循环流化床半干法烟气脱硫设计计算

2 脱硫塔入口烟气焓值
I g,in
kJ/kg kJ/kg
查焓温表，注意温度范围
(1 − nl0 /100 )Ig,d0
3 脱硫塔入口烟气温度
T1
℃ 查焓温表，注意温度范围
4 脱硫塔出口烟气焓值 5 脱硫塔烟气放热量
I g,out
kJ/kg 查焓温表，注意温度范围
Qg
kJ/h
( ) Bcal I g,in − I g,out
7 未反应的CaO质量
8 未反应的Ca(OH)2质量
9
CaSO3
⋅
1 2
H
2O分子量
10
生成CaSO3
⋅
1 2
H
2
O质量
11 生石灰用量
12 生石灰含杂质量
13 消石灰用量
14 脱硫生成物总质量
2 露点温度计算
2.1 脱硫塔入口露点温度
序号
名称
1 脱硫塔入口蒸汽分压
2 脱硫塔入口水露点温度
符号
ns n ns,g M CaO
CH 2O Nm3/kg
75 150.5 304.5 462.7
I = V C H2O
0 H2O H2O
kJ/kg
37.46
75.17
152.08
231.09
kJ/kg
589.23 1176.14 2386.35 3632.14
Ck Nm3/kg
65 132.4 266.4 402.7
I
0 k
= V 0Ck
M Ca(OH )2
GCaO GCaO,l
GCa(OH )2 ,l M CaSO3 GCaSO3
Glime Glime,ip
Gslime
Gbp
符号 PH 2O Td,H2O
单位
kmol/h
kmol/h kg/kmol
计算公式 Bcal ×Sar /Ms 根据《锅炉原理》应为0.7～0.9 n × ns
kg/kmol T/h T/h
T/h
kg/kmol
MCaO× Ca/S × ns,g
GCaO − M CaO ×ηSO 2 × ns,g
G MM CaO,l
Ca (OH )2 CaO
T/h
η M CaSO3 ×
× n SO 2
s,g
T/h
GCaO/Clime
T/h
Glime×（1-Clime）
T/h
H 2O,out
SO2
SO2
7 脱硫系统入口烟气总容积
Vg,FGDin
Nm3/h Bcal × Vg,in
8 脱硫系统出口烟气总容积
Vg,FGDout
Nm3/h Bcal × Vg,out
9 RO2容积份额
rRO2
V V RO2 g,in
10 H2O容积份额 11 脱硫系统入口SO2浓度
rH2O CSO 2 ,FGDin
VSO 2
6 理论RO2容积
VRO2
3.2脱硫系统燃烧产物的容积及成份计算
序号
名称
பைடு நூலகம்符号
1 平均过量空气系数
α av
2 水蒸汽容积
VH2O
3 N2容积
VN 2
4 干烟气总容积
Vg,dry
5 脱硫系统入口烟气总容积
Vg,in
6 脱硫系统出口烟气总容积
Vg,out
单位
Nm3/kg Nm3/kg Nm3/kg Nm3/kg Nm3/kg Nm3/kg
A ar × α f,a 100 ×100G g Aar ×α f,a 100×100
A ar × α f,a × 103 100 × 100Vg
( ) mg/Nm3 Cd 0in 1 − ηd 0 ×103
%
0.21(αF′GD −1)V0
Vg,in
%
0.21(α
′′
FGD
− 1)V 0
Vg,out
循环流化床半干法烟气脱硫系统烟气量及成份特性计算
1 锅炉参数
序号 名称 1 实际燃煤量
符号 B
单位 T/h
2 固体不完全燃烧损失份额
q4
3 计算燃料消耗量
Bcal
T/h
4 锅炉飞灰份额
αf,a
5 脱硫系统入口烟温
T0
℃
6 脱硫系统入口过量空气系数
α
′
0
7 脱硫塔入口过量空气系数
α F′ GD
8 脱硫塔出口过量空气系数
1750.28
− 235
8.10765 − log1P0H2O,out
附两者温度算术平均，用于再次假设
计算公式
2 脱硫塔飞渣份额 3 脱硫塔底灰渣量 4 入塔飞灰量 5 入塔净灰量 6 脱硫塔回送灰量 7 一级除尘器入口灰量 8 一级除尘器飞灰量 9 一级除尘器灰渣量
10 一级除尘效率
11 塔内颗粒浓度
Td,out
Nm3/kg Nm3/kg
% mmHg
℃
20 露点温度偏差
ΔTd,out
℃
