石灰石石膏湿法脱硫系统的设计计算
电厂脱硫培训—石灰石及石膏湿法FGD原理和主要参数
电厂脱硫培训一石灰石/石膏湿法FGD原理和主要参对于一般的湿法脱硫技术喷淋塔而言，吸收液通过喷嘴雾化喷入脱硫塔，分散成细小的液滴并覆盖脱硫塔的整个断面。
这些液滴与塔内烟气逆流接触，发生传质与吸收反应，烟气中的SO2、SOs及HC1、HF被吸收。
S02吸收产物的氧化和中和反应在脱硫塔底部的氧化区完成并最终形成石膏。
为了维持吸收液恒定的PH值并减少石灰石耗量，石灰石被连续加入脱硫塔,同时脱硫塔内的吸收剂浆液被搅拌机、氧化空气和脱硫塔循环泵不停地搅动，以加快石灰石在浆液中的均布和溶解第一节主要运行变量概念1、脱硫塔烟气流速脱硫塔烟气流速是脱硫塔内饱和烟气的平均流速，在标准状态下，它等于饱和烟气的体积流量除以垂直于烟气流向的脱硫塔断面面积。
上述计算中，脱硫塔横断面积不扣除塔内支撑件、喷淋目管和其他内部构件所占有的面积，因此又称为空塔烟气平均流速。
2、液气比液气比表示洗涤单位体积饱和烟气(m3)的浆液体积数(1),即1/G。
3、脱硫塔PH值脱硫塔PH值表示脱硫塔中H'的浓度，是FGD工艺控制的一个重要参数，PH的高低直接影响系统的多项功能。
4、脱硫塔浆液循环停留时间脱硫塔浆液循环停留时间(t)表示脱硫塔浆液全部循环一次的平均的时间，此时间等于脱硫塔中浆液体积(V)除以循环浆液流量(1),即t(min)=60V∕1o5、浆液在脱硫塔中的停留时间浆液在脱硫塔中的停留时间(t)又称为固体物停留时间。
它等于脱硫塔浆液体积(V)除以脱硫塔排出泵流量(B),BPt(h)=V∕Bo固体停留时间也等于脱硫塔中存有固体物的质量(kg)除以固体副产物的产出率(kg∕h)06、吸收剂利用率吸收剂利用率(∏)等于单位时间内从烟气中吸收的SO2摩尔数除以同时间内加入系统的吸收剂中钙的总摩尔数，即n(100%)=已脱除的SO?的摩尔数/加入系统中的Ca的摩尔数X1OO机吸收剂利用率也可以理解为在一定时间内参与脱硫反应的CaC0,的数量占加入系统中的Caeo3总量的百分比。
火电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水排放量的计算
时 ， 致 石 膏 纯 度 下 降并 使 脱 硫 效 率 较 低 。严 重 会导
时， 细小 的灰尘包 裹 在石 灰 石颗 粒外 表 面 ， 阻碍 石 灰
（） １ 系统 需 要 排 放 Ｃ 一 ｌ 。脱 硫 系 统 内 Ｃ 一 ｌ 主要 来 自于烟 气 中 的 Ｈ １ 工艺 水 中 的 Ｃ 一 随着 系统 Ｃ和 ｌ， 的运 行 ， ｌ 会 在 系 统 中 不 断 富 集 。 由 于 液 相 中 ｃ一 Ｃ 和 Ｃ 一 成 离 子 对 Ｃ Ｃ： 溶 解 的 Ｃ 质 量 浓 ａ ｌ配 ａ １， ａ 度 随 Ｃ一 ｌ 质量 浓 度增 加 而增 加 ， 由于 同离 子效 应 ， 会
（％氧、 ６ 干基 、 况 ） ｍ ／ ； 为 原 烟气 中 Ｈ １ 标 ， 。ｈｐ Ｃ 质
抑制石 灰石 的溶 解 ， 降低 了液 相 的碱 度 。在 消 耗 同
样石灰 石 的情况 下 ， 降低 脱 硫 效 率 。为 了维 持 一 会
量 浓度 ，ｇｍ。Ｊ 净 烟 气 中 Ｈ １ 量浓 度 ，ｇ１ ； ｋ／ ；㈣】 Ｄ Ｃ质 ｋ／Ｔ Ｉ
（ 中国华 电工程 （ 集团 ） 限公 司 ， 有 北京 １０ ３ ） ０ ０５
摘
要： 分析了脱硫废水产生 的原 因， 绍了脱硫废水排放量计 算的 ３个基本 计算模 型 ， 实例对 ３个计 算模 型的应用 介 举
情况进行 了阐述并对计算结果进行 了分析。 关键词 ： 湿法脱 硫 ； 脱硫废水 ； 废水排量 ； 计算模 型
自烟气 ， 当进入 系统 的灰尘含量 过多且 长时 间不外 排
(完整word版)石灰石-石膏湿法脱硫系统的设计计算
石灰石-石膏湿法脱硫系统设计(内部资料)编制:xxxxx环境保护有限公司2014年8月1.石灰石-石膏法主要特点（1）脱硫效率高，脱硫后烟气中二氧化硫、烟尘大大减少，脱硫效率高达95％以上。
（2）技术成熟，运行可靠性高。
国外火电厂湿法脱硫装置的投资效率一般可达98％以上，特别是新建的大机组采用湿法脱硫工艺，使用寿命长，可取得良好的投资效益。
（3）对燃料变化的适应范围宽，煤种适应性强。
无论是含硫量大于3％的高硫燃料，还是含硫量小于1％的低硫燃料，湿法脱硫工艺都能适应。
（4）吸收剂资源丰富，价格便宜。
石灰石资源丰富，分布很广，价格也比其它吸收剂便宜。
（5）脱硫副产物便于综合利用。
副产物石膏的纯度可达到90％，是很好的建材原料。
（6）技术进步快。
近年来国外对石灰石-石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断改进，可望使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。
（7）占地面积大，一次性建设投资相对较大。
2.反应原理（1）吸收剂的反应购买回来石灰石粉（CaCO3）由石灰石粉仓投加到制浆池，石灰石粉与水结合生成脱硫浆液。
（2）吸收反应烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收大部分SO2，反应如下：SO2(气)+H2O→H2SO3(吸收)H2SO3→H+ +HSO3－H+ +CaCO3→ Ca2+ +HCO3－（溶解）Ca2+ +HSO3－+2H2O→ CaSO3·2H2O+H+ (结晶)H+ +HCO3－→H2CO3(中和)H2CO3→CO2+H2O总反应式：SO2＋CaCO3+2H2O→CaSO3·2H2O+CO2（3）氧化反应一部分HSO3－在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其它的HSO3－在反应池中被氧化空气完全氧化并结晶，反应如下：CaSO3＋1/2O2→CaSO4(氧化)CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O(结晶)（4）其他污染物烟气中的其他污染物如SO 3、Cl －、F －和尘都被循环浆液吸收和捕集。
石灰石(石灰)湿法脱硫技术
石灰石（石灰）湿法脱硫技术湿法脱硫中所应用的脱硫系统位于烟道的末端，脱硫过程中的反应温度低于露点，因此，脱硫后的烟气需要进行加热处理才能排出。
