双碱法计算书

浙江永泰纸业集团

3×75t/h锅炉烟气脱硫工程

工

艺

计

算

书

一、设计资料参数

本工程的设计参数，主要依据浙江永泰纸业集团所提供的资料，设计指标严格按照地方标准，参考国家统一标准治理要求，主要设计参数下表

主要设计参数表（单台）

项目参数单位备注

锅炉蒸发量75 t/h 三台

烟气量175000 m3/h 三台

排烟温度140 ℃业主提供

耗煤量11 t/h 三台

燃煤含硫0.6 % 业主提供烟气出口含尘浓度19 g/m3业主提供

锅炉年运行时间8000 h 业主提供

引风机风量171608 m3/h

业主提供全压4550 Pa

二、系统物料衡算

1、进口标态烟气量

Q标=Q工×273÷（273＋140）=115677.96Nm3/h

取Q标=115680Nm3/h

2、锅炉出口SO2浓度

出口SO2浓度=11×0.6÷100×2×0.9×109÷115680=1026mg/Nm3

3、蒸发水量

吸收塔出口烟气温度为52℃，根据吸放热平衡，当烟气温度由140℃降到52 ℃时，蒸发水量Q水=8026.35 Nm3/h

4、吸收塔循环液量

取塔体液气比为 2.0L/Nm3，则单塔循环液量Q1=115680×2.0÷1000=231.36m3/h

取短管喷淋段液气比为0.5L/Nm3，则单塔喷淋液量Q2=115680×0.5÷1000=57.84m3/h

脱硫液再生量为总循环液量的40%，即Q3=（231.36＋57.84）×3×0.4=347.04m3/h 5、脱硫剂耗量（设计脱硫效率为90%）

1）二氧化硫脱除量

按照设计指标要求，每小时应脱除的SO2总量为：

单台锅炉脱除的SO2量为：115680Nm3/h×1026mg/Nm3×90%×10-9=0.107 t/h 三台锅炉脱除SO2总量为：0.320 t/h

年脱出SO2的总量为：0.320 t/h ×8000=2563.65t/a

年排放的SO2为：284.85t/a

2）脱硫剂需求量

本工艺脱硫剂为钠碱和石灰，钙硫比取1.03，生石灰质量含量为85%，液碱补充量为0.03mol（100%NaOH）/molSO2，则三台锅炉烟气脱硫的脱硫剂需求量为：

脱硫剂需求量一览表

3）脱硫渣

采用生石灰做脱硫剂使产生的脱硫副产物为半水亚硫酸钙，该产物可以做建筑材料用。

脱除SO2产生的半水亚硫酸钙量为：0.65t/h

未反应的熟石灰及石灰渣为：0.06t/h

脱硫渣总量为：0.65+0.06=0.71 t/h

年产生脱硫渣总量为：0.71t/h×8000h=5642.4t/a

三、系统主体设备参数计算及选型

1、吸收塔塔径

按吸收塔进口烟气温度100℃，空塔气速为3.23m/s计算：

塔径=｛115680×（273＋100）÷273÷3600÷3.23÷3.14｝0.5×2=4.18m，

取塔径为4.2m。

2、循环池体积

循环液量在循环池中停留时间为15min，则循环池体积=（231.36＋57.84）×3×15÷60=216.90m3

取循环池体积为200m3，取长×宽×高=10×4×5m

3、再生池体积

脱硫液再生量在再生池中停留时间为10min ，则再生池体积=347.04×10÷60=57.86m3，

取再生池长×宽×高=4×4×3.5m

4、沉淀池体积

在沉淀池中再生量停留时间为45min，则沉淀池体积为=347.05×45÷60=260.28m3

取沉淀池体积为270m3，尺寸Φ7.0×7.0m

5、石灰料仓体积

石灰粉堆积密度取1，贮量为72小时（3天耗量），则石灰体积=0.34×72÷1=24.48m3

取粉仓筒体直径3m，筒高3m，椎体高度为2.6m,石灰粉仓实际体积为34.4m3 6、化灰罐体积

石灰浆液浓度取15%，密度取1.2，贮量时间为2小时，则化灰罐体积=0.34 ÷15%×2÷1.2=3.8m3

取化灰罐体积为5m3，采用碳钢。

7、石灰浆液池体积

石灰浆液池的贮量为6小时，则石灰浆液池体积=3.8×3=11.4m3

取石灰浆液池长×宽×高=2×2×3.0m，实际石灰浆液池体积为12m3，采用钢砼结构。

8、钠碱罐体积

取钠碱罐体积为5m3，贮量为10天耗量

9、塔进口段关喷淋段

取烟速为20m/s，则进口面积=175000÷3600÷20=2.43m2

取进口尺寸为1.6×1.6，长度取2m。

10、塔出口段

取出口烟气流速为15m/s，则出口面积=（52＋273）÷273×（115680＋8026.35）÷3600÷15=2.73m2，取出口尺寸为1.6×1.8

11、塔进水口管径

塔进水口液体流速为1.5m/s，循环液量取260m/s，则管径=（260÷3600÷1.5÷3.14）0.5×2×1000=248mm

取塔进水口管径DN250

12、塔进水口前循环管径

塔进水口前液体流速为2.5m/s，循环液量取260m/s，则管径=（260÷3600÷2.5÷3.14）0.5×2×1000=192mm

取塔进水口管径DN200

13、短管喷淋进水管径

塔进水口液体流速为2m/s，循环液量取60m/s，则管径=（60÷3600÷2÷3.14）0.5×2×1000=92mm

取塔进水口管径DN100

14、除雾器冲洗水管径

取除雾器冲洗水管径DN100

15、吸收塔出水管径

塔出水口液体流速为1.0m/s，出水液量取300m/s，则管径=（300÷3600÷1.0÷3.14）0.5×2×1000=326mm

取塔进水口管径DN350。

16、循环泵（三开三备）

单塔循环液量为231.36m3/h，喷淋量为57.84m3/h，循环泵取备用系数为1.1，则循环泵流量=（231.36+57.84）×1.1=318.12m3/h