4 脱硫塔灰平衡计算（附右图）
序号
名称
符号 单位
1 脱硫塔物料循环倍率
R
( ) 22.4 GH2O − GH2O,rct
18× Bcal ×1000
V + V H2O
H 2O ,a dd
V /V H2O,out g,out 760 CH2O,out
V V H2O g,in
mg/Nm3
M SO2 p0VSO2 106 RT0 Vg,in
结果 8.108 6.409 0.499 1.586 0.004 1.590
结果 1.93 0.6208 12.366 15.540 16.161 16.735 939197.1 972526.4 0.098 0.0384
℃ mmHg
10 ( ) 8.10765−1750.286/ 235+Td ,out,sp
3 脱硫塔出口蒸汽容积
VH 2 O ,out
Nm3/kg
Vg,dry
PH2O,out 760 − PH2O,out
3 脱硫塔热量平衡计算（单流体喷嘴）
序号
名称
符号 单位
计算公式
1 脱硫系统入口烟气焓值
I g, d0
0.3051
备注 可燃硫份额
0.4032
129 1.125 0.88 0.09
1.136
干态
1.616 干态，未含入塔飞灰
数值 29.20
28.51
备注
5 脱硫塔入口酸露点温度
Td,s
℃ 外部公式
2.2 脱硫塔出口露点温度
序号
名称
符号 单位
计算公式
1 假设出口露点温度 2 脱硫塔出口蒸汽分压
Td,out,sp PH 2 O,out
741.8
备注
9.814361502 0.025979192
备注 76.51943249 未计入脱硫喷水量 喷水量由热量平衡计算得到
3.841646969
12 脱硫系统出口SO2浓度
13 烟气重量 14 飞灰浓度 15 预除尘器入口飞灰量 16 预除尘器入口飞灰浓度 17 脱硫塔入口飞灰浓度 18 脱硫塔入口烟气含氧量 19 脱硫塔出口烟气含氧量 20 一级除尘器出口烟气容积
kJ/kg
527.04
1073.54
2160.05
3265.21
烟气温度
IY
=
IY0
+
(α
−
1)I
0 k
kJ/kg
（℃）
50 100 200 300
α0′ = 1.93 αF′GD = 1.93
1079.37 1079.37 2174.53 2174.53 4395.20 4395.20 6668.78 6668.78
α F′GD
+ α F′′GD
Nm3/kg Nm3/kg Nm3/kg
V0 H2O
+
0.0161(α av
− 1)V 0
V0 N2
+ 0.79 × (αav
−1)V 0
( ) VRO2
+
V0 N2
+
αav
−1 V0
Nm3/kg Vg,dry + VH2O
Nm3/kg
η V + V − × V g,dry
αd′2 = 1.98
1105.73 2228.21 4503.20 6832.04
αd′′2 = 1.98
1105.73 2228.21 4503.20 6832.04
循环流化床半干法烟气脱硫系统质量热量计算
1 脱硫剂用量计算
序号
名称
1 燃煤含硫摩尔数
2 系数
3 转入烟气的硫摩尔数
4 CaO分子量 5 Ca(OH)2分子量 6 CaO用量
6 脱硫塔喷水焓值 7 脱硫塔出口蒸汽焓值
I H2O
kJ/kg 4.1868 × TH2O
I vp
kJ/kg
8 汽化每Kg水所需热量
Qvp
kJ/kg I vp − I H2O
9 消石灰粉比热
Cslime
kJ/kg·k
10 消石灰粉吸热量
Qslime
kJ/h
( ) Cs lim e T2 − Ts lim e Gs lim e
计算公式 0.0889(Car+0.375Sar)+0.265Har-0.033Oar 0.79V0+0.8Nar/100 0.111Har+0.0124War+0.0161V0 0.01866*Car 0.01866*0.375*Sar VCO 2 + VSO 2
单位
计算公式
( ) α av
=
1 2
kJ/kg 135.18 270.35 568.53 888.66
CN2 Nm3/kg
65 129.6 259.9 392
IN2
=
V0 N2
C
N
2
kJ/kg
416.6
830.6
1665.7