由于脱硫过程中的反应类型为气液反应，其脱硫效率和所用脱硫添加剂的使用效率均较高，因此，在许多大型燃煤电站中都已建成使用。
一、石灰石（石灰）湿法脱硫技术概述根据最新的技术统计资料显示，到目前为止投入使用的脱硫技术种类已经超过200种，在形式多样的脱硫技术中，湿法脱硫技术是应用范围最广、脱硫效率最高的一种应用技术，占脱硫设备总装机量的80%以上，始终占据着脱硫技术领域的主导地位。
石灰石（石灰）湿法脱硫技术作为最成熟的一种脱硫技术，其脱硫效率可到90%以上，成为效果最显著的脱硫方法。
石灰石（石灰）湿法脱硫技术经过几十年的发展，已被应用于600MW 烟气单塔的烟气处理系统中，脱硫剂的利用效率基本稳定在95%以上，反应过程所消耗的电能不足电厂出力的1.5%，与十多年前的脱硫系统相比，在脱硫成本轻微上升的条件下脱硫效果却得到了质的飞跃。
二、石灰石（石灰）湿法脱硫技术的应用原理（一）工艺流程石灰石（石灰）湿法脱硫技术的基本过程是：烟气经锅炉排出后进入除尘器，之后进入脱硫塔，脱硫塔内的石灰石浆液与烟气中的SO2进行气液反应，生成CaCO3和CaCO4。
在反应之后的浆液中充入氧气，可将CaCO3氧化成CaCO4和石膏，石膏经脱水处理后可作为脱硫反应的副产品被回收利用。
工业实践中采用最多的脱硫塔方式是单塔，在单塔中可完成脱硫反应的全过程，脱硫成本和运行费用也更低。
（二）反应过程烟气中的SO2在脱硫塔内的反应过程可用下面两个方程表示，其中，第二个反应过程中生产的CaSO3会被烟气中的氧气氧化生成CaSO4，形成副产品被回收利用。
SO2+CaCO3—CaSO3+CO2 石灰石浆液（1）SO2+Ca（OH）2—CaSO3+H2O 石灰浆液（2）（三）脱硫效率脱硫效率受到诸多因素的影响，其中，脱硫塔中的pH值对脱硫效率会产生较大的影响。
湿法脱硫系统物料平衡计算
1湿法脱硫系统物料平衡一、计算基础数据（1）待处理烟气烟气量：1234496Nm3/h（wet）、1176998 Nm3/h（dry）烟气温度：114℃烟气中SO2浓度：3600mg/Nm3烟气组成：石灰石浓度：96.05%二、平衡计算（1）原烟气组成计算（2）烟气量计算1、①→②（增压风机出口→ GGH出口）：取GGH的泄漏率为0.5%，则GGH出口总烟气量为1234496 Nm3/h×（1-0.5%）=1228324Nm3/h=1629634kg/h泄漏后烟气组分不变，但其质量分别减少了0.5%，见下表。
温度为70℃。
2、⑥→⑦（氧化空气）：假设脱硫塔设计脱硫率为95.7%，即脱硫塔出口二氧化硫流量为3778×（1-95.7%）=163 kg/h，二氧化硫脱除量=（3778-163）/64.06=56.43kmol/h。
取O/S=4需空气量=56.43×4/2/0.21=537.14kmol/h×28.86（空气分子量）=15499.60kg/h，约12000Nm3/h。
其中氧气量为537.14 kmol/h×0.21=112.80 kmol/h×32=3609.58kg/h氮气量为537.14 kmol/h×0.79=424.34 kmol/h×28.02=11890.02kg/h。
氧化空气进口温度为20℃，进塔温度为80℃。
3、②→③（GGH出口→脱硫塔出口）：烟气蒸发水量计算：1）假设烟气进塔温度为70℃，在塔内得到充分换热，出口温度为40℃。
由物性数据及烟气中的组分，可计算出进口烟气的比热约为0.2536kcal/kg.℃，Cp =0.2520 kcal/kg.℃。
（40℃）Cp烟气=（0.2536+0.2520）/2=0.2528 kcal/kg.℃氧化空气进口温度为80℃，其比热约为0.2452 kcal/kg.℃，Cp（40℃）=0.2430kcal/kg.℃。
石灰石-石膏湿法脱硫化学分析
如下图，当硫酸钠的浓度增大到0.04N时，由于硫酸钠的同离子效应， 硫酸铅的沉淀的溶解度最小。继续增大硫酸钠的浓度，盐效应增大， 硫酸铅的溶解度反而增大
Na2SO4(mol/L) 0 PbSO4(mmol/L) 0.15
0.001 0.024
0.01 0.016
0.02 0.014
0.04 0.013
3、灰化，灼烧。
用低温烘去水分，不要使滤纸着火，反复灼烧时间
应控制15分钟左右。
下一节
重量分析法
(1)重量分析法的原理 (2)重量分析法的过程和对沉淀的要求 (3)影响沉淀溶解度的因素 (4)影响沉淀纯度的因素 (5)沉淀条件的选择
(1)重量分析法的原理
重量分析法是将待测组分与试样中的其 他组分分离，然后称重，根据称量数据 计算出试样中待测组分含量的分析方法。 根据被测组分与试样中其他组分分离的 方法不同，重量分析法通常可分为沉淀 法、气化法、电解法。
配位效应
由于溶液中存在的配位剂与金属离子形成配合物，从而增
大沉淀溶解度的现象，称配位效应。
例子，用NaCl作沉淀剂沉Ag＋时，Cl-既能与Ag＋生成AgCl沉
淀，过量的Cl-又能与AgCl形成AgCl2-, AgCl32-和AgCl43-等配位离 子，使AgCl沉淀的溶解度增大。
小结：从以上讨论可知 同离子效应
的称量物质，可以减小称量误差，提高分析准确度
(3)影响沉淀溶解度的因素
影响沉淀平衡的因素很多，如同离子效应、盐效应，酸效应、 配位效应等。
同离子效应
当沉淀反应达到平衡后，若向溶液中加入含某一构晶离子的试剂 或溶液，则沉淀的溶解度减小，这一效应称为同离子效应。
盐效应
在难溶电解质的饱和溶液中，由于加入了强电解质而增大沉淀溶 解度的现象．称为盐效应。例如用Na2SO4作沉淀剂测定Pb2+时， 生成PbSO4。当PbSO4沉淀后，继续加入Na2SO4,就同时存在同离 子效应和盐效应。
脱硫系统石灰石浆液流量计算
