脱硫设计计算方法

h]
dry
0,002 [kg / Nm3砞 2.000 [mg / Nm砞dry
• Input data assumed data
• O2 content in dry gas
→ 7 [%]
燃煤烟气成分
• SO2 content at 6 [%] O2
cSO2 at 6 [%]
cSO2 at
x [%]
清华同方股份有限公司
工艺数据表
能源环境公司
专业
工艺
山西古交电厂烟气脱硫项目
设备位号 T201
T301
数 量 2套
阶段
初设
版 次 A / 2001.09.30
图 号 M0102-PR01.03.30-0
张 数 共3 张第 1 张
名称型号 脱硫塔
制造厂
运行方式
连续运行
物料名称
石膏浆液
烟气
温度
操 密度 作 参 粘度 数 pH
湿烟气量：
2×1236557 Nm3/h
干烟气量：
2×1149963 Nm3/h
烟气中 SO2 浓度： 1663 mg/ Nm3 湿烟气
确定关键参数
• 钙硫比 • 脱硫效率 • 液气比 • 石膏品质 • 石灰品质
2、建立工艺流程图
• 与物料平衡表同时
3、关键控制回路
• 烟气量、烟气中二氧化硫浓 度及钙硫比控制进浆量
燃煤烟气成分
化学过程
• 输入数据
– SO2 – removal efficiency – S proportion in coal – Coal – S + O2 = SO2
Note atomic mass:
→ 95 [%] → 0,79 [%] → 127 [t/h]
S = 32 [g/mol] O = 16 [g/mol] Ca = 40 [g/mol] C = 12 [g/mol] H = 1 [g/mol]
制造厂
d2
g1
f25-32
f17-24 f9-16
g2
f1-8 g3
e1-n d1
c
b1-3 a
g4 h1-3
g5 j1-2 k m1-3
0 内部审查
修改
说
明
设 计 校 核 审 核 审 定 项目经理 日 期
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
日期
签署
专业
日期
签署
专业
F
E
D
C
B
A
清华同方股份有限公司
能源环境公司
x1
m water m flue gas,dry
x1
62.500 [kg / h] 1.352 .000 [kg / h]
0,046
[kg
H 2O
/
kg
dry
flue
gas
]
干烟气中水含量计算
吸收塔热动力学/ 绝热饱和
在h,x图上, 108 [°C] 和 0,046 [kg/kg,dry]的交点 的焓 h=233 [kJ/kg]. 沿等焓线到饱和线可得到 饱和温度
安 工作场所 装 主要材料
制 防腐 作 保温
室外 碳钢 防腐 50mm厚岩棉
附 搅拌器 属 伴热
设 除雾器 备 喷嘴
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专业
工艺
工艺数据表
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张 数 共3 张 第 2 张
• 水蒸汽密度
燃煤烟气成分
General gas equation:
p Vwater nwater R T
nwater
p Vwater R T
nwater
m water M water
Density :
m water Vwater
p M water R T
101.300 [Pa]18 [g / mol] 8,314 [J / K mol] 273,15 [K ]1.000
燃煤烟气组份
• 燃烧计算
m coal
Pel 3.600
Hu
m coal
300 [MW] 3.600 0,413 20.600 [kJ / kg]
127 [t
/
h]
Vwet m coal Vfluegas Vwet 127.000 [kg / h]8,5 [Nm³/ kg] 1.080.000 [Nm³/ h] Vdry 1.080.000 [Nm³/ h] (1 0,072) 1.002.200 [Nm³/ h] Vwater 77.800 [Nm³/ h]
烟气出口 循环浆液入口 除雾器冲洗水入口 人孔
h1-3 DN100 PN1.6 突面 HG20593-97 浆液回流口
j1-2 DN100 PN1.6 突面 HG20593-97 出料口
k1-n DN100 PN1.6 突面 HG20593-97 氧化风进口
m1-3 DN80 PN1.6 突面 HG20593-97 仪表接口
燃煤烟气成分
• SO2 production & removal
m SO2
M SO2 MS
proportionSO2
m coal
m SO2
64 [g 32 [g
/ mol] 0,79 [%]127.000 [kg / h] / mol]
m SO2 2.000 [kg / h] 2 [t / h]
b1-3 DN900 PN1.6 突面 HG20593-97 循环浆液出口
c
DN250 PN1.0
突面 HG20593-97
溢流口
d1
8000 × 4000
烟气进口
d2 接
e1-6 管
f1-32 表
g1-5
8000 × 4000 DN600 PN1.6 DN150 PN1.6
突面 突面
HG20593-97 HG20593-97
氧化曝气装置
• 循环氧化槽的容量 • 氧化空气的停留时间 • 氧化空气的过量系数 • 氧化空气的压力、温度 • 循环浆液的pH值 • CaSO3的结晶与CaSO4结晶 • 氧化曝气装置的防堵塞 • 氧化曝气装置的防腐蚀
浆液喷射装置
• 浆液流量的调节 • 喷嘴的特殊结构 • 浆液管道的防腐蚀 • 浆液管道的防堵、防垢
0,803[kg / Nm砞
m water 77.800 [Nm³/ h] 0,803[kg / Nm砞 62.500 [kg / h]
燃煤烟气成分
• 烟气密度
assumed data
• Density flue gas → 1,35 [kg/Nm³] • 质量流量
m flue gas,dry Vdry,inlet flue gas,dry
k1-n DN100 PN1.6 突面 HG20593-97 氧化风进口
m1-3 DN80 PN1.6 突面 HG20593-97 仪表接口
0
内部审核
修改
说
明
设 计 校 核 审 核 审 定 项目经理 日 期
0
内部审核
修改
说
明
设 计 校 核 审 核 审 定 项目经理 日 期
清华同方股份有限公司
能源环境公司
设备位号 T201
T301
数 量 2套
名称型号 脱硫塔
制造厂
符号 DN
PN
法兰面
标准
用途
a
DN150 PN1.6
突面 HG20593-97 放净口
b1-3 DN900 PN1.6 突面 HG20593-97 循环浆液出口
