guān)閉 FGD進(jìn)出口擋板,煙氣通過(guò)旁路煙道繞過(guò) FGD 系統(tǒng)直接排到煙囪。所有擋板都配有密封系統(tǒng),以保證“零”泄露。密封空氣設(shè)兩臺(tái) 100%容量的密封空氣風(fēng)機(jī)(一臺(tái)備用)和二級(jí)電加熱器,加熱溫度不低于 70。對(duì)于換熱器,進(jìn)入換熱器的煙氣分成兩種,包括要進(jìn)入脫硫塔(噴淋塔)的原煙氣(溫度為145)和經(jīng)過(guò)噴淋塔石灰石漿液淋洗后的凈化煙道氣(出口溫度50原煙氣的熱流量Q= mc t vc t = 1.78610 0.975(145100)KJ /h= W56iipi ii i pi i凈化煙氣的熱流量Q m c t v c t 1.786 (8050)/h

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