某电厂的一台300MW燃煤机组，装有湿法石灰石—石膏烟气脱硫装置，其入口烟气流量为1070659Nm 3/h，进口烟气氧量为6%，SO 2浓度为1985mg/Nm 3，石灰石纯度是92%，Ca/S等于1.03，石灰石浆液密度为1230kg/m 3，脱硫效率为91%，试计算该脱硫装置每小时所需石灰石浆液的体积流量是多少？解：根据石灰石消耗量计算公式：332226,10CaCO CaCO RG SO rawgas SO R t SO M m V c F M η−=××××÷×S式中：3CaCO m ＝石灰石消耗量，kg/hRG V ＝烟气流量：1070659Nm 3/h2,SO rawgas c ＝原烟气中SO 2含量：1985mg/Nm 32SO η＝脱硫率，91%3CaCO M ＝CaCO 3的摩尔量，100.09kg/kmol2SO M ＝SO 2的摩尔量，64.06kg/kmolR F ＝石灰石纯度，92%S t ＝钙硫比：1.0336100107065919851091%92% 1.0364−=××××÷×CaCO m＝2125.2581×0.91×1.5625÷0.92×1.03＝3.3832（t/h）根据密度与含固量的换算公式1211100%11S S ρωρ−=×−式中：ω＝质量分数（含固量），%1S ρ＝石灰石的浆液密度，kg/m 32S ρ＝石灰石的密度，取2.71×103 kg/m 311 1.23100%11 2.71ω−=×− ＝10.813100%10.369−×−＝0.2964×100%＝29.64%根据石灰石浆液的质量流量计算公式： 33CaCO suspension CaCO m m c =式中：suspension m ＝石灰石浆液质量流量，t/h 3CaCO m ＝石灰石消耗量，t/h 3CaCO c ＝石灰石浆液的含固量，% 3.383229.64%= suspension m＝11.4143（t/h）石灰石浆液的体积流量计算公式 suspensionsuspension suspensionm V ρ=式中：suspension V ＝石灰石浆液体积流量，m 3/h suspension m ＝石灰石浆液质量流量，kg/h suspension ρ＝石灰石浆液的密度，kg/m 33311.4143101.2310×=× suspension V＝9.2799 m3/h。
石灰石-石膏湿法脱硫系统水耗计算及节水分析
组脱硫 系统 的耗 水总量 ， 以及对脱硫 系统 的废 水排放 、 石 膏携 带水 、 烟 气携 带液滴 、 吸收塔 内水分 蒸发等 水耗情 况
进行 了统计 。根据计 算结果 ， 指 出吸收塔 内水 分蒸发是造成脱硫 系统高水耗的主要 原 因， 并提 出了减 少烟 气量 、 降
低 锅 炉 排 烟 温度 、 合 理 调 整 脱 硫 用水 水 源等 措 施 ， 实现 脱 硫 系统 的 节 水 目的 。 关键词 ： 湿 法 脱硫 ； 系统 ； 水耗 ； 计算 ； 节水 ； 措施 ； 烟 气量 ； 温 度 中图分类号 ： × ７ ７ ３ 文 献标 识 码 ： Ａ
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ＷＦ ＧＤ；ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ；ｗａ ｔ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ；ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ；ｗａ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｖ ｉ ｎ ｇ；ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ；ｆ ｌ ｕ ｅ ｇ ａ ｓ ｖ ｏ ｌ ｕ ｍｅ ；ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ
ＣＨＥＮ Ｃｈ ｏ ｎ ｇ － ｍｉ ｎ ｇ，ＺＨＡＮＧ Ｙａ ｎ ｇ， Ｓ ＯＮＧ Ｇｕ ｏ — ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ
（ Ｔｈ ｅ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｈｅ ｂ ｅ ｉ Ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｉ ａ ｌ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｃ ｏ ． ， Ｓ ｈ ｉ ｊ ｉ ｚ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ ，Ｈｅ ｂ ｅ ｉ ，０ ５ ０ ０ ２ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｔ ｏ ｗｅ ｒ ｉ ｎ ａ ６ ０ ０ ＭＷ ｕ ｎ ｉ ｔ ｈ ａ ｖ ｅ ｂ ｅ ｅ ｎ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ． Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｈ ｏ ｗｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｅ ｖ ａ ｐ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｒ ｅ ａ ｓ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｈ ｉ ｇ ｈ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ＷＦ ＧＤ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ． Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｓ ｏ ｍｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｌ ｉ ｋ ｅ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎ ｇ ｆ ｌ ｕ ｅ ｇ ａ ｓ ｖ ｏ ｌ ｕ ｍｅ ，
石灰石
石灰石-石膏湿法烟气脱硫每小时消耗石灰石量的计算方法石粉理论用量＝SO2产生量×100/64×Ca/S×脱硫效率/石粉实际含量石膏理论产量＝石粉理论用量×172/100/90％（石膏含水率为10％）石灰石粉用量=二氧化硫减排量×1.8脱硫石灰石消耗量计算公式在石灰石-石膏湿法脱硫工艺中，化学反应方程式为：2CaCO3+2SO2+O2+4H2O <==> 2CaSO4•2H2O+2CO21mol的SO2脱除需1mol的CaCO3，同时产生1mol的CaSO4•2H2O（石膏）。
