CFB脱硫塔设计计算
CFB半干法脱硫设计计算
ηSO2 ηd0 ηsep ηd2 Δαd0 Δαd1 Δαd2 T2 TH2O Tslime nl0 nl nl1 nl2 Ca/S
% 给定 % 取用 % 给定 % 给定
选自除尘器参数资料 选自除尘器参数资料 选自除尘器参数资料 ℃ 给定 ℃ 给定 ℃ 给定 % 给定 % 给定 % 给定 % 给定 mol/mol 给定
符号 AFGDin LFGDin,1 LFGDin,2
H1 H2 Tav Vg,FGDav,r AFGD
单位 m2 m m m m ℃
m3/h m2
计算公式
数值
Vg,FGDin,r/(3600*w)
13.35974
选取
4
AFGDin/LFGDin,1
3.339935
选取
2
选取
2
(T1+T2)/2 (273.15+Tav)*Vg,FGDout/273.
名称 脱硫塔表观烟速 脱硫塔烟气停留时间 脱硫塔文丘里数量 脱硫塔喉口速度
符号 wFGD τ
n wth
单位 m/s s
计算公式 4.5~5 m/s 3~8s
m/s 选取
数值 5 4 7 28
3.2 序号
1 2 3 4 5 6 7 8
脱硫塔结构设计(附右 图)
名称 入口管道截面积 入口管道边长1 入口管道边长2 弯头高度 方圆节高度 脱硫塔平均烟气温度 脱硫塔实际烟气量 脱硫塔截面积
A Vg,FGDin,r
m2 m3/h
L1*L2 (273.15+T1)*Vg,FGDin/273.1 5
24 1394757
5
现有除尘器入口管道烟速
wESP
m/s Vg,FGDin,r/(3600*A)
CFB脱硫塔设计计算
Column TagNo.:HCL Scrubbe rJob No.:4506A Client:JOLProject:SR -Plant -4, 5InputData Stream:HCL Vap.Packingtype=Intallox SaddlesPackingsize=25mm PackingMOC=PPGas pr.Drop / mbed=15mmWC /mpackingheight=147.1(N/m2)/mTotalpackingheight= 3.2m (including all packed beds)Gas / Vapour Propertie sGas / Airflow rate=1000kg/h OR0m 3/ h=0.2778kg/s=0m 3/ sGaspressureat entry= 1.0000atmGastemperature at entry=30.00o C=303.00o K Gas / Airmolweight=29Component to bescrubbedSCRUBBER DESIGN (PACKED COLUMN)nt Name=HCL Vap Component flowrate=70Kg/h % comp.in air/gas=6% (v/v)Molecularweight ofcomp.=36.5Liquid /Scrubbing mediaPropertiesScrubbingmedia=20% NaOHLiquid flowrate, L=77kg/h =0.0214kg/sLiquid Density,L =1100kg/m3Conversion :LiquidViscosity,=0.0035000Ns/m2 3.5C p =Ns/m2 Packingfactor, F p=21m-1Charac.PackingFactor,C f=33 Ref. Table 6.3, Characte rstics of Random packingsConversion factor, J= 1.0factor foradequateliquiddistribution &irrigationacrossthe bed0.00350000onsTO CALCULATE COLUMN DIAMETER Sincelarger flowquantitiesare at thebottom foranabsorber,thediameterwill bechosen toaccommodate thebottomconditions.TocalculateGasdensityAvg.molecularweight=29.45Kg / KmolSelect vol.flow rateand massflow ratefromabove,Selectedmass flowrate=0.277778Kg/s Selectedvol. Flowrate=0.234499m3/s Selectedmolar flowrate=0.009432Kmol/sTherefore, gasdensity= 1.1846Kg/m3(mass flow rate / vol. Flow rate)To findL', G' and Tower c/s area Assuming essentially complete absorbtion ,Compone ntremoved=0.0207Kg/s(molarflowrate x %comp. xmol.Wt.)Liquidleaving=0.0420Kg/s (Inlet liquid flow rate + comp. Remov ed)0.5=Using0.00497asordinate,Referfig.6.34using agaspressuredrop of147.1(N/m2)/m G' 2 C fµL0.1 J=0.04(fromgraph)- G) g cTherefore,G'=0.5LJ= 1.6665Kg / m2.sTower c/sarea=0.1667m2( c/sarea =massflowrate / G')Towerdiameter=0.4607m=460.7mm=500mmCorresponding c/sarea=0.1963m2TO ESTIMATE POWER REQUIREMENTEfficiencyof fan /blower=60%TocalculatepressuredropPressuredrop forirrigated=470.72N/m2(pressu re drop per m packingx totalht. ofpacking)packingFor drypacking,O/L Gasflow rate,G'=2.s(Gasinletflowrate -Componentremoved) / c/sareaO/L Gaspressure=2(subtractingpressure dropacrosspacking)Gasdensity,G=gas o/lpr.kelvin101330= 1.1605Kg/m3C D=96.7Ref.Table6.3,Characterstics ofRandompackingsDelta P =Z=2Pressure drop for packing=613.61N/m 2(irrigate dpacking + dry packing )Pressure drop for internals=25mmWC (packin gsupport s and liquid distribut ors)=245.17N/m 2Gas velocity =7.5m/sInletexpansion & outlet = 1.5 x Velocity heads =1.5 x (V 2 / 2g)contractio n losses=42.19N m / Kg=49.97N/m 2(divide bydensity)Total pressure drop=908.75N/m 2(packin g +internal s +losses)Fan power output=pressure drop,N/m 2x (gas in -componen t removed)Kg/sO/L gas density,3=Power for fan motor=0.34kW(fan power output /motor efficien cy)=0.45hpLiq.