湿法脱硫工艺设计

1、第 1 页，共 17 页项项目目名名称称2*220MW烟气脱硫工程设计计算书审审核核日日期期专专 业业工艺校校核核日日期期版版 次次设设计计阶阶段段投标计计算算日日期期序 号项 目代 号单 位计 算 公 式 或 依 据计算结果取 值备 注一一设设计计参参数数1烟气量（标态、湿）QNm3/h设计任务书给定3500006%O22烟气量（标态、干）QNm3/h设计任务书给定3105556%O23烟气温度T设计任务书给定2004燃煤含硫量Sarw%设计任务书给定1收到基5烟气中SO2体积含量VSv%设计任务书给定0.08干态6二氧化硫浓度Cmg/Nm3给定、计算或C=Sar*2500估算8000干态7

2、烟气中的水的含量w1w%给定或由燃料燃烧计算6.978烟气中的水的含量wv1v%结定或计算11.279脱硫效率%给定，=90%97.5设计值10氧化倍率k给定，一般取k=1.52211空气中水含量w2w%给定或查表，一般取1%112空气密度kg/m3给定1.28513CaCO3含量Caw%设计任务书给定9014MgCO3含量Mgw%设计任务书给定1.63815钙硫比Ca/Smol/mol给定，一般取11.21.0216塔内烟气流速Vgm/s给定，一般取2.54417吸收区接触反应时间T1s给定，一般取232.518液气比L/Gl/Nm3给定，一般取82516标态19浆池内浆液停留时间T2min

3、给定，一般取383.5MET取3.55.3二二烟烟温温和和水水平平衡衡计计算算1原烟气（风机前）烟气温度T200第 2 页，共 17 页项项目目名名称称2*220MW烟气脱硫工程设计计算书审审核核日日期期专专 业业工艺校校核核日日期期版版 次次设设计计阶阶段段投标计计算算日日期期序 号项 目代 号单 位计 算 公 式 或 依 据计算结果取 值备 注烟气体积流量（湿）Q1Nm3/h350000标态烟气体积流量（干）Q1Nm3/hQ1=Q1*(1-wv%)310555标态，计算或给定实际烟气流量（湿）Q1m3/hQ1=Q1*(273+T)/273606410原烟气（风机后）烟气温度TT=T+3.5

4、203.5风机压缩使温升25烟气体积流量（湿）Q2Nm3/hQ2=Q1350000标态烟气体积流量（干）Q2Nm3/hQ2=Q1310555标态实际烟气量（湿）Q2m3/hQ2=Q2*(P0/P2)*(273+T)/273594459绝热,压力增加约2802Pa吸收塔入口的烟气状况无GGH时烟气体积流量（干）Q3Nm3/hQ3=Q2310555标态干烟气质量流量Gkg/hG=Q3*干烟气,干烟气取1.35kg/Nm3419249水蒸汽质量流量Wkg/hW=Q2*湿烟气*w1,湿烟气取1.32kg/Nm332201有GGH时吸收塔入口烟温T1经GGH后烟气入塔温度为105110110入口水蒸汽分

5、压p1Pa查表71451干烟气质量流量Gkg/hG=Q3*干烟气,干烟气取1.35kg/Nm3419249.25烟气中的含水量wvNm3/hwv2=p1*Q3/(101325+1800-p1)700557.723水蒸汽质量流量Wkg/hW=0.793*wv555542.3冷凝水的量CWCW=W-W-523340.87无冷凝水2氧化空气量第 3 页，共 17 页项项目目名名称称2*220MW烟气脱硫工程设计计算书审审核核日日期期专专 业业工艺校校核核日日期期版版 次次设设计计阶阶段段投标计计算算日日期期序 号项 目代 号单 位计 算 公 式 或 依 据计算结果取 值备 注二氧化硫的含量Cmg/N

6、m38000.00干态烟气中二氧化硫量SWkg/hSW=C*Q*10-62484.44需脱除的二氧化硫量DSWkg/hDSW=SW*/1002422.33需氧气的量OWkg/hOW=k*0.25*DSW1211.16需氧化空气量（干）AW1kg/hAW1=OW/0.23155231.81空气中氧含量为23.15%需氧化空气量（湿）AW2kg/hAW2=AW1/(1-w2/100)5284.66氧化空气的量（湿）AWm3/hAW=AW2/4112.573蒸发水量设出口烟温T出口烟气达到湿饱和并冷却至475353出口水蒸气分压p2Pa给定，查表14293出口烟气中含水量wv2Nm3/hwv2=p2