其中SO2的分子量为64，CaCO3的分子量为100，CaSO4•2H2O（石膏）的分子量为172 SO2的脱除量可以按以下原则进行简单的计算。
根据国家环保总局《主要污染物总量减排统计办法》第六条规定：污染物排放量可采用监测数据法、物料衡算法、排放系数法进行统计。
针对煤粉炉而言，煤中硫分转换为二氧化硫的系数为0.8。
测算公式如下：燃料燃烧二氧化硫的脱除量=燃料煤消费量×煤含硫率×0.8×2×脱硫率当已知燃煤耗量、煤质中的硫含量、脱硫率，则可对通过石灰石耗量、石灰石中CaCO3的含量、石膏产量来判断脱硫系统是否正常运行。
例：某电厂提供的燃煤数据为500t/h，煤质中含硫率为：1%，脱硫率：95%，根据测算公式可知，SO2脱除量=500×1%×0.8×2×95%=7.6t/h；纯石灰石耗量为：7.6÷64×100=11.875t/h，考虑石灰石纯度为92%，Ca/S比为1.03,则石灰石耗量为：11.875×1.03÷92%=13.59t/h；折算到浆液时为每小时消耗38.5m3/h（30%浆液浓度）;石膏产量为：7.6÷64×172=20.425t/h.湿法脱硫系统物料平衡一、计算基础数据（1）待处理烟气烟气量：1234496Nm3/h（wet）、1176998 Nm3/h（dry）烟气温度：114℃烟气中SO2浓度：3600mg/Nm3二、平衡计算（1）原烟气组成计算(2）烟气量计算质量流量和体积流量的关系：质量流量(kg/h)=体积流量(Nm3/h)×密度(kg/m3) 1、①→②（增压风机出口→GGH出口）：取GGH的泄漏率为0.5%，则GGH出口总烟气量为1234496 Nm3/h×（1-0.5%）=1228324Nm3/h=1629634kg/h 泄漏后烟气组分不变，但其质量分别减少了0.5%，见下表。
脱硫工艺及其计算公式全解析
脱硫工艺及其计算公式全解析脱硫工艺是指将燃煤产生的二氧化硫（SO2）转化为无害的化合物或直接去除其SO2的工艺，主要应用于电力、冶金、化工等行业中。
常见的脱硫工艺包括湿法脱硫和干法脱硫。
湿法脱硫是通过将煤中的SO2与吸收剂接触反应，将SO2转化为硫酸或硫酸盐。
干法脱硫是通过使用吸附剂或催化剂直接吸附或催化氧化SO2，使其转化为硫酸或硫酸盐。
下面给出了湿法脱硫工艺中常见的石灰石-石膏脱硫工艺的计算公式：1.石灰石的消耗量计算公式：石灰石消耗量=SO2排放量/石灰石中CaO的质量分数*石灰石的可用率其中，SO2排放量为燃煤所产生的SO2排放量，石灰石中CaO的质量分数为石灰石中CaO的含量，石灰石的可用率为石灰石转化为CaO的效率。
2.石灰石浆液制备量计算公式：石灰石浆液制备量=SO2排放量/[石灰石中CaO的质量分数*石灰石的可用率*石灰石的浆液中CaO的浓度]其中，石灰石中CaO的质量分数、石灰石的可用率同上述公式，石灰石的浆液中CaO的浓度为石灰石浆液中CaO的含量。
3.石灰石浆液的回收量计算公式：石灰石浆液的回收量=石灰石浆液制备量-石灰石溶液中CaO的消耗量其中，石灰石溶液中CaO的消耗量为CaO在反应过程中的消耗量。
4.石膏产量计算公式：石膏产量=SO2排放量/[石膏中CaSO4的质量分数*石膏中CaSO4的可用率]其中，石膏中CaSO4的质量分数为石膏中CaSO4的含量，石膏中CaSO4的可用率为石膏转化为CaSO4的效率。
需要注意的是，以上公式中的各项参数需要实际运行的数据进行计算，并且不同的脱硫工艺可能存在不同的计算公式。
此外，脱硫工艺还涉及到反应温度、压力、吸收剂浓度等因素的影响，这些因素也需要考虑在内。
因此，在实际应用中，需要结合具体情况和工艺要求进行合理计算和调整。
石灰石-石膏法烟气脱硫湿法系统设计
石灰石-石膏法烟气脱硫湿法系统设计2008年12月目录1.概述 (1)2.典型的系统构成 (1)3反应原理 (2)4 系统描述 (5)5.FGD系统设计条件的确认 (14)6.物料平衡计算、热平衡计算 (19)1.概述石灰石-石膏法烟气脱硫技术已经有几十年的发展历史,技术成熟可靠,适用范围广泛,据有关资料介绍,该工艺市场占有率已经达到85%以上。
由于反应原理大同小异，本设计总结了一些通用的规律和设计准则，基本适用于目前市场上常用的各种石灰石-石膏法烟气脱硫技术，包括喷淋塔、鼓泡塔、液柱塔等。
2.典型的系统构成典型的石灰石/石灰－石膏湿法烟气脱硫工艺流程如图2-1所示，实际运用的脱硫装置的范围根据工程具体情况有所差异。
图2-13反应原理3.1 吸收原理吸收液通过喷嘴雾化喷入吸收塔，分散成细小的液滴并覆盖吸收塔的整个断面。
这些液滴与塔内烟气逆流接触，发生传质与吸收反应，烟气中的SO2、SO3及HCl 、HF被吸收。
SO2吸收产物的氧化和中和反应在吸收塔底部的氧化区完成并最终形成石膏。
为了维持吸收液恒定的pH值并减少石灰石耗量，石灰石被连续加入吸收塔，同时吸收塔内的吸收剂浆液被搅拌机、氧化空气和吸收塔循环泵不停地搅动，以加快石灰石在浆液中的均布和溶解。
3.2 化学过程强制氧化系统的化学过程描述如下：（1）吸收反应烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收大部分SO2，反应如下：SO2＋H2O→H2SO3（溶解）H 2SO3⇋H＋＋HSO3－（电离）吸收反应的机理：吸收反应是传质和吸收的的过程，水吸收SO2属于中等溶解度的气体组份的吸收，根据双膜理论，传质速率受气相传质阻力和液相传质阻力的控制，吸收速率＝吸收推动力/吸收系数（传质阻力为吸收系数的倒数）强化吸收反应的措施：a)提高SO2在气相中的分压力（浓度），提高气相传质动力。
b)采用逆流传质，增加吸收区平均传质动力。
c)增加气相与液相的流速，高的Re数改变了气膜和液膜的界面，从而引起强烈的传质。
石灰石-石膏法脱硫计算
0.077
mwater,vapourised=
21200 kg/h
V m water,saturation
water,vapourised water,saturation
=
取
Vwater,saturation=
27179.49 Nm³/h 27000 Nm³/h