-Vap.Flowfactor, F LV=(L / V) x (V / L )=0.0025Design foran initial pressure drop of 15mm H2O /m packingFrom K 4v/s F LV ,K 4=0.85K 4 at flooding= 6.50Trial %flooding=( (K 4 /K 4 at flooding)) x 100=36.1620Gas mass flow rate,V m= 13.1 F p (µL / L )0.1=3.7763kg/m 2.sTrial column c/s area =V / V m(Trial A s )=0.0736m 2Trial column dia., D=0.3060mD = (4/pi) x Trial A sRound off 'D' to nearest standard sizeTherefore,D=0.500mCOLUMN DIAMETER / HYDRAULIC CHECK(1/2)Column C/S area,A s=0.1963m2A s =(pi/4) xD2% flooding=% flooding = Trial % flooding x (Trial A s / A s)Conclusi on Generally packed towers are designed for 50% --85% flooding. If flooding is to be reduced, (i) Select larger packing size and repeat the above steps.OR(ii) Increase the column diameter and repeat the above steps.Norton's Correlati on :ln HETP= n -0.187 ln+ 0.213 lnµApplicablewhen,liquidphasesurfacetension >4 dyne/cm& < 36dyne/cmliquidviscosity> 0.08 cP& < 0.83cPConversion :Input Data0.018 N/m =dyne/cm Liquid-phaseSurface Tension,=20dyne/cm Liquid Viscosity= 3.5cP n= 1.13080Calculationln HETP=HETP =2.310437ft =0.704221mHETP PREDICTIONNorton's Correlation Applicable Norton's Correlation NOT applicable 18Forseparations, lessthan 15theoriticalstages, a20%designsafetyfactor canbeapplied.Considering 20%safetyfactor,HETP=Forseparations,requiring15 to 25theoriticalstages, a15%designsafetyfactor canbeapplied.Considering 15%safetyfactor,HETP=0.809854m。
脱硫塔设计
1、 筒体壁厚计算(所选材料为Q235B )。
筒体承受内压[]c t c p D p i-⨯=φσδ2 式中 δ:计算厚度 mmc p :计算压力 157.6a MPφ:焊接接头系数 φ=0.85 []tσ:设计温度下的材料许用应力157.6a MP ,在工作压力下材料的许用应力为157.6a MPi D :筒体内径 3000mm工作压力Pw=1010.353毫米汞柱=1010.353×13.6×9.8=0.135MPa ,所以设计压力P=1.1Pw=0.1485MPa ,Pc=P=0.1485MPa[]mm p D p c t c i 07.2.148505.806.157230001485.02=-⨯⨯⨯=-⨯=φσδ由《塔器设计技术规定》中有关规定,mm 6.51000/22800min =⨯=δ,所以mm 6.5=δ。
负偏差 mm C 8.01=腐蚀裕量 mm C 22=名义厚度为mm C C n 4.821=++=δδ,做塔设备时综合考虑取mm n 12=δ.2、塔顶处封头壁厚计算(所选材料为Q235B )选用半顶角为α=45°的折边锥型封头,由公式[]αcos 12cc t c p D p -=φσδ 式中 Dc —锥壳计算内直径,mmδ—锥壳计算厚度,mmα—锥壳半顶角,(°)。
mm 03.245cos 11485.05.806.157230001485.0=︒⨯-⨯⨯⨯=δ因mm 6.5min =δ,所以mm 6.5=δ。
名义厚度为mm C C n 4.821=++=δδ,选取锥形封头壁厚与筒体的壁厚相同,mm n 12=δ,由《化工设备机械基础》表8-30查得,公称直径为2800mm 的折边锥形封头,H=0.562×2800=1573.6mm ,直边高度为mm h 25=。
3、各管管径的计算1)半水煤气进口u :半水煤气流速,取u =14 m/sVs :半水煤气流量,Vs=16866.57 m 3/h m u d i 65.01414.3360057.1686643600V s 4=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅==∴π 管子规格:φ720×8mm管法兰:HG20592-97 法兰 PLDN700-0.6 RF2)半水煤气出口u :半水煤气流速,取u =13 m/sVs :半水煤气流量,Vs=16866.57 m 3/h m u d i 68.01314.3360057.1686643600V s 4=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅==∴π 管子规格:φ720×8mm管法兰:HG20592-97 法兰 PLDN700-0.6 RF3)人孔的设计由《化工设备设计全书》中关于人孔的有关规定,选取人孔公称直径DN=500mm ,公称压力PN=1.0外伸接管规格:φ530×8mm管法兰:HG20592-97 法兰 PLDN500-1.0 