7、*(AW+Q3)/(101325+1100-p2)51031.90塔内压力损失为1.1KPa出口烟气中含水量w3kg/hw3=wv2*水蒸气，水蒸汽取0.79340468.30需蒸发水量w4kg/hw4=w3-W8266.904脱硫反应热二氧化硫脱除量DSWkg/h2422.329二氧化硫脱除量DSMmol/hDSM=DSW*1000/6437848.8906反应放热QrkJ/h按SO2计算生成石膏的反应热为339KJ/mol12830773.95吸收塔内放热干烟气比热c1KJ/Kg给定，查表1.035水蒸气比热c2KJ/Kg给定，查表1.993烟气温降放热QcKJ/hQc=(G*c1+W*c

8、2)*(T1-T)28391720.7吸收塔内放热QtKJ/hQt=Qr+Qc41222494.76水蒸发吸收水的汽化热r KJ/Kg给定，查表2380.4第 4 页，共 17 页项项目目名名称称2*220MW烟气脱硫工程设计计算书审审核核日日期期专专 业业工艺校校核核日日期期版版 次次设设计计阶阶段段投标计计算算日日期期序 号项 目代 号单 位计 算 公 式 或 依 据计算结果取 值备 注蒸发水吸收QaKJ/hQa=r*w419678526.07余热QsKJ/hQs=Qt-Qa21543968.78水平衡进烟气含水w5Kg/hw5=W32201.4031696.88石灰石浆含水w6Kg/hw

9、6=w13*(1-0.3)10008.93石灰石浆含固量为30%氧化空气含水w7Kg/hw7=AW2-AW152.85出除雾器后烟气携带明水wmKg/hwm=75*10-6*Q427.33除雾器出口携带水滴小于75mg/Nm3烟气带水w8Kg/hw8=w340468.30石膏结晶水w9Kg/hw9=w181362.56石膏浆排出水w10Kg/hw10=w17*(1-12%18%)40988.95冲洗水、补充水w11Kg/hw11=wt-w5-w6-w740583.96总水量wtKg/hwt=wm+w8+w9+w1082847.14系统耗水量wcKg/hwc=w9+W16/0.9*0.1+ww+

10、(w8-w5)-w7+wm16407.659其它需升温的水量w12Kg/hw12=w6+w7+w1150645.74水温升高TT=Qs*2/3/(c3*w12),c3查表给定67.52热损失约为余热的1/3三三石石灰灰石石用用量量1吸收剂有效成分ECaw%ECa=Ca902石灰石粉用量WCaKg/hWCa=DSW*100/64*(Ca/s)/*100/ECa4289.543石灰石浆用量w13Kg/hw13=WCa/(1-0.7)14298.47石灰石浆含固量为30%第 5 页，共 17 页项项目目名名称称2*220MW烟气脱硫工程设计计算书审审核核日日期期专专 业业工艺校校核核日日期期版版 次

11、次设设计计阶阶段段投标计计算算日日期期序 号项 目代 号单 位计 算 公 式 或 依 据计算结果取 值备 注四四副副产产品品生生成成量量1二水石膏w14Kg/hw14=DSW*172/646510.012其他w15Kg/hw15=w14/90%*10%，按10%计723.33粉尘、杂质、未反应的石灰石等3合计w16Kg/hw16=w14+w157233.344排浆量w17Kg/hw17=w16/(12%18%)48222.29排浆含固量12%18%5其中结晶水w18Kg/hw18=w14*2*18/1721362.56五五主主要要设设备备1吸收塔出口总烟气量(湿)Q4Nm3/hQ4=Q2+AW

12、+w4/18*22.4364400标态,含氧化空气出口总烟气量(湿)Q5m3/hQ5=(P0/T0)*(273+T)/(P0+1000)*Q4430892运行工况进口总烟气量(湿)Q6m3/hQ6=Q2*(P0/P2)*(273+T)/273446435按塔内平均压力、温度计算直径Dmd=2*sqrt(Q5/3600/(Vg*3.14)6.17实际直径Dm14.10根据具体情况取值烟气流速Vgm/sVg=4*Q6/(3600*3.14*D*D)0.79烟气在吸收塔中停留时间tst=(0.5I+J+M+N+O+P+0.5Q)/Vg15.982氧化槽计算循环量Wsusm3/hWsus=L/G*Q/