c
DN250 PN1.0
突面 HG20593-97 溢流口
d1
8000 × 4000
0
内部审核
修改
说
明
设 计 校 核 审 核 审 定 项目经理 日 期
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专业
工艺
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图 号 M0102-PR01.03.30-0
张 数 共3 张第 3 张
设备位号 T201
T301
数 量 2套
名称型号 脱硫塔
cO 2,a i r cO 2,a i r
cO2,6 [%] cO2,x [%]
cSO2 at 6 [%]
2.000 [mg
பைடு நூலகம்
/
Nm砞
21 6 21 7
cSO2 at 6 [%] 2.142 [mg / Nm砞
吸收塔热动力学/ 绝热饱和
• 假定 – 电除尘器出口温度 → 138 [°C] – GGH出口温度 → 108 [°C]
烟气进口
d2 接
e1-6 管
f1-32 表
g1-5
8000 × 4000 DN600 PN1.6 DN150 PN1.6
突面 突面
HG20593-97 HG20593-97
烟气出口 循环浆液入口 除雾器冲洗水入口 人孔
h1-3 DN100 PN1.6 突面 HG20593-97 浆液回流口
j1-2 DN100 PN1.6 突面 HG20593-97 出料口
saturation 48 [C] x2 0,071[kg / kgdry]
m water,vapourised ( xwater,outlet xwater,inlet) m flue gas,dry
m water,vapourised (0,071 0,046) 1.352.000 [kg / h]
DL SL1 SL2
direct leakage leakage raw-clean leakage clean-raw
燃煤/烟气组份
• 输入数据
– 机组容量
300 [MWel]
– 燃煤热值 (Hu)
20.600 [kJ/kg]
– 全厂效率
41,3 [%]
– 含硫量
0,79 [%]
假定: • 1 [kg] 煤 → 8,5 [Nm³(wet)] 烟气 • 含水量 → 7,2 [%]
专业
工艺
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图 号 M0102-PR01.03.30-0
张 数 共3 张 第 2 张
设备位号 T201
T301
数 量 2套
名称型号 脱硫塔
制造厂
符号 DN
PN
法兰面
标准
用途
a
DN150 PN1.6
突面 HG20593-97 放净口
湿式石灰石-石膏法烟气脱硫
设计方法及过程
湿法脱硫设计
1、物料平衡计算：建立物料平衡表
• 烟气平衡 • 脱硫剂（脱硫产物）平衡 • 水平衡
烟气原始参数
汽轮机（两台） 额定功率： 2×300 MW
锅炉（两台）
连续蒸发量： 2×1025 t/h
处理烟气量（两台按设计煤种计算）
湿烟气量（172℃）：2×2017275 m3/h
比例
张数 共
张第
张
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
5、平面布置
烟气脱硫过程
设计计算
烟气平衡
V3, T3, x3
V6, T6, x6
V2, T2, x2
SCRUBBER
V4, T4, x4
GGH
DL, SL1, SL2
Sc
STACK
V0, T0, x0
FAN
V5, T5, x5 V1, T1, x1
m SO2,removal m SO2 ef f eciencySO2,removal m SO2,removal 2 [t / h] 95 [%] 1,9 [t / h]
燃煤烟气成分
• SO2-content
cSO 2
m SO2 Vdry
c
SO
2
2.000 [kg / h] 1.002.000 [Nm³/
流量
°C 60 kg/m 3 1073 mPa .s
4-6 kg/h
入口 95 1.06
出口 48
操作压力 MPa 常压
液位
mm 最低 10900 最高 11200
操 基本风压 作 室外温度
环 大气压力 境 地震烈度
KN/m2 0.41 °C 极端最低 hPa 冬季 933 度7
-21.4 夏季 919
m fluegas,dry 1.002.200 [Nm³/ h]1,35 [kg / Nm砞 m fluegas,dry 1.352.000 [kg / h]
m flue gas,wet m flue gas,dry m water m fluegas,wet 1.352.000 [kg / h] 62.500 [kg / h] m fluegas,wet 1.414.500 [kg / h]
• pH值调节
日期
签署
H
专业
日期
签署
G
专业
F
F
E
E
D
D
C
C
B
B
A
清华同方股份有限公司
A
能源环境公司
日期
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
H
签署
专业
日期
签署
G
专业
F
F
E
E
D
D
C
C
B
B
A
清华同方股份有限公司
A
能源环境公司
阶段
版次
专业
图号
修改
说
明
设 计 校 核 审 核 审 定 项目经理 日 期
比例
张数 共
张第
张
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
签署
H
专业
日期
签署
G
专业
F
F
E
E
D
D
C
C
B
B
A
清华同方股份有限公司
A
能源环境公司
阶段
版次
日期
签署
G
专业
F
F
E
E
D
D
C
C
B
B
4、脱硫反应塔
• 上升速度 • 停留时间 • 液气比 • pH值 • 循环浆液浓度 • 液柱高度 • 脱硫能力 • 搅拌 • 防腐蚀 • 防堵塞
阶段
项目号
专业
图号
版次
说
明
设 计 校 核 审 核 审 定 项目经理 日 期
比例
张数
共
张第
张
1
2
3
4
5
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10
11
12
日期
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
H
签署
专业
日期
签署
G
专业
F
F
E
E
D
D
C
C
B
B
A
清华同方股份有限公司
A
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阶段
版次
专业
图号
版次
说
明
设 计 校 核 审 核 审 定 项目经理 日 期