12 吸收塔出口净烟气的计算
Vwater,vapourised,cleangas=Vwater+Vwater,saturatio
633000 Nm³/h
mwet=
913200 kg/h
mdry=
848000 kg/h
Vwater
84000 Nm³/h
mwatewr
65520 kg/h
T1=
48 °C
O2=
%(dry)
SO2=
200 mg/m³
SO2,6%O2=
219 mg/m³
14 废水流量的计算
假定烟气中HCl的浓度CHCl，fluegas=
取
Qa’=
6.8 m³/kg
3
标准状况下理论烟气量（空气含湿量为12.93g/m ³）
Qs’=
1.867（CY+0.375SY)+11.2HY+1.24WY+0.016Qa'+0.79Qa'+0.8NY
=
7.345681 m³/kg
4 标准状况下实际烟气量
取
Qs’=
7.35 m³/kg
空气过剩系数
α=
mhydrocyclone,underflow s,hydrocyclone,underflow
=
石灰石石膏湿法脱硫物料衡算（简单步骤）
石灰石石膏湿法脱硫物料衡算首先，根据所给的烟气成分，计算烟气的分子量，烟气的湿度等。
其次，要先行计算出吸收塔的进口及出口烟气的状况。
1 假定吸收塔出口的温度T1（如果有GGH，则需要先行假定两个温度，即吸收塔进口T0及出口温度。
）2 利用假定的出口温度，查表可以知道对应改温度的饱和蒸汽压Pas。
3 由H as＝0.622Pas/（P－Pas）可以求出改温度下的饱和水湿度4 由已知的进口温度T0、r0、C H（C H＝ 1.01+1.88H0）、H0，可以求出T as＝T0－（r0*（H as－H0）/（1.01+1.88 H0））（H0：初始烟气的湿度，r0＝2490）5 如果Tas接近于T1，那么这个假定温度可以接受，若果与假定温度相距太远，则该温度不能接受，需要重新假定。
(上述为使用试差法的绝热饱和计算过程，对于技术上涉外的项目，一般外方公司会提供，上面一部分的计算软件无须人工手算的)6 有GGH时，假定吸收塔出口温度经已确定后，判断该温升是否符合GG H 出口与入口的烟温差，假如烟温差同样适合的话，再校验GGH的释放热量问题。
再次，在确定好吸收塔出口气体的流量后，利用除雾器的最大流速限值，计算出吸收塔的直径。
再根据进口烟气限速，计算出烟气进口的截面积。
7 由提供的液气比L/G可以计算出，喷淋所需的吸收液流量。
由这个吸收液流量，再按照经验停留时间，可以计算出循环水箱的容积。
同样根据经验需要的氧化时间及设计的氧气上升速度，可以计算出循环水箱的液位高度。
那么就可以计算出整个吸收塔基循环水箱的截面积。
8 计算消耗的石灰石用量由入口的二氧化硫浓度以及设计的二氧化硫脱除率可以知道脱除的二氧化硫。
对于烟气的三氧化硫而言，其脱除率达100％，所以多氧化硫物质的脱除量可以计算出来。
石灰石石膏湿法脱硫物料衡算（简单步骤）
石灰石石膏湿法脱硫物料衡算首先，根据所给的烟气成分，计算烟气的分子量，烟气的湿度等。
其次，要先行计算出吸收塔的进口及出口烟气的状况。
1 假定吸收塔出口的温度T1（如果有GGH，则需要先行假定两个温度，即吸收塔进口T0及出口温度。
）2 利用假定的出口温度，查表可以知道对应改温度的饱和蒸汽压P as。
3 由H as＝0.622P as/（P－Pas）可以求出改温度下的饱和水湿度4 由已知的进口温度T0、r0、C H（C H＝ 1.01+1.88H0）、H0，可以求出T as＝T0－（r0*（H as－H0）/（1.01+1.88 H0））（H0：初始烟气的湿度，r0＝2490）5 如果T as接近于T1，那么这个假定温度可以接受，若果与假定温度相距太远，则该温度不能接受，需要重新假定。
(上述为使用试差法的绝热饱和计算过程，对于技术上涉外的项目，一般外方公司会提供，上面一部分的计算软件无须人工手算的)6 有GGH时，假定吸收塔出口温度经已确定后，判断该温升是否符合GGH 出口与入口的烟温差，假如烟温差同样适合的话，再校验GGH的释放热量问题。
再次，在确定好吸收塔出口气体的流量后，利用除雾器的最大流速限值，计算出吸收塔的直径。
再根据进口烟气限速，计算出烟气进口的截面积。
7 由提供的液气比L/G可以计算出，喷淋所需的吸收液流量。
由这个吸收液流量，再按照经验停留时间，可以计算出循环水箱的容积。
同样根据经验需要的氧化时间及设计的氧气上升速度，可以计算出循环水箱的液位高度。
那么就可以计算出整个吸收塔基循环水箱的截面积。
8 计算消耗的石灰石用量由入口的二氧化硫浓度以及设计的二氧化硫脱除率可以知道脱除的二氧化硫。
对于烟气的三氧化硫而言，其脱除率达100％，所以多氧化硫物质的脱除量可以计算出来。
同样对于氯化氢、氟化氢而言，它们的脱除率一般在95％以上，因此可以计算到这两者的脱除量。
8.1 石灰石的计算消耗量石灰石的消耗量按照钙硫比及脱除氯/氟化物的消耗比可以计算出石灰石的实际消耗量。
石灰石石膏湿法烟气脱硫吸收塔出口烟气温度及蒸发水量的计算分析概要
第 38卷第 4期 2007年 7月锅炉技术BOIL ER TECHNOLO GY Vol. 38, No. 4J ul. ,2007收稿日期 :2007-03-27作者简介 :朱文斌 (1973- , 男 , 上海交通大学在读工程硕士 , 从事燃煤电站湿法烟气脱硫的工程设计工作。
文章编号 : CN31-1508(2007 04-0068-04石灰石石膏湿法烟气脱硫吸收塔出口烟气温度及蒸发水量的计算分析与修正朱文斌 , 王定(上海交通大学机械与动力工程学院 , 上海 200030关键词 :烟气脱硫 ; 吸收塔 ; 烟气温度 ; 蒸发水量摘要 :根据热力学基本原理 , 程。
计算采用典型 F G D 入口烟气参数 , 塔内蒸发水量 , 并分析了其变化规律。
此外 , 。
中图分类号 : X 705:1前言石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺目前在大中型燃煤电站锅炉的烟气处理装置中占主导地位。
其简要流程见图 1。
从锅炉来的原烟气经烟气换热器降温后进入吸收塔。
在吸收塔内 , 向上流动的烟气与向下喷淋的经雾化的吸收浆液相接触 , 烟气中的SO 2、 HF 、 HCl 等气态污染物通过传质、换热和氧化过程同钙基吸收剂发生反应 , 生成 CaSO 4・ 2H 2O 石膏结晶、 CaF 等产物。
