烟气脱硫设计计算范例

辛店脱硫项目之物料衡算,宋宝华,1烟气计算1.1.煤种煤质(使用校核煤种),1.2.燃烧所需理论空气量,反应方程式如下：C+O2=CO2S+O2=SO24H+O2=2H2O2O+O2=2O22N=N2注：按氧气占空气体积的21%计算。H2、CH4、NOX忽略不计。,1.3.过量空气系数,取炉膛漏风系数11.3电除尘器漏风系数0.1总过量空气系数总1.3+0.1=1.4,1.4.1kg煤燃烧产生烟气体积及各气体成分,1.5.BMCR工况下每小时烟气体积,烟气量(标态,湿基,6%O2)Vy=每小时耗煤量(kg/h)Vy(Nm3/kg)=838908.3983=704533.387（Nm3/h）烟气量(标态,干基,6%O2)Vyg=660658.917（Nm3/h）,1.6.湿烟气成分体积百分含量,1.7.干烟气成分体积百分含量,1.8.FGD入口污染物含量,1.8.1.二氧化硫SO2含量,1.8.2.三氧化硫SO3、HCl和HF含量1.8.3.烟尘含量烟尘浓度196mg/Nm3,2烟气状态2.1.干烟气分子量和湿含量,由1.5.可得干烟气分子量,由此可得入口烟气的湿含量,2.2.露点温度对应曲线,1atm的空气湿度图也适用于烟气，可查出这种烟气的绝热饱和温度和露点，分别为45.27和36.55。在此忽略三氧化硫SO2的影响。假定烟气经喷淋塔后其温度高于露点11(一般脱硫塔出口至烟筒入口处温降为5-10)，则其出口温度为36.55+11=47.55，湿度为0.07664kgH2O/kg干烟气。,2.3.出口烟温与湿含量的确定,2.4.干烟气总量为：2.5.冷却增湿水量,M水=（0.07624-0.0391）897455.93=33538.49（kg/hr）=33.54(t/hr),2.6.吸收塔出入口烟气状态和成分,3.氧化镁耗量,MgO+H2OMg(OH)27-1SO2+Mg(OH)2+5H2OMgSO36H2O7-2SO2+MgSO36H2OMg(HSO3)25H2O7-3Mg(HSO3)2+MgO+11H2O2MgSO36H2O7-4由反应式（7-17-4）可知，二氧化硫和氧化镁的反应摩尔比为1:1，考虑裕量，则取摩尔比为：1.05：1。,设计二氧化硫去除率为95%，则被去除的二氧化硫摩尔数为：MSO2=31144.160.95=29586.95（mol/hr）还有：HClasCl去除摩尔数，MHCl=1063.39（mol/hr）HFasF去除摩尔数,MHF=697.61（mol/hr）则需要品质为85纯度氧化镁摩尔数为：MMgO=（MSO2+MHF+MHCl）1.050.85=40647.56（mol/hr）需要氧化镁质量为：MMgO=40647.5640/1000=1625.9(kg/hr)两台机组共需要：MMgO总=1625.92=3251.8(kg/hr)其中杂质质量为：3251.80.15=487.77(kg/hr),氧化镁熟化罐,两台机组氧化镁熟化并配成20%浆液需要的70热水量：Q结合水=1463.32（kg/hr）Q稀释水=18860.46（kg/hr）Q=Q结合水+Q稀释水=20323.78（kg/hr）浆液总量为23575.58（kg/hr）,氧化镁，85%纯3251.8（kg/hr）,热水，7020323.78（kg/hr）,浆液，20%23575.58（kg/hr）,单台机组浆液量11787.79（kg/hr）,4.预处理塔排出废水量,预处理塔液气比取1.34，实态烟气量为（m3/hr），则循环水量为1316.57（m3/hr），预处理塔有效容积为45.33（m3）排水量按两个标准计算，即尘含量3%和氯离子Cl-浓度15000ppm。尘含量3%入口烟尘质量：129.5（kg/hr）预处理塔烟尘去除率：70%保持烟尘浓度排水量：3021.59（kg/hr）氯离子Cl-浓度15000ppm入口氯离子Cl-质量：38.81（kg/hr）预处理塔烟尘去除率：98%保持烟尘浓度排水量：2535.84（kg/hr）两值中取大值，则预处理塔排水量为3021.59（kg/hr）,预处理塔,废水3021.59（kg/hr）,循环水1359.77（m3/hr）,补充水36560.08（m3/hr）,进烟量（标态,湿态）704547.53（Nm3/hr）水分35236.01（kg/hr）,出烟量（标态,湿态）744197.48（Nm3/hr）水分67097.57（kg/hr）,干燥尾气量（标态,湿态）36088.73（Nm3/hr）水分1929.76（kg/hr）,5.