RF人孔手柄:选用φ20mm 圆钢4)脱硫液进口u :脱硫液流速,取u =1m/sV h :脱硫液流量,V h =333m 3/h m u d i 343.0114.3360033343600V h 4=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅==∴π 管子规格:φ400×4mm管法兰:HG20592-97 法兰 PLDN400-0.6 RF5)脱硫液出口u :脱硫液流速,取u =1 m/sV h :脱硫液流量,V h =333 m 3/h m u d i 343.0114.3360033343600V h 4=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅==∴π 管子规格:φ400×4mm管法兰:HG20592-97 法兰 PLDN400-0.6 RF6)排净口设计根据工艺计算数据,综合考虑各因素,选取排净口公称直径DN=80mm ,公称压力PN=1.0MPa 管子规格:φ89×4mm管法兰:HG20592-97 法兰 PLDN80-1.0 RF7)液位计口设计选取公称直径DN=20mm ,公称压力PN=1.0MPa管子规格:φ25×2mm管法兰:HG20592-97 法兰 PLDN20-1.0 RF。
脱硫装置吸收塔的设计计算
(一)设计方案的确定用水吸收S02,为提高传质效率,选用逆流吸收过程。
因用水作为吸收剂,且S02不作为产品,故采用纯溶剂。
(二)填料的选择该系统不属于难分离的系统,操作温度及压力较低,可采用散装填料,系统中有S02,有一定的腐蚀性,故考虑选用塑料鲍尔环,由于系统压降无特殊要求,考虑到不同尺寸鲍尔环的传质性能选用D g38塑料鲍尔填料。
(三)设计步骤本课程设计从以下几个方面的内容来进行设计(1)吸收塔的物料衡算;(2)填料塔的工艺尺寸计算;主要包括:塔径,填料层高度,填料层压降;(3)设计液体分布器及辅助设备的选型;(4)绘制有关吸收操作图纸。
(四)基础数据1、液相的物性数据对于低浓度的吸收过程,溶液的物性数据可以近似取水的物性数据,由手册查得,20℃时水的有关物性数据如下:密度ρ=998.2 kg/m3L粘度μ=0.001 Pa·s=3.6 kg/(m·h)L表面张力L σ=73 dyn/cm=940 896 kg/h 2S02在水中的扩散系数L D =1.47×10-5cm 2/s=5.29×10-6 m 2/h2、 气相的物性数据 混合气体的平衡摩尔质量M =0.04×64.06+0.96×29=30.40 g/mol混合气体的平均密度G ρ=101.330.408.31427330⨯⨯+()=1.222 kg/m3混合气体的粘度可以近似取空气的粘度,查手册20℃时空气的粘度为G μ=1.81×10-5Pa ·s=0.065 kg/(m ·h)查手册得S02在空气中的扩散系数为G D =0.108 cm 2/s =0.039 m 2/h3、 气液相平衡数据 查手册,常压下20℃时: S02在水中的亨利系数E=3.55×1O 3kPa相平衡常数为m E P==3.55×1O 3/101.3=35.04 溶解度系数LLH EM ρ==998.2/3.55×1O 3/18.02=0.0156 kmol/h4、填料的填料因子及比表面积数据 泛点填料因子F φ=184 /m压降填料因子P φ=114 /m比表面积t α=151 m 2/m 3填料临界表面张力C σ=33 dyn/cm=427680 kg/h 2(五) 物料衡算进塔气相摩尔比111y 0.041y 10.04Y ==--=0.042 出塔气相摩尔比222y 0.00151y 10.0015Y ===-- 1.5×10-3进塔惰性气相流量3500273(10.04)22.427330G =⨯⨯-+=135.15 kmol/h吸收过程属于低浓度吸收,最小液气比可按下式计算12min 12)Y Y LG Y m X -=-( 对于纯溶剂的吸收过程,进塔液相组成为:X 2=0312min 120.042 1.510)33.790.04235.040Y Y L G Y m X ---⨯===--( 取液气操作比为1.5min ) 1.533.7950.685L LG G=⨯==1.5( 50.685135.1550.6856850.08/L G kmol h =⨯=⨯=塔底吸收液组成1X :1212()()G Y Y L X X -=-34121()135.15(0.042 1.510)8.0106850.08G Y Y X L ---⨯-⨯===⨯表1:气相进出组成(六)填料塔工艺尺寸的计算1、塔径的计算采用Eckert通用关联图计算泛点气速气相的质量流量G h=⨯='3500 1.2224277kg/液相的质量流量(可以近似用纯水的流量计算)=⨯=L kg h'6850.818.02123438.4/参照Eckert通用关联图图 1: 填料塔泛点和压降的通用关联图(引自《化工原理》)图中 u 0——空塔气速,m /s ;φ——湿填料因子,简称填料因子,1 /m ; ψ——水的密度和液体的密度之比; g ——重力加速度,m /s 2;ρV 、ρL ——分别为气体和液体的密度,kg /m 3; w V 、w L ——分别为气体和液体的质量流量,kg /s 。
CFB脱硫计算书
数值序号名称计算依据单位备注1入口烟气量Nm3/h439806002入口烟气温度℃1201201203SO2原始浓度mg/Nm330002002004SO2排放浓度mg/Nm33030305脱硫效率%99.085856钙硫比 1.2-1.5 1.5 1.3 1.37CaO耗量kg/h1142.90.00.08Ca(OH)2耗量kg/h1510.30.00.09CaCO3耗量kg/h2041.00.00.010Na2CO3耗kg/h2163.40.00.011降温水压力MPa0.40.40.412降温水温℃20202013降温水焓kj/Nm384.384.384.314当地大气压Pa100220.0100220.0100220.015CFB脱硫塔阻力Pa2500.02500.02500.016原始烟气绝对压力Pa97720.097720.097720.017原始烟气水蒸汽份额%8.010.010.018减温水喷入增加的水蒸汽份额先假设,后校核%12.011.111.119原始烟气水蒸汽份额%20.021.121.120原始烟气中水蒸汽分压力Pa19526.220637.620637.621原始烟气中水蒸汽饱和温度℃59.560.760.722CFB脱硫塔出口水蒸汽过热度一般取20-30℃℃20.020.020.023CFB脱硫塔出口烟温℃79.580.780.724CFB脱硫塔出口水焓kj/kg2646.92649.02649.025脱硫塔入口烟焓kj/Nm3158.8158.8158.826脱硫塔出口烟焓kj/Nm3105.0106.6106.627降温水总耗量m3/h9.20.00.028降温水汽化后水蒸汽体积m3/h76687.50.00.029烟气中水蒸汽新增体积份额%12.0#DIV/0!#DIV/0!30水蒸汽份额平衡校核%0.0#DIV/0!