原烟气通过洗涤 , 其中携带的大部分的 SO 2污染物和灰尘得以去除。
图 1石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺流程图 (带 GGH喷淋塔内的热烟气的洗涤过程 , 类似绝热增湿过程 , 需要蒸发大量水分 , 这使得火力发电厂的工艺水消耗量很大。
为了准确计算吸收塔出口烟气温度及其蒸发水量 , 有必要给出一个简单且准确的计算方法。
同时这 2个参数的确定对整个 F GD 系统烟气部分的物料平衡计算至关重要, 而且这对设置了 GGH 的 F GD 系统的换热器选型计算也是不可缺少的。
2数学模型的建立湿法脱硫吸收塔的简要流程见图 2。
图 2脱硫吸收塔其热力过程按绝热增湿简化模型考虑 , 如图 3中的 A G 过程线 , 即在整个烟气处理过程中保持烟气焓值不变 , 烟气中的含湿量不断增加 , 直至湿烟气为饱和状态。
石灰石-石膏法设计计算
石灰石——石膏湿法烟气脱硫计算模块一、 设计输入参数：烟气流量、入口烟气SO 2浓度、烟气温度、烟气烟尘浓度、HCl 、HF 、SO 3、含氧量、含水率等。
1、烟气流量Q ：（工况，全烟气）m 3/h ：用于烟道尺寸、吸收塔径的计算 （标况，干基，实际氧气）m 3/h ：液气比计算 （标况，湿基，实际氧气）m 3/h ：液气比计算 （标况，干基，6%O 2）m 3/h ：SO 2浓度计算 （标况，湿基，6%O 2）m 3/h 2、SO2浓度C SO2计算：SO2SO2M C Q=3、 液气比L/G ：3L GV 10L /G V ⨯=V L :循环浆液体积 V G ：烟气体积（标态）石灰石洗涤塔的液气比一般在8～25之间。
4、Ca/S=耗钙基的摩尔数/脱除的SO 2摩尔数 典型范围：1.01～1.10石灰石CaCO 3含量超过90%时，Ca/S 不超过1.03。
5、 吸收区烟气流速u ：一般为2.5～3.8m/s6、 烟气停留时间t ：4s7、 氧化倍率O 2/SO 2：取2.5 二、 烟气量计算 1、完全燃烧产生的烟气量理论干烟气量（mg/Nm 3）：d a r a r a r V 1.866C 0.70S 0.80N 0.79V=＋＋＋1kg 燃料完全燃烧所需理论空气量V a ：a a r a r a r V 8.882C 26.46H 3.332S O=＋＋（－） 理论湿烟气量（mg/Nm 3）：w d H2O d ar a a ar V V V V 11.12H 1.24V d M ==＋＋＋（＋） M ar ：燃料收到基中水分的质量分率。
d a ：燃料的含湿率。
实际烟气量：d1d aw1w a aV V (1)V V V 111.24d V αα==∙＋－＋（－）（＋）各成分的体积：C O 2a r S O 2a rN 2aa r O 2aH 2O a ra a a r V 1.866C V 0.700S V 0.79V 0.80NV 0.211VV 11.12H 1.24V dM α=====＋（－）＋（＋）烟气密度：ar aw11A 1.293V V ρ=（－）＋A ar ：灰分 2、不知道煤具体组分状况下的计算：（1）确定燃煤热值H u 、全厂效率η、含硫量（若是发电机组，确定机组功率P ）（2）选择合适设计参数1kg 煤燃烧产生的湿烟气量V 含水量η1 c o a lu 3600PM H η=∙ V wet = M coal ·V V dry =V w ·（1－η1）V water =V wet ·η1 （3）水蒸汽密度ρ水蒸气：w a t e rw a t e rm V ρ=水蒸汽 PV=nRTmn M=所以：PMRTρ=水蒸汽 P ：标准大气压 101350PaM 水蒸汽的摩尔质量 18 R ：阿伏伽德罗常数 8.31 T ：标准大气压下温度 273.15K 水蒸汽的质量：m water =ρ水蒸汽 ·V water （4） 烟气密度gas ρ =1.35kg/Nm 3 （5） 烟气质量流量flue gas dry gas dry flue gas wet gas wetm V m V ρρ=∙=∙三、 SO 2相关计算（1） 确定参数：脱硫率：95%；煤种S 含量ηS ；燃煤量m coal （2） SO 2燃烧生成量:coal S SO2SO2Sm M mM η=（3）SO 2浓度C SO2S O 2S O 2d r ymC V = （4）SO 2在6% O 2下浓度C SO2 O2 6% 确定干烟气中O 2含量C O2 dry gas则 S O 2O 2a i r S O 2 O 2 6%O 2 a i r O 2 d r y g a s C (C 6%)C C C ∙=－－ 四、 吸收塔计算1、除尘器出口温度T 1，GGH 出口温度T 22、干烟气中水含量计算water1flue gas drym Xm =根据除尘器出口温度及干烟气中水含量计算，在h-x 图上，求出X 1、T 2处的焓，沿等焓线到饱和线可得到饱和温度T 3和x 2蒸发水的质量m water vapourised =（x 2－x 1）m flue gas dry蒸发水体积water vapourisedwater saturation waterm V ρ=（水蒸汽密度）3、 吸收塔出口净烟气烟气含水体积：water1water saturation water V V V =＋（燃烧过程中烟气含水量） 出口净烟气量：clean gas wet dry water1V V V =＋ 五、 石灰石消耗/石膏产量计算23224221S O C a C O 2H O OC a S O 2C O2H O +++→∙+SO 2=64 [g/mol] CaCO 3=100 [g/mol] H 2O=18 [g/mol] CO 2 =44 [g/mol] O 2=32 [g/mol]CaSO 4·2H 2O=172 [g/mol] （石膏）脱除1t SO 2生成副产物石膏2.69t 。
石灰石-石膏湿法脱硫系统设计计算
石灰石-石膏湿法脱硫系统设计(内部资料)编制:xxxxx环境保护有限公司2014年8月1.石灰石-石膏法主要特点（1）脱硫效率高，脱硫后烟气中二氧化硫、烟尘大大减少，脱硫效率高达95％以上。
（2）技术成熟，运行可靠性高。