13、10005600.00实际液气比L/Gl/Nm3L/G=Wsus*1000/Q216.00标态实际液气比L/Gl/m3L/G=Wsus*1000/Q29.42实际状态氧化槽体积Vtanm3Vtan=Wsus/60*T2326.67氧化槽高度ZmZ=4*V/(3.14*D*D)2.09氧化槽直径等于吸收塔直径第 6 页，共 17 页项项目目名名称称2*220MW烟气脱硫工程设计计算书审审核核日日期期专专 业业工艺校校核核日日期期版版 次次设设计计阶阶段段投标计计算算日日期期序 号项 目代 号单 位计 算 公 式 或 依 据计算结果取 值备 注3吸收塔尺寸(如图）吸收塔直径Am14.10液面到进口

14、烟道底高Em1.22考虑因强制氧化引起的液面升高烟气进口烟道斜坡高Fm0.94进口烟道高GmG=duct area/H,烟气流速取15.318.3 m/s0.98烟气流速取15m/s进口烟道宽HmH=（2/30.8）*A11.28烟气进口塔内段高ImI=F+G1.91进口烟道顶到底层喷淋层高Jm一般取1.832.74m2.13喷淋层数系数K2取三层喷淋层间距Lm一般取1.522m1.93三层喷淋段高MmM=K*L3.86顶层喷淋层到一级除雾器底高Nm一般取1.522m1.98除雾器段高（含两级除务器间距离）Om一般取1.832m2.37二级除雾器到出口烟道底面高Pm一般取1m1.00出口烟道高

15、QmQ=duct area/R,烟气流速取15.318.3 m/s0.81烟气流速取15m/s出口烟道宽RmR=（2/30.8）*A9.87吸收塔总高SmS=Z+E+F+G+J+M+N+O+P+Q17.4吸收塔入口段侧面长Tm4.82吸收塔入口段长2m吸收塔出口段长UmU=0.6*A8.46进口斜坡角度W一般取101511第 7 页，共 17 页项项目目名名称称2*220MW烟气脱硫工程设计计算书审审核核日日期期专专 业业工艺校校核核日日期期版版 次次设设计计阶阶段段投标计计算算日日期期序 号项 目代 号单 位计 算 公 式 或 依 据计算结果取 值备 注塔顶倾斜角度Xx=atan(2*Q/(

16、A-R)*180/3.1420.9氧化喷枪到液面的最小距离Ym取(0.750.9)*Z1.88液面高Zm2.09第一层喷淋层高hmh=Z+E+F+G+J7.36第 8 页，共 17 页项项目目名名称称2*220MW烟气脱硫工程设计计算书审审核核日日期期专专 业业工艺校校核核日日期期版版 次次设设计计阶阶段段投标计计算算日日期期序 号项 目代 号单 位计 算 公 式 或 依 据计算结果取 值备 注吸收塔各部分的厚度：(从下向上）1、4.85m段：14mmALDR:2、11.50m段：12mm级数:2级3、5.25m段：10mm3Operating Levels厚度:6mm4、9.00m段：8mm

17、0Spare Level材料:316LALDR与水平面夹角:30L= 0.635 m附附：烟烟 气气 特特 性性第 9 页，共 17 页项项目目名名称称2*220MW烟气脱硫工程设计计算书审审核核日日期期专专 业业工艺校校核核日日期期版版 次次设设计计阶阶段段投标计计算算日日期期序 号项 目代 号单 位计 算 公 式 或 依 据计算结果取 值备 注状态参数 编号 原烟气净烟气1234脱硫风机前脱硫风机后吸收塔出口加热器出口温度（）200203.55382.5压力(Pa)101325103325102325101325体积流量标态，干态（Nm3/h）31055531055531462631462

18、6标态，湿态（Nm3/h）350000350000364400364400运行工况（m3/h，湿）606410594459430892561107含水量（%）11.2711.2715.815.8SO2浓度（mg/Nm3）80008000200200第 10 页，共 17 页项项目目名名称称2X220MW 主主要要设设备备选选型型参参数数设计校核设设计计阶阶段段投标版次3序序号号项项 目目基基 本本 选选 型型 参参 数数备备注注单单位位 数数量量容容积积(m3)流流量量(m3/h)压压力力(Pa)/扬扬程程(m)温温度度()含含固固量量(wt%)出出力力（kg/h)处处理理量量(kg/h)尺尺