2512.4
V0 H2O
=
0.499
Nm 3/kg
IY0
=
I RO2
+
V0 N2
+
I0 H2O
V 0 = 8.108 Nm3/kg
M Ca (OH )2 G + G CaO
M CaO
lim e,ip
T/h
G + G + G lim e,ip
CaSO3
Ca (OH )2 ,l
单位
mmHg
℃
计算公式
760V H2O Vg 1750.28 − 235
8.10765 − log1P0H2O
数值 10.90 1.00 10.90
56 74 0.793
αf,bp Gs,bp Gf,a,in Ga,in Ga,rc Ga,CLNin Ga,ex Ga,CLNout
ηd1
Cparticle
kg/h
η 1
2
M
H 2O
×
× n SO 2
s,g
136.59
数值 39.676
54.38
备注 酸露点和水露点温度相同
0.007249 Mpa
1.1977
数值 2796.3 2796.3
备注 预除尘器入口
128.0
1626.95
67957642
251.208
2639.8
2388.6
0.800
50001.2
0.09 88.18 9.80 9.79857985 9.46 996087 996087
烟气焓温表
烟气温度 VRO2 = 1.590 Nm3/kg
V0 N2
=
6.409
Nm 3/kg
（℃）
50 100 200 300
CRO2 Nm3/kg
85 170 357.5 558.8
IRO2 = VRO2 CRO2
备注
预除尘器入口 不考虑脱硫塔漏风
数值 85 3.1 8.7 0.45 0.6 0.15 2 18000
设计煤种 100
备注
3.1 理论空气量及理论烟气量容积计算
序号
名称
符号
1 理论空气量
V0
2 理论N2容积 3 理论H2O容积 4 理论CO2容积
V0 N2
V0 H2O
VCO 2
5 理论SO2容积
CSO 2 ,FGDout
mg/Nm3
( ) M SO2 p0 1−ηSO2 VSO2 106 RT0 Vg,out
Gg
μ f,a
Gf,a Cd0in CFGDin OFGDin OFGDout
Vg,d1out
kg/kg kg/kg kg/kg g/Nm3
1
−
A ar 100
+
1.306α
av
×
V
0
1331.6 反应焓 152.756kJ/kmol
3397949
27008 包含消石灰粉中含水量
78.5
15 由喷水形成蒸汽容积
16 脱硫塔出口蒸汽容积 17 蒸汽容积百分比 18 脱硫塔出口蒸汽分压
19 脱硫塔出口露点温度
V H 2O ,add
V H 2 O,out C H 2O ,out PH 2 O,out
α F′′GD
9 二级除尘器入口过量空气系数 αd′2
10
二级除尘器出口过量空气系数
α
′′
d2
2 脱硫系统计算所需物料成分参数
2.1 锅炉燃料成分
序号
名称
符号 单位
1 收到基碳
Car
%
2 收到基氢
Har
%
3 收到基氧
Oar
%
4 收到基氮
Nar
%
5 收到基硫
Sar
%
6 收到基灰分
Aar
%
7 收到基水分
War
%
8 收到基低位发热量
Qnet.ar
kJ/kg
3 燃烧产物容积及焓计算
计算公式 给定
给定
B100 − q4 100
给定
给定
给定
α
′
0
+
Δαd 0
α
′′
FGD
+
Δα d 1
αd′2 + Δαd 2
给定 给定 给定 给定 给定 给定 给定 给定
计算公式
数值 59 1.5
58.12
95 128 1.93 1.93 1.93 1.98 1.98
11 脱硫反应放热量 12 脱硫塔热损失 13 脱硫塔喷水量
Qrct Qloss
G H 2O
kJ/h
I rct ×ηSO 2 × ns,g
( ) kJ/h nl Qg + Qrct 100
( ) kg/h
Qg + Qrct − Qs lime − Qloss Qvp
14 脱硫生成物结合水
G H 2O ,rc t
( ) Nm3/h Bcal Vg,out + Δαd1 ×V 0
21 二级除尘器出口烟气容积
Vg,d2out
( ) Nm3/h Bcal Vg,out + Δαd1 ×V 0 + Δαd 2 ×V 0