国外火电厂湿法脱硫装置的投资效率一般可达98％以上，特别是新建的大机组采用湿法脱硫工艺，使用寿命长，可取得良好的投资效益。
（3）对燃料变化的适应范围宽，煤种适应性强。
无论是含硫量大于3％的高硫燃料，还是含硫量小于1％的低硫燃料，湿法脱硫工艺都能适应。
（4）吸收剂资源丰富，价格便宜。
石灰石资源丰富，分布很广，价格也比其它吸收剂便宜。
（5）脱硫副产物便于综合利用。
副产物石膏的纯度可达到90％，是很好的建材原料。
（6）技术进步快。
近年来国外对石灰石-石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断改进，可望使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。
（7）占地面积大，一次性建设投资相对较大。
2.反应原理（1）吸收剂的反应购买回来石灰石粉（CaCO3）由石灰石粉仓投加到制浆池，石灰石粉与水结合生成脱硫浆液。
（2）吸收反应烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收大部分SO2，反应如下：SO2(气)+H2O→H2SO3(吸收)H2SO3→H+ +HSO3－H+ +CaCO3→ Ca2+ +HCO3－（溶解）Ca2+ +HSO3－+2H2O→ CaSO3·2H2O+H+ (结晶)H+ +HCO3－→H2CO3(中和)H2CO3→CO2+H2O总反应式：SO2＋CaCO3+2H2O→CaSO3·2H2O+CO2（3）氧化反应一部分HSO3－在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其它的HSO3－在反应池中被氧化空气完全氧化并结晶，反应如下：CaSO3＋1/2O2→CaSO4(氧化)CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O(结晶)（4）其他污染物烟气中的其他污染物如SO 3、Cl －、F －和尘都被循环浆液吸收和捕集。
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石灰石-石膏湿法脱硫系统设计(内部资料)编制:xxxxx环境保护有限公司2014年8月1、石灰石-石膏法主要特点(1)脱硫效率高,脱硫后烟气中二氧化硫、烟尘大大减少,脱硫效率高达95％以上。
(2)技术成熟,运行可靠性高。
国外火电厂湿法脱硫装置的投资效率一般可达98％以上,特别就是新建的大机组采用湿法脱硫工艺,使用寿命长,可取得良好的投资效益。
(3)对燃料变化的适应范围宽,煤种适应性强。
无论就是含硫量大于3％的高硫燃料,还就是含硫量小于1％的低硫燃料,湿法脱硫工艺都能适应。
(4)吸收剂资源丰富,价格便宜。
石灰石资源丰富,分布很广,价格也比其它吸收剂便宜。
(5)脱硫副产物便于综合利用。
副产物石膏的纯度可达到90％,就是很好的建材原料。
(6)技术进步快。
近年来国外对石灰石-石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断改进,可望使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。
(7)占地面积大,一次性建设投资相对较大。
2、反应原理(1)吸收剂的反应购买回来石灰石粉(CaCO3)由石灰石粉仓投加到制浆池,石灰石粉与水结合生成脱硫浆液。
(2)吸收反应烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收大部分SO2,反应如下:SO2(气)+H2O→H2SO3(吸收)H2SO3→H+ +HSO3－H+ +CaCO3→ Ca2+ +HCO3－(溶解)Ca2+ +HSO3－+2H2O→ CaSO3·2H2O+H+ (结晶)H+ +HCO3－→H2CO3(中与)H2CO3→CO2+H2O总反应式:SO2＋CaCO3+2H2O→CaSO3·2H2O+CO2(3)氧化反应一部分HSO3－在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化,其它的HSO3－在反应池中被氧化空气完全氧化并结晶,反应如下:CaSO3＋1/2O2→CaSO4(氧化)CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O(结晶)(4)其她污染物烟气中的其她污染物如SO 3、Cl －、F －与尘都被循环浆液吸收与捕集。
SO 3、HCl 与HF与悬浮液中的石灰石,按以下反应式发生反应:SO 2＋H 2O→2H ＋＋SO 32－Ca CO 3 +2HCl<==>CaCl 2 + H 2O+ CO 2Ca CO 3 +2HF <==>CaF 2 +H 2O+ CO 23、工艺流程3、1工艺说明经过除尘器处理后的烟气由引风机接入脱硫吸收塔,在主烟道上设置旁路挡板门,当锅炉启动、进入FGD 的烟气超温与FGD 装置故障停运时,烟气由旁路挡板经烟囱排放。
烟气经吸收塔进气口进入塔内,折转向上运动(入口处装有紧急喷淋装置),烟气进入首层喷淋层与吸收浆液进行传质吸收,随之进入多层喷淋层进行烟气脱硫洗涤,发生复杂的化学反应,利用脱硫塔底部循环池储存脱硫液进行循环使用。
脱硫渣浆液经曝气氧化后送入脱水系统进行处理,经脱水后的滤液返回至循环池。
脱硫后的净烟气通过除雾装置除去烟气中的水分,然后通过脱硫塔顶部排出口排至烟道,在经烟道排至烟囱排入大气。
4、脱硫系统的设计4、1 脱硫系统设计的初始条件在进行脱硫系统设计时,所需要的初始条件一般有以下几个: 脱硫循环池池工业水 烟 囱 经除尘器除尘后的烟气 引风机 脱硫塔石灰石浆池脱硫液 石灰石浆液CaCO 3出气阀门旁路阀门 进气阀门 塔内氧化系统脱水系统 脱硫液工艺水池 脱硫废弃物滤液循环利用 经炉内脱硫将SO 2浓度降至3000mg/m 3 事故水池(1)处理烟气量,单位:m3/h 或Nm3/h;(2)燃料的含S 率及消耗量,单位:%、t/h(2)进气温度,单位:℃;(3)SO 2初始浓度,单位:mg/m3或mg/Nm3;(4)SO 2排放浓度, 单位:mg/m3或mg/Nm3;(5)锅炉蒸汽量,单位:t/h;4、2 初始条件参数的确定4、2、1 处理风量的确定处理烟气量的大小就是设计脱硫系统的关键,一般处理烟气量由业主方给出或从除尘器尾部引风机风量大小去确定。