#DIV/0!31浆液浓度%100.010.010.032浆液喷枪中水流量m3/h0.000.000.0033工艺水喷枪中水流量m3/h9.20.00.034脱硫塔塔径mm7500.07200.06500.035脱硫塔烟气流速一般取4-6m/s m/s 4.10.00.036烟气停留时间一般要求大于5-7s 6.0 6.0 6.0 37脱硫塔高度m24.60.00.0 38脱硫塔文丘里段直径mm800.0800.0800.0 39脱硫塔文丘里个数个7.07.07.0 40脱硫塔文丘里段烟气流速一般取40m/s m/s45.30.00.0 41脱硫塔文丘里前段直径mm4500.04800.04200.0 42脱硫塔文丘里前段流速m/s11.20.00.0 43原始烟尘浓度mg/Nm330.0100.0100.0 44达标排放烟尘浓度mg/Nm310.010.010.0 45除尘效率%66.790.090.0 46除尘器除尘量kg/h8.80.00.0 47灰的堆积密度kg/m31200.01200.01200.0 48灰库存储天数天7.07.07.0 49灰库的体积m3 1.20.00.0 50灰库直径m 1.8 3.0 4.0 51灰库高度m0.60.00.0 52CaO的堆积密度kg/m32200.02200.02200.0 53CaO粉仓存储天数一般按2-4天天 4.0 4.0 4.0 54CaO粉仓的体积m358.70.00.0 55CaO粉仓直径m 5.0 6.67.6 56CaO粉仓高度m7.90.00.0 57Ca(OH)2的堆积密度kg/m32200.02200.02200.0 58Ca(OH)2粉仓存储天数一般按1-2天天 2.0 2.0 2.0 59Ca(OH)2粉仓的体积m333.00.00.0 60Ca(OH)2粉仓直径m 3.0 3.0 3.0 61Ca(OH)2粉仓高度m 5.50.00.0 62脱硫塔内粉尘浓度800-1000g/Nm3g/Nm31500.01000.01000.0 63空气斜槽输送量t/h659.70.00.0 64空气斜槽个数个 2.0 1.0 1.0 65单个空气斜槽需要输送量t/h329.90.00.0 66单个空气斜槽宽度一般为150/175/200m0.150.150.15 67灰层厚度可取0.1m-0.15m m0.100.150.15 68空气斜槽水力径m0.0430.0500.050 69空气斜槽的斜度不小于6%% 6.0 6.0 6.0 70空气斜槽内灰的输送速度m/s11.512.812.8 71灰的堆积密度t/m3 1.2 1.2 1.272流动状态时灰的密度t/m30.90.90.9 73单个空气槽实际输送量t/h505.2839.8839.8 74单个空气斜槽输送量校核值表示设计可以满足要%35100100 75空气斜槽单位耗气量一般选1.5-2.53/(min.m 2.5 2.5 2.5 76斜槽长度由结构知m15.015.015.0 77单位斜槽的总耗气量Nm3/min666 78NOx原始浓度mg/Nm3200200200 79NOx排放浓度mg/Nm3505050 80氧化剂NaClO2消耗量(脱硫用)+NaClO2+2H2O→2H2SO kg/h4620081氧化剂NaClO2消耗量(脱硝用)NaClO2+2NO→2NO2+NaCl2NO2+ NaClO2+Ca(OH)→kg/h82氧化剂NaClO2总消耗量kg/h46200 83NaClO2溶液配制浓度%151515 84NaClO2溶液消耗量kg/h307700 851344.640.000.000.0938。
脱硫各项计算公式
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。
脱硫塔基础计算模板
π
D1 2
2
HL
12
1.1
π
D1 2
+
a1 +
2
a2
+
LL
= 14.363
+
a1 +
2
a2
h2 +
π
D1 2
+
2
a1
( h1 +
0.1)
= 761.271
π
D1 2
2
HL
12 +
G+
G1 +
V
25 +
LL +
Fy +
Fv
...
F1 :=
+
π
D1 2
+
a1
+
a2
2
-
D1 2
+
a1
2
h1
18
π
D1 2
+
a1
+
2
a2
= 203.962
F0 = 220
风压高度系数:
顶出尺寸时产生竖向压力,
Fy :=
π
9 2
2
3
0
入口中心标高:H3 := 18.05 出口中心标高:H4 := 44.35
桁架时两柱脚荷载合计:
Fv :=
π 6.02 0.006 7.85 1.8
10 +
3.012 8
15 11 + 120 0 = 0
基础混凝土量:
V :=
π
D1 2
净烟道桁架活载M4:
D2 M4 := Fv = 0
CFB脱硫塔设计计算
CFB脱硫塔设计计算
在燃煤电厂中,煤炭的燃烧会产生大量的二氧化硫(SO2)气体,而SO2是一种有害的空气污染物,对环境和人体健康都有严重的影响。
为了
减少SO2的排放量,保护环境,燃煤电厂通常会采用烟气脱硫技术,其中
最常见的方法是使用石灰石进行湿法脱硫。
而CFB(循环流化床)脱硫塔
则是一种常用的湿法脱硫设备。
1.塔内气体流动分布计算:CFB脱硫塔的设计中需要考虑塔内气体的
流动分布,以确保烟气与石灰石悬浮床颗粒的充分接触,从而实现脱硫作用。
流动分布的计算可以使用CFD(计算流体力学)模拟方法,结合实际
运行数据,考虑不同工况条件下的气体流动情况。
2.压降计算:CFB脱硫塔的压降是一个重要的设计参数,它会影响整
个脱硫系统的能耗和运行效率。
压降的计算可以通过CFD模拟方法或经验
公式进行,考虑石灰石床层的液面高度、气体流速、塔体结构等因素。
3.脱硫效率计算:CFB脱硫塔的脱硫效率是衡量脱硫设备性能的重要
指标,它取决于石灰石的使用量、气体与液滴的接触时间、SO2浓度等因素。
脱硫效率的计算可以使用质量平衡方程,结合实际运行数据和试验结果,进行精确的计算。
除了上述设计计算,CFB脱硫塔的设计还需要考虑其他因素,如石灰
石的磨损和补给、气体温度和湿度等。
此外,还需要进行塔体结构、材料
选型和防腐措施等方面的设计,以确保脱硫塔的安全运行和长期可靠性。
综上所述,CFB脱硫塔设计计算是一个复杂而重要的工作,需要综合
考虑多个因素,并结合实际情况进行精确计算。
通过科学设计和合理计算,可以提高脱硫效率,减少硫化物的排放,达到环保要求。
cfb脱硫设计计算书
cfb脱硫设计计算书
脱硫设计计算书是用于煤炭火力发电厂脱硫系统设计和运行的重要文件。
脱硫设计计算书通常包括以下内容:
1. 硫化物排放标准,根据当地环保法规和标准,规定了煤炭火力发电厂的硫化物排放标准,设计计算书中会对这些标准进行详细说明。
2. 脱硫工艺选择,设计计算书会对不同的脱硫工艺进行比较分析,包括石膏法、石灰石法、氨法等,对工艺的优缺点进行评估,选择最适合该发电厂的脱硫工艺。
3. 设备选型和设计参数,设计计算书会对脱硫设备的选型原则和设计参数进行详细说明,包括吸收塔、循环泵、喷嘴等设备的选型及工作参数。
4. 脱硫系统的热力计算,对脱硫系统的热力平衡进行计算,包括吸收塔的热力平衡、再循环水系统的热力平衡等,确保脱硫系统的稳定运行。
5. 脱硫系统的流量计算,根据煤炭燃烧产生的烟气量和硫化物含量,计算脱硫剂的投加量和循环水的流量,保证脱硫系统的高效运行。