19、寸寸一一 SO2吸吸收收和和氧氧化化系系统统1 吸收塔座114.1030.5m密度1.081.112 循环泵台3186719.50m/21.42m/23.35m3层喷淋层3 排浆泵台26430154 氧化风机台2+1226210.38流量1.1余量，压力1.25 除雾器级2出口含水小于75mg/Nm36 搅拌器台4安装高度0.95m,侧入式二二 石石灰灰石石浆浆液液制制备备系系统统1 石灰石浆液泵台1+123.221.24m30密度1.23,1运1备,容量系数22 石灰石浆液箱个17030上0.5m,下1m2台炉BMCR,6h3 螺旋给料机台1+14290输送距离2m4 旋转给料阀台1+142

20、905 石灰石粉仓个1386上圆柱体:,锥体下料口:两炉，3天，容量数0.8，两个下料口6 布袋除尘器个110000m3/h三三 石石膏膏脱脱水水系系统统1 石膏旋流站套1进料15,底流501302048222来料密度1.09，底流密度1.402 石膏旋流站溢流箱个1513上0.5m,下1.0m1.5h的容量3 石膏旋流器溢流泵台1+134.517.63浆液密度1.024 石膏浆液缓冲箱个15650上0.5m,下1.0m6h的容量,密度1.405 石膏浆液输送泵台1+118.615容量系数2,密度1.406 真空皮带脱水机台1+1509765设计煤种，2炉，BMCR，75%7 滤出液箱个176

21、上0.5m,下1.0m4小时容量,0.9容量系数第 11 页，共 17 页项项目目名名称称2X220MW 主主要要设设备备选选型型参参数数设计校核设设计计阶阶段段投标版次3序序号号项项 目目基基 本本 选选 型型 参参 数数备备注注单单位位 数数量量容容积积(m3)流流量量(m3/h)压压力力(Pa)/扬扬程程(m)温温度度()含含固固量量(wt%)出出力力（kg/h)处处理理量量(kg/h)尺尺寸寸8 滤出液泵台1+11217.6一用一备9 滤布冲洗水箱个230上0.5m,下0.5m1.5h的容量10 滤布冲洗水泵台2*(1+1)1540.011 滤饼冲洗水泵台2*(1+1)922.0四四

22、烟烟气气系系统统1 进口挡板门台43000*5000*4502 出口挡板门台24500*5000*4503 旁路挡板门台43000*5000*4504 增压风机台16670513516157进口压力-0.5mbar,容量系数1.1,压力系数1.25 GGH台16 膨胀节个16五五 事事故故浆浆液液系系统统及及排排放放系系统统1 事故浆液箱个1148214.109.50m按单塔容量设计2 事故浆液返回泵台1133.317.610小时排空3 事故浆液箱搅拌器台3顶入式4 吸收塔区域地坑个122.953m3m3m5 脱水区域地坑个122.953m3m3m6 吸收塔区域地坑泵个168.20207 脱水

23、区域地坑泵个168.2020六六 工工艺艺水水系系统统1 工艺水箱个116上0.5m,下0.5m地上式， 1h的耗水量，两炉第 12 页，共 17 页项项目目名名称称2X220MW 主主要要设设备备选选型型参参数数设计校核设设计计阶阶段段投标版次3序序号号项项 目目基基 本本 选选 型型 参参 数数备备注注单单位位 数数量量容容积积(m3)流流量量(m3/h)压压力力(Pa)/扬扬程程(m)温温度度()含含固固量量(wt%)出出力力（kg/h)处处理理量量(kg/h)尺尺寸寸2 工艺水泵台1+132.865余量系数23 除雾器冲洗水泵台2+163.422循循环环泵泵的的扬扬程程计计算算除除雾雾器器冲冲洗洗水水量量计计算算1 输送高度差：5.26m冲洗频率9区1小时2 喷嘴前的绝压与塔内烟气压力的压差：6.45m冲洗强度3.5m3/m2.h3 吸入侧与压力侧的速度差：1.44m冲洗水量60.63t/h4 吸入侧和压力侧管道和阀门引起的阻力损失：0.15m5 扬程（Ha）13.30m15.23m17.16m序号项目流速(m/s) 管径(mm)1浆液循环管25752石灰石供浆管3.65473石膏浆液排出管2.21024事故浆液返回吸收塔管2.51375滤出液至石灰石制备系统/吸收塔/废水处理系统165