若只知道锅炉蒸汽量,可由以下经验系数去计算:（1） 针对循环流化床锅炉,煤粉锅炉等烧煤锅炉,可按1t 蒸汽对应2500m3风量计算;（2） 针对蔗渣锅炉、生物质锅炉等烧生物质燃料锅炉,可按1t 蒸汽对应3333m3风量计算; 所计算出来的处理风量最终圆整数,例如:75×2500=187500m3/h,圆整后取值188000m3/h(3)处理风量还存在标况状态(mg/m3)与工况状态(mg/Nm3)的换算,换算采用理想气体状态方程:PV = nRT(P 、n 、R 均为定值)V1/T1=V2/T2V1: mg/Nm3,T1:273K; V2: mg/m3,T2:t+273K(t 为进气温度);4、2、2燃料的含S 率及消耗量当没有SO 2初始浓度设计值时,可用燃料中的含S 率及消耗量去计算SO 2初始浓度。
4、2、3 进气温度的确定进气温度为经过除尘后进入脱硫塔的烟气温度值,进气温度大小关系到脱硫系统烟气量的换算与初始SO 2浓度换算。
4、2、4 SO 2初始浓度的确定SO 2初始浓度一般由业主方给出,并且由此计算脱硫系统中各项设备参数,也就是系统选择液气比的重要依据。
SO 2初始量计算公式如下:S+O 2→SO 232 64C SO2=2×B ×S ar /100×ηso2/100×109C SO2-SO 2初始量,mg; B-锅炉BMCR 负荷时的燃煤量,t/h;S ar -燃料的含S 率,%; ηso2-煤中S 变成SO 2的转化率,%,一般取0、85;4、2、4 SO 2排放浓度的确定一般根据所在地区环保标准确定。
4、3脱硫系统的设计计算4、3、1 参数定义(1)液气比(L/G):即单位时间内浆液喷淋量与单位时间内流经吸收塔的烟气量之比、单位为L/m3; )/3()/(h m h L 的湿烟气体积流量单位时间内吸收塔入口单位时间内浆液喷淋量液气比= (2)钙硫比(Ca/S):理论上脱除1mol 的S 需要1mol 的Ca,但在实际反应设备中,反应条件并不处于理想状态,一般需要增加脱硫剂的量来保证一定的脱硫效率,因此引入了Ca/S 的概念。
用来表示达到一定脱硫效率时所需要钙基吸收剂的过量程度,也说明在用钙基吸收剂脱硫时钙的有效利用率。
液气比、钙硫比选择依据根据《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》HJ462-2009(3)脱硫效率:单位时间内烟气脱硫系统脱除SO 2的量与进入脱硫系统时烟气中的SO 2量之比。
%100212C ⨯-=C C 脱硫效率 C1—脱硫后烟气中SO 2的折算浓度(mg/m 3或mg/Nm 3)C2—脱硫前烟气中SO 2的折算浓度(mg/m 3或mg/Nm 3)(4)系统可利用率:指脱硫装置每年正常运行时间与发电机组每年总运行时间的百分比。
可用率 = (A – B)/ A ×100%A:发电机组每年的总运行时间,hB:脱硫装置每年因脱硫系统故障导致的停运时间,h4、3、2 脱硫系统的组成及主要设备选型石灰石-石膏湿法脱硫系统主要由以下几部分组成:4、3、2、1 SO 2吸收系统该系统包含:脱硫塔(喷淋层)、浆液循环泵(卧式单吸离心泵)、氧化风机(罗茨风机)、除雾器、浆液搅拌装置、监测控制仪表等设备。
(1)脱硫塔的设计计算脱硫塔分为循环氧化区与喷淋除雾区两部分。
a 、喷淋除雾区直径设计:首先设定喷淋区烟气流速v,则喷淋区直径D1 14.3360021⨯⨯⨯=v QDQ-进脱硫塔的烟气流量,m3/h;v-喷淋区烟气流速,m/s,一般设定为3-3、5m/s注意:D1计算出来后取整数(保留前2位数字)后,再反算出最终流速值v1。
b 、喷淋除雾区高度设计:喷淋除雾区总高度H1=h1+(n-1)×h2+h3+h4+h5+h6+h7 mmh1:第一层喷淋层中心到脱硫塔进气口顶面距离,一般为2000-2500mm; h2:每一层喷淋层的中心高度,一般为1700mm;n-喷淋层数量;h3:最上层喷淋层中心到除雾器第一层冲洗层中心高度,一般为2500-3000mm;h4:除雾器第一层冲洗层到最上层除雾板顶面高度,由除雾器厂家确定。
h5:除雾器最上层除雾板顶面到喷淋除雾区直筒段顶端高度,一般为1500mm;h6:喷淋除雾区收口段高度,一般为1000mm;h7:脱硫塔出口烟道衔接直筒段高度,直筒段直径D3=D4+0、2m(D4脱硫出气口直径);c 、 循环氧化区有效容积设计:主要由循环浆液在该区的停留时间所确定,首先必须先确定脱硫浆液循环总量G=Q ×液气比(m3)÷1000循环氧化区有效容积V 循=G ÷60×T 停 m3T 停-循环浆液在该区的停留时间,石膏颗粒在循环浆池中足够长的停留时间对于晶体化与晶体的生长就是非常有必要的。
只有这样,FGD 的副产物石膏才能得到更好的利用。
一般设计4min(最低不小于2、5min),浆液浓度维持在20-25wt%。
得出循环氧化区有效容积V 循后,则需确定循环氧化区直径D2与高度。
直径D2略大于喷淋除雾区直径D1(一般大2m,D2=D1+2)需具体考虑。
取定循环氧化区直径D2后可计算出循环氧化区有效高度H2=V 循÷3、14÷(D2)2×4 (m)循环氧化区总高度H3=H2+h8+h9 mmh8:循环氧化区有效高度(即循环液液面)到脱硫塔进气口底面距离,一般为1000mm。
h9:脱硫塔进气口底面到进气口顶面距离。
(2)浆液循环泵(卧式单吸离心泵)选型单台循环泵流量G=Q×液气比(m3)÷1000÷n (m3/h)泵单台循环泵扬程H泵=H喷淋层+ H喷嘴(m)单台循环泵轴功率Ne=G泵×H泵×9、81×ρ浆÷3600÷η泵÷η机=2、725×G泵×H泵×ρ浆÷η泵÷η机÷106 (KW)H喷淋层:每一层喷淋层的总高度;H喷嘴:每一层喷淋层喷嘴出口压力;我公司所通用的大流量碳化硅蜗口型喷嘴所需出口压力为0、1MPa(相当于10m扬程)ρ浆:石膏浆液比重,1130kg/m3(含固量20%)η泵:循环泵效率,一般为80%η机:机械传动效率,取值98%单台循环泵额定轴功率P=K×Ne (KW)K:泵的裕量系数 NE≤22 K=1、25; 22<NE≤55 K=1、15; 55<NE K=1、00 (3)脱硫塔氧化区搅拌与氧化系统吸收塔反应池装有多台侧入式搅拌机。