6. 脱硫系统的运行参数和监测要求,设计计算书还会包括脱硫系统的运行参数要求和监测要求,确保脱硫系统在运行过程中达到环保排放标准。
综上所述,脱硫设计计算书是煤炭火力发电厂脱硫系统设计和运行的重要依据,其中包括硫化物排放标准、脱硫工艺选择、设备选型和设计参数、热力计算、流量计算、运行参数和监测要求等内容。
设计计算书的编制需要充分考虑环保要求、工艺技术和设备性能等因素,以确保脱硫系统的高效稳定运行。
脱硫塔计算(精品)
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。
循环流化床CFB半干法脱硫工艺计算程序
循环流化床干法脱硫业主:Circulating Fluidized Bed DryScrubber项目:工艺计算technical calculation输入参数gas volume 烟气量300,000Nm^3/h工况烟气量烟气量放量10.0%烟气含 SO2 量烟气温度140℃要求出口含 SO2 量温度放量10℃要求脱硫效率CDS入口粉尘浓度 0.25g/Nm^3CaO的利用率为要求粉尘排放浓度15mg/Nm^3脱硫需要的Ca/S比为一年运行小时数7000小时取CaO的纯度为烟气喷水冷却后温度70℃消石灰含水标况烟气量计算结果计算温度150℃计算烟气量后除尘器入口含尘浓度#REF!g/Nm^3工况烟气量除尘效率#REF!则SO2排放浓度为飞灰生成量#REF!Kg/h check每小时需脱去的SO2量为石灰消化用水量 130Kg/h烟气喷水冷却水量 14,447Kg/h一年运行天数喷嘴进水管水量 21,670Kg/h脱硫需要的CaO为系统耗水量 14,577Kg/h脱硫需要的Ca(OH)2为一天消化石灰用水为 3.1t/day一天所需CaO为一年消化石灰用水为 913t/year一年所需CaO为一天需要的脱硫用水为 347t/day一天需要的Ca(OH)2为一年需要的脱硫用水为 101,128t/year一年需要的Ca(OH)2为设计:校对:日期:日期:业主:项目:主要设备选型计算脱硫塔台数1台文丘里喉口速度漏风系数 2.0%文丘里个数出口法兰标高 3.5m塔内气速底部灰斗角度60 °脱硫塔进口烟气流速出灰口宽(方形)300mm出口烟道进口烟气量141.45am^3/s出口烟气量CDS塔几何尺寸单塔截面积31.5m^2文丘里段塔截面CDS塔直径 A 6.40m文丘里段塔直径 E 出口法兰高 B2 5.6m单塔喉口总面积计算出口法兰宽 B1 5.7m喉口直径 I天圆地方高 C 3.3m文丘里喉高 J3CDS塔直段高 D16.7m文丘里之间边距入口法兰宽 F 3.7m一级缩管直径 H1入口法兰高 G 2.7m二级缩管直径 H2底部灰斗高 2.94m一级缩管高 J1文丘里出口变径 L 3.7m二级缩管高 J2塔反应段高度29.3m文丘里出口喇叭高 J4反应时间 6.51s文丘里总高 K CDS塔总高38.40mCDS塔离地高41.9m单塔重#REF!t设计:校对:日期:日期:业主:项目:消石灰仓 Ca(OH)2数量1台数量储期1天储量消石灰容重0.6t/m^3脱硫灰容重直径3m直径取锥角63度取锥角出口法兰宽400mm出口法兰宽容积利用率90.0%容积利用率所需容积20.4m^3所需容积锥体积7.7m^3锥体积直段高度 2.9m直段高度整个仓高 5.4m整个仓高仓重#REF!t仓重中间石灰仓数量0台数量储期0.5h储量消石灰容重0.5t/m^3直径直径1m所需容积所需容积0.6m^3高度高度0.7m水箱重仓重#REF!t生石灰仓数量1台系统数量储期3天数量生石灰容重 1.2t/m^3储量直径3m脱硫灰容重所需容积24.1m^3直径直段高度 3.4m取锥角仓重#REF!t出口法兰宽容积利用率所需容积锥体积直段高度整个仓高仓重中转灰仓数量0台系统数量储量0.15h数量脱硫灰容重0.6t/m^3储量循环灰量#REF!t/h脱硫灰容重直径2m直径取锥角60度取锥角出口法兰宽400mm出口法兰宽容积利用率90.0%容积利用率所需容积#REF!m^3所需容积锥体积 2.1m^3锥体积直段高度#REF!m直段高度整个仓高#REF!m整个仓高仓重t仓重日期:2022/2/24锅炉:130Tam^3/h标况烟气 -Nm^3/h800mg/Nm^3石灰石细度:90%小于44μm(325目)30.0mg/Nm^3湿法中SO3以气溶胶的形式存在,跟随性较好,将绕过喷淋层液滴直接进入烟囱,排放到大气中,在半法脱硫中中,SO3表面不会以气溶脱的形式存在,SO3可以很好的与脱硫剂反应,生成96.3%65.0%Ca(OH)2+ SO2=CaS O3.1/2H2 O+1/2H2 O1.48CaSO3.1/ 2H2O+3/2 H2O+1/2 O2=CaSO 4.2H2O80.0%量要求:石灰粉细度宜在2mm以下;加适量水后4min内温度可升高到60度(或是3min温升45度),纯度:CaO含量>=85%.1.0%300000Nm^3/h499,231am^3/h138.68am^3/s循环倍率3630.0mg/Nm^3循环灰量#REF!Kg/hOK 沉降室效率0%248Kg/h 沉降室灰量#REF!Kg/h 沉降室灰量#REF!T/h291.7天脱硫灰容重0.6T/m^3402Kg/h 沉降室灰量#REF!m^3/h511Kg/h中转灰仓灰量#REF!T/h9.6t/day循环灰量#REF!T/h 2,813t/year排出量#REF!T/h12.3t/day3,576t/year布袋效率100%布袋收灰量#REF!T/h灰斗个数#REF!每灰斗灰量#REF!T/h日期:2022/2/24锅炉:60m/s 7个4.5m/s 14.00m/s 正方形m出口烟道正方形119.82am^3/s长方形m10.20m^2进CDS烟道截面3.23700mm 2.36m^2650mm975.0mm文丘里之间边距60.0mm75.0mm 文丘里与壁之间边距52.5mm1158mm 827.0mm 165.5mm 331.0mm 1441.0mm 2913.0mm文丘里计算日期:2022/2/24锅炉:1台9h0.6t/m^32m61度400mm80.0%#REF!m^32.2m^3#REF!m#REF!m#REF!t1台4h4.6m86.7m^35.2m#REF!t1套#5,#6炉共设两座直径为10m 的灰库,每座灰库有效贮灰容积为1860m^3,可供两炉存灰48h 。
脱硫工程计算
工程计算双碱法 计算过程入口烟气量:4.5×105Nm 3/h ;SO2浓度:2090mg/Nm 3;烟气入口温度:T=160℃、常压标态:h Nm Q /105.4350⨯=160℃:h m Q /713736105.4273160273351=⨯⨯+=脱硫塔(1)塔径及底面积计算:塔内流速:取s m v /2.3=m v Q r r v vs Q 44.42.314.33600/713736121=⨯==⇒⋅⋅==ππ D=2r=8.88m 即塔径为8.88米。
底面积S=∏r 2=61.9 m 2塔径设定为一个整数,如4.5m(2)脱硫塔高度计算:液气比取L/G= 4 烟气中水气含量设为8%SO2如果2090mg/m3,液气比2.5即可,当SO2在2090mg/m3时,选4①循环水泵流量:h m m l HG Q GL Q /28321000)08.01(7137364)/(100033=-⨯⨯=⨯⨯= 取每台循环泵流量=Q 191m 。