吸收塔排出废水量,简化反应方程式为：Mg(OH)2+SO2+5H2OMgSO3.6H2O分子量586490212反应摩尔数31144.1631144.1631144.1631144.16质量(kg/hr)2802.976602.56出口固体含量要求为15%，则吸收塔排出废水量为：44017.08(kg/hr)选择吸收塔液气比为6.0，实态烟气量为1126342.356m3/hr，则循环浆液量为：5643.71(m3/hr)单台机组循环浆液量为：2821.86(m3/hr)吸收塔有效容积为：910.62（m3）,吸收塔,补充水27984.29（kg/hr）,浆液，20%11787.79（kg/hr）,循环浆液量2821.86（kg/hr）,废水44017.08（kg/hr）,出烟量（标态,湿态）782687.69（Nm3/hr）水分69027.33（kg/hr）,出烟量（标态,湿态）782023.05（Nm3/hr）水分68774.50（kg/hr）,除雾器冲洗水16000（kg/hr）,6.离心机,进口水量为：44017.08(kg/hr)固体含量：6846.447816(kg/hr)进口含固量15.00%出口含固量70.00%MgSO3.xH2O溶解度,47.54时为1.4（g/100g）溶解的MgSO3xH2O质量=523.8033（kg/hr）出口混合物质量：9032.3493（kg/hr）混合物中MgSO3xH2O质量：6078.7592（kg/hr）混合物中杂质质量：243.8854（kg/hr）混合物中表液质量：2953.5902（kg/hr）出口分离液质量：34984.7337（kg/hr）分离液中MgSO3xH2O质量：523.8033（kg/hr）,离心机,分离液，34984.7337（kg/hr）MgSO3xH2O，523.8033（kg/hr）,混合物质量：9032.3493（kg/hr）出口含固量70.00%MgSO3xH2O质量：6078.7592（kg/hr）杂质质量：243.8854（kg/hr）表液质量：2953.5902（kg/hr）,进口水量为：44017.08(kg/hr)固体含量：6846.447816(kg/hr)进口含固量15.00%,7.干燥机,进口物料为：9032.35（kg/hr）设计干料出口含固量90.00%，含水量10.00%干燥热风温度300干燥热风焓值575.57（kJ/kg）干燥出风温度80干燥出风焓值350.48（kJ/kg）待干燥物料温度50干燥后物料温度75待干燥物料中水焓值（50）209.34（kJ/kg）干燥出风中的水焓值（80）334.94（kJ/kg）水蒸发潜热（80）2307.80（kJ/kg）蒸发水量：2007.19（kg/hr）物料比热：0.3,Qd=Q1+Q2+Q3+Q4Qd热风所释放的热量Q1水份蒸发所需蒸发潜热Q2水份升温所需热量Q3物料升温所需热量Q4热损失与热效率，综合考虑热效率和热损失73.20%Q1=(334.94-209.34)2007.19=252103.06（kJ/kg）Q2=2307.802007.19=4632193.08（kJ/kg）Q3=0.39032.350.9（75-50）=60968.36（kJ/kg）Q1+Q2+Q3=5480202.21（kJ/kg）=4945264.51（kJ/kg）Q4=（Q1+Q2+Q3）1.732=8565198.13（kJ/kg）需要风量,干燥机,热空气，30061691.2（Nm3/hr）,出口物料，75，7025.16（kg/hr）含水率10%，702.52（kg/hr）,尾气，8061691.2（Nm3/hr）,进口物料，50，9032.35（kg/hr）含水率30%，2953.5902（kg/hr）,8.总系统物料平衡图,FGD,热空气，30061691.22（Nm3/hr）水分1929.762（kg/hr）,系统进水181412.52（kg/hr）,系统出水108370.08（kg/hr）,原烟气，120.2704547.532（Nm3/hr），水分35236.012（kg/hr）,净烟气，47.55782023.052（Nm3/hr），水分68