选100LZ A -360型渣浆泵,流量194m 3/h ,扬程122.8米, 功率130KW ,3台②计算循环浆液区的高度:取循环泵8min的流量H1=349.735÷61.9=5.65m如此小炉子,不建议采用塔内循环,塔内循环自控要求高,还要测液位等,投资相应大一点。
采用塔外循环,泵的杨程选35m,管道采用碳钢即可。
③计算洗涤反应区高度停留时间取3秒洗涤反应区高度H2=3.2×3=9.6m④除雾区高度取6米H3=6m⑤脱硫塔总高度H=H1+H2+H3=5.65+9.6+6=21.3m塔体直径和高度可综合考虑,直径大一点,高度可矮一点,从施工的方便程度、场地情况,周围建筑物配套情况综合考虑,可适当进行小的修正。
如采用塔内循环,底部不考虑持液槽,进口管路中心线高度可设在2.5m,塔排出口设为溢流槽,自流到循环水池。
塔的高度可设定在16~18m物料恒算每小时消耗99%的NaOH1.075Kg。
烟气脱硫塔设计
烟气脱硫塔设计一、塔的总体布置烟气量按220000m3/h,进口SO2为3000mg/m3,脱硫后≤200mg/m31、塔径确定:对于逆流型喷淋塔,烟气流速为3-4.5m/s,按3.5m/s计算脱硫塔内操作温度为50度,烟气流量校正为:220000*(273+50)/(273+20)=242525.6m3/h塔径为(242525.6/3600/3.5/0.785)1/2=4.95m塔径取:5m烟气流速校正为:3.43m/s2、吸收区高度吸收区高度h1一般指烟气进口水平中心线到喷淋层中心线的距离。
容积吸收率的定义为:含有二氧化硫的烟气通过喷淋塔,塔内喷淋浆液将烟气中的SO2浓度降低到符合排放标准的程度,将此过程中塔内总的二氧化硫吸收量平均计算到吸收区高度内的塔内容积中,即为吸收塔的平均容积负荷—平均容积吸收率。
经验值:容积吸收率为5.6-6.5 kg/(m3.h),取6吸收区高度:h=1.5*220000*0.003/(5*5*0.785)/6=8.4m 取:m在吸收区,喷淋层布置一般为2-6层,层间距0.8-2m。
本设计方案喷淋层设为4层,层间距2m。
3、烟气进口高度:根据工艺要求,进出口流速(一般为12m/s-30m/s)确定进出口面积,一般希望进气在塔内能够分布均匀,且烟道呈正方形进口流速取:15m/s进口烟气温度按130°,烟气流量校正:220000*(273+130)/(273+20)=302594m3/h烟气进出口宽度占塔内径的60%~90%。
本设计取入口宽度为内径的60%, L=5000*0.6=3000进口高度:302594/3600/15/3=2m4、烟气出口直径:出口流速取:15m/s出口烟气温度按50°,烟气流量校正:242525.6m3/h出口直径:(242525.6/3600/15/0.785)1/2=2.4m5、塔底储浆量、高度确定浆池容量V 1的计算表达式如下:11L V Q t G=⨯⨯ 式中:L/G —液气比,取12L/m 3;Q —烟气标准状态湿态容积,m 3/h ,Q=220000m3/h ; t 1—浆液停留时间,4~8min ,取t 1=4min=240s 。
脱硫设计计算书
设 计 计 算 书一、脱硫塔根据技术协议:锅炉情况:锅炉类型:煤粉炉锅炉额定蒸发量:75t锅炉最大烟气量:151000m 3/h烟气温度:140℃燃煤含硫量:按2%考虑(1.5-3.0%)燃煤量:12t1.每秒烟气量:151000 m 3/h=151000/3600 m 3/s=41.9 4m 3/s2.脱硫塔内烟气上升速度≤4m/s,此处取为3.5m/s3.脱硫塔直径(m ):m s m s m d 91.3/5.3/94.4123==π此处取直径为4m4.金宇轮胎现场情况:烟囱进烟道为2400×1800×5(外径),标高为8.2m,烟道底部表面标高为7.3m5.脱硫塔高度确定:(1)循环池内除硫液循环时间为10分钟,单台水泵流量为200m 3/t,两台水泵流量200m 3/h×2=400m 3/h;400m 3/h=0.11 m 3/s则循环水池至少体积为0.11 m 3/s ×10min ×60s=66 m 3此处循环水池体积为66 m 3×1.15=75.9 m 3 此处取为76 m 3循环水池深度为m m m h 05.647623==π(2)烟气在脱硫塔内反应段长度为8m(3) 最上一层喷头距最下一层除雾器为2m,除雾器间距为1.5-2m(4)进烟口距分布板为0.5m(5)地表距上液面为4m(6)进烟道口高度为1.8m脱硫塔高度为:H=4m+1.5m+1.8m+0.5m+8m+2m+1.5m=19.3mH 取为20m计:脱硫塔内部几何尺寸:Ф4000×20m6.(1)烟气进口温度为140℃,烟气流量为151000 m 3/h ,压力为:103.5Kpa(2)烟气出口温度为65℃,压力为:102.7Kpa,烟气流量为:124541 m 3/h(3)烟气单位体积比热容为1.409KJ/m 3℃(4)水单位质量比热容为4.187KJ/ Kg ℃(5)空气温度为65℃时,1立方空气带走水蒸气的质量为0.05Kg(6)烟气中一个小时带走水蒸汽质量为:0.05Kg ×124541 m 3/h=6227Kg/小时烟气一个小时带走水量为6.227t(7)进烟道烟气热量值:151000 m3/h×140℃×1.409KJ/m3℃=29786260KJ(8)出烟道烟气热量值:124541 m3/h×65℃×1.409 KJ/m3℃=11406087KJ(9)烟气中带走水蒸气的热量值:6227Kg×4.187KJ/ Kg℃×45℃=1173240KJ(喷头喷出水温℃,成为水蒸气温度为65℃,温差为45℃)(10)喷头喷水温度取为20℃,一小时喷水量为mKg/h,最大升温10℃,则:29786260KJ-11406087KJ=mKg/h×10℃×4.187KJ/ Kg℃+1173240KJ得出:m=656136Kg(11)技术协议中规定液气比≤3设一个小时喷水量为mkg,烟气量为151000m3/h,则Mkg/151000m3/h≤3,则m≤453000Kg基于以上(9)、(10)两条件,喷头喷水量为400000Kg,计400 m3(12)最高一层喷头至地面高度为15.8m, 喷头压力为0.15Mpa(15mH2O),则水泵扬程为(15.8m+15m)×1.3=40.04m水泵功率:1000Kg/m3×9.8N/kg×40.04m×200m3/h × 1.5/3600 s/h×1000×0.97×0.96 = 35.1Kw循环水泵取流量为200m3/h,扬程为40m,功率37KW二、氧化再生池氢氧化钠与二氧化硫反应生成亚硫酸钠,根据分子式(Na)2SO37H2O知:亚硫酸钠与七个水生成晶体,所以为方便输送亚硫酸钠,亚硫酸钠与水的质量比大于1。
脱硫塔计算公式
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(%)。
脱硫塔的设计计算
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。
表3.2.1不同类型填料的A 、K 值散装填料类型 AK规整填料类型 AK塑料鲍尔环 0.0942 1.75 金属阶梯环 0.106 1.75 金属鲍尔环 0.1 1.75 瓷矩鞍 0.176 1.75 塑料阶梯环0.2041.75金属环矩鞍0.062251.75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[]M P at 113=δ,操作压力k p a 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。
烟气脱硫塔计算
烟气脱硫塔计算60吨三废炉烟气脱硫工艺计算一、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 O2 10%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5.5-6.5kg/(m3.s), 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℃ 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。
CFB锅炉烟气SO_2浓度及脱硫效率的简便计算_黄中
法, 该 方法 无 需 使 用元 素 分析 化 验 结 果 , 仅通过燃料的收到基低位发热量和全硫计 算出锅炉烟 气 S O F B 锅 炉 脱 硫 的 计 算 效 率 与 实 际 效 率 不 同, 2 浓 度 和 脱 硫 效 率 。C 通 常 实 际 脱硫效 率 要 低 于 计算脱硫效 率 。 [ 计算脱硫效 率 ; 关 键 词] 烟气; 实 际 脱硫效 率 F B 锅炉 ; O C S 2 浓度; ( ) [ 文献标识码 ]A [ 中图分类号 ]TK 文 章 编 号] 3 0 0 2 2 9. 6 [ 0 0 2 3 6 4 2 0 1 4 0 2 0 5 8 3 1 - - - [ / 3 D O I 编 号] 0. 3 9 6 9 . i s s n. 1 0 0 2 3 6 4. 2 0 1 4. 0 2. 0 5 8 1 - j
’ , d o e s n t n e e d t h e u l t i m a t e a n a l s i s r e s u l t s i t c a n o b t a i n t h e S O o n c e n t r a t i o n a n d d e s u l h u r i z a - y p 2c ) t i o n o n l v i a t h e l o w c a l o r i f i c v a l u e( r e c e i v e d b a s i s a n d t o t a l s u l f u r c o n t e n t o f t h e f u e l . T h e d e - y s u l h u r i z a t i o n e f f i c i e n c o f C F B b o i l e r s i n c l u d e s t h e c a l c u l a t e d d e s u l h u r i z a t i o n e f f i c i e n c a n d t h e p y p y , a c t u a l d e s u l h u r i z a t i o n e f f i c i e n c . G e n e r a l l t h e a c t u a l d e s u l h u r i z a t i o n e f f i c i e n c i s l o w e r t h a n p y y p y t h e c a l c u l a t e d o n e . : ; ; ; ; K e w o r d s C F B b o i l e r f l u e a s S O o n c e n t r a t i o n c a l c u l a t e d d e s u l h u r i z a t i o n e f f i c i e n c a c t u a l g p y 2c y d e s u l h u r i z a t i o n e f f i c i e n c y p 机硫是以有机物形 态 存 在 于 煤 中 的 硫 , 大体以硫醇 类、 噻吩类等官能团的形式存在 ; 煤中的无机硫又分 为硫化物硫和硫酸 盐 硫 , 硫化物硫绝大部分是黄铁 矿硫 、 少部分为白铁矿硫 , 硫酸盐硫主要存在于硫酸
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Column TagNo.:HCL Scrubbe rJob No.:4506A Client:JOLProject:SR -Plant -4, 5InputData Stream:HCL Vap.Packingtype=Intallox SaddlesPackingsize=25mm PackingMOC=PPGas pr.Drop / mbed=15mmWC /mpackingheight=147.1(N/m2)/mTotalpackingheight= 3.2m (including all packed beds)Gas / Vapour Propertie sGas / Airflow rate=1000kg/h OR0m 3/ h=0.2778kg/s=0m 3/ sGaspressureat entry= 1.0000atmGastemperature at entry=30.00o C=303.00o K Gas / Airmolweight=29Component to bescrubbedSCRUBBER DESIGN (PACKED COLUMN)nt Name=HCL Vap Component flowrate=70Kg/h % comp.in air/gas=6% (v/v)Molecularweight ofcomp.=36.5Liquid /Scrubbing mediaPropertiesScrubbingmedia=20% NaOHLiquid flowrate, L=77kg/h =0.0214kg/sLiquid Density,L =1100kg/m3Conversion :LiquidViscosity,=0.0035000Ns/m2 3.5C p =Ns/m2 Packingfactor, F p=21m-1Charac.PackingFactor,C f=33 Ref. Table 6.3, Characte rstics of Random packingsConversion factor, J= 1.0factor foradequateliquiddistribution &irrigationacrossthe bed0.00350000onsTO CALCULATE COLUMN DIAMETER Sincelarger flowquantitiesare at thebottom foranabsorber,thediameterwill bechosen toaccommodate thebottomconditions.TocalculateGasdensityAvg.molecularweight=29.45Kg / KmolSelect vol.flow rateand massflow ratefromabove,Selectedmass flowrate=0.277778Kg/s Selectedvol. Flowrate=0.234499m3/s Selectedmolar flowrate=0.009432Kmol/sTherefore, gasdensity= 1.1846Kg/m3(mass flow rate / vol. Flow rate)To findL', G' and Tower c/s area Assuming essentially complete absorbtion ,Compone ntremoved=0.0207Kg/s(molarflowrate x %comp. xmol.Wt.)Liquidleaving=0.0420Kg/s (Inlet liquid flow rate + comp. Remov ed)0.5=Using0.00497asordinate,Referfig.6.34using agaspressuredrop of147.1(N/m2)/m G' 2 C fµL0.1 J=0.04(fromgraph)- G) g cTherefore,G'=0.5LJ= 1.6665Kg / m2.sTower c/sarea=0.1667m2( c/sarea =massflowrate / G')Towerdiameter=0.4607m=460.7mm=500mmCorresponding c/sarea=0.1963m2TO ESTIMATE POWER REQUIREMENTEfficiencyof fan /blower=60%TocalculatepressuredropPressuredrop forirrigated=470.72N/m2(pressu re drop per m packingx totalht. ofpacking)packingFor drypacking,O/L Gasflow rate,G'=2.s(Gasinletflowrate -Componentremoved) / c/sareaO/L Gaspressure=2(subtractingpressure dropacrosspacking)Gasdensity,G=gas o/lpr.kelvin101330= 1.1605Kg/m3C D=96.7Ref.Table6.3,Characterstics ofRandompackingsDelta P =Z=2Pressure drop for packing=613.61N/m 2(irrigate dpacking + dry packing )Pressure drop for internals=25mmWC (packin gsupport s and liquid distribut ors)=245.17N/m 2Gas velocity =7.5m/sInletexpansion & outlet = 1.5 x Velocity heads =1.5 x (V 2 / 2g)contractio n losses=42.19N m / Kg=49.97N/m 2(divide bydensity)Total pressure drop=908.75N/m 2(packin g +internal s +losses)Fan power output=pressure drop,N/m 2x (gas in -componen t removed)Kg/sO/L gas density,3=Power for fan motor=0.34kW(fan power output /motor efficien cy)=0.45hpLiq.-Vap.Flowfactor, F LV=(L / V) x (V / L )=0.0025Design foran initial pressure drop of 15mm H2O /m packingFrom K 4v/s F LV ,K 4=0.85K 4 at flooding= 6.50Trial %flooding=( (K 4 /K 4 at flooding)) x 100=36.1620Gas mass flow rate,V m= 13.1 F p (µL / L )0.1=3.7763kg/m 2.sTrial column c/s area =V / V m(Trial A s )=0.0736m 2Trial column dia., D=0.3060mD = (4/pi) x Trial A sRound off 'D' to nearest standard sizeTherefore,D=0.500mCOLUMN DIAMETER / HYDRAULIC CHECK(1/2)Column C/S area,A s=0.1963m2A s =(pi/4) xD2% flooding=% flooding = Trial % flooding x (Trial A s / A s)Conclusi on Generally packed towers are designed for 50% --85% flooding. If flooding is to be reduced, (i) Select larger packing size and repeat the above steps.OR(ii) Increase the column diameter and repeat the above steps.Norton's Correlati on :ln HETP= n -0.187 ln+ 0.213 lnµApplicablewhen,liquidphasesurfacetension >4 dyne/cm& < 36dyne/cmliquidviscosity> 0.08 cP& < 0.83cPConversion :Input Data0.018 N/m =dyne/cm Liquid-phaseSurface Tension,=20dyne/cm Liquid Viscosity= 3.5cP n= 1.13080Calculationln HETP=HETP =2.310437ft =0.704221mHETP PREDICTIONNorton's Correlation Applicable Norton's Correlation NOT applicable 18Forseparations, lessthan 15theoriticalstages, a20%designsafetyfactor canbeapplied.Considering 20%safetyfactor,HETP=Forseparations,requiring15 to 25theoriticalstages, a15%designsafetyfactor canbeapplied.Considering 15%safetyfactor,HETP=0.809854m。