第一章基本数据的计算

1、- -第一章 根本数据的计算一、需煤量的计算电厂热效率为0.45，运用低位发热值计算发电厂的煤燃量。设煤燃量为xkg/s, 发热值J/kg×燃煤量/s×热效率=300MW即燃煤量x/s=3.394×104g/s每小时需煤量=3.394×104/s×3600s=1.222×105/h每天需煤量=1.222×105/h×24h=2.933×106/d二、烟气量和SO2 浓度的计算根据设计任务书表1燃料工业分析和元素分析表和=1.5，计算1千克煤所需的空气量；产生的烟气量；烟气中SO2的浓度；SO2的去除率。1

2、、按照1kg煤计算: 方法一：相对于碳元素作如下计算： 质量 mol/100g煤 mol/mol碳C 49.854.154 1.00H 2.832.83 0.681S 2.35 0.0734 0.0177O 4.18 0.2613 0.0629灰分 32.17 7.7443水分 7.71 0.4283 0.1031对于该种煤，其组成可表示为：CH0.681S0.018O0.063燃料的摩尔质量包括灰分和水分为燃烧方程式为CH0.681S0.018O0.063+n(O2+3.78N2)CO2+0.341H2O+0.018SO2+3.78nN2n=1+0.681/4+0.0180.063/2=1.

3、157因此，理论空气量为：方法二： 质量g 摩尔数mol 需氧数molC 498.5 41.5441.54H 28.328.3 7.075O 41.82.613 -1.3065N 9.1 0.65 0S 23.5 0.734 0.734水分 77.1 4.283 0所以理论需氧量为41.54+7.075+0.7341.3065=48.04mol/kg，即1.076m3/kg假设干空气中氮氧的摩尔比为3.78，那么1kg煤完全燃烧所需要的理论空气量为：48.04×3.78+1=229.64 mol/kg 即229.64mol/kg×22.4L/mol/1000=5.14m3/

4、kg实际需氧量为：过剩氧气量为：实际氮气量为：在理论空气量的条件下烟气组成为：CO2：41.54 H2O：14.15+4.283 SO2：0.734N2：48.04×3.78+0.3252、烟气量的计算理论干烟气量为： 41.54+0.734+48.04×3.78+0.325=224.04mol/kg 即224.04mol/kg×22.4L/mol/1000=5.02 m3/kg空气过剩系数=1.5时，实际干烟气量为：5.02+5.14×0.5=7.59m3/kg理论湿烟气量为： 41.54+14.15+4.283 +0.734+48.04×3

5、.78+0.325=242.47mol/kg 即242.47mol/kg ×22.4L/mol/1000=5.43 m3/kg空气过剩系数=1.5时，实际干烟气量为： 5.43+5.14×0.5=8 m3/kg每秒产生的烟气量：理论干烟气量为：3.394×104g/s×5.02 m3/kg=1.704×102 m3/s实际干烟气量为: 3.394×104g/s×7.59m3/kg=2.576×102 m3/s理论湿烟气量为: 3.394×104g/s×5.43m3/kg=1.843 m3/s实际

6、湿烟气量为: 3.394×104g/s×8m3/kg=2.7152×102 m3/s每小时产生的烟气量：理论干烟气量为: 1.222×108g/h×5.02m3/kg=6.13×105 m3/h实际干烟气量为: 1.222×108g/h×7.59m3/kg=9.275×105 m3/h理论湿烟气量为: 1.222×108g/h×5.43 m3/kg=6.635×105 m3/h实际湿烟气量为: 1.222×108g/h×8 m3/kg=9.776×

7、;105 m3/h每天产生的烟气量：理论干烟气量为: 2.933×109 g/d×5.02m3/kg=1.472×107m3/d实际干烟气量为: 2.933×109 g/d×7.59m3/kg=2.226×107m3/d理论湿烟气量为: 2.933×109 g/d×5.43 m3/kg=1.593×107m3/d实际湿烟气量为: 2.933×109 g/d×8 m3/kg=2.346×107 m3/d3、SO2浓度的计算粉尘浓度为4、脱硫效率的校核二氧化硫排放最高允许浓度限值

8、执行"火电厂大气污染物排放标准"GB13223-2003第时段标准400mg/m3，所以脱硫装置的脱硫效率应该到达： ，而给定的脱硫装置的效率为95.2，所以满足该烟气的脱硫要求。5、 颗粒物浓度烟尘排放因子70%三、脱硫装置入口烟气参数根据以上计算结果进展入口烟气参数的计算1、实际O2时，标态下湿烟气的成分1mol煤产生的湿烟气的摩尔数为CO2：O2：N2：SO2：H2O:2、 实际O2时，标态下干烟气的成分1mol煤产生的干烟气的摩尔数为CO2： O2：N2：SO2：3、实际烟气体积，实际FGD入口烟气的状态：压力略低于大气压力，这里按照大气压力计算；温度为1400C。

9、将标态下FGD入口烟气的体积换算成为实际FGD入口烟气的体积：由理想状态方程得,那么=脱硫装置入口烟气参数是脱硫工艺的主要设计数据，烟气中的含硫量，以及其他相关的数据要求如烟气的流量等对脱硫系统的设计提供了依据。表3是本次设计入口烟气参数。表3入口烟气参数工程单位设计煤种备注烟气成分标态，湿基，实际O2CO2%11.63O2%6.73N2%76.35SO2%0.20H2O%5.16烟气成分标态，干基，实际O2CO2%12.26O2%7.09N2%80.48SO2%0.21烟气参数进入脱硫烟气量标态，干基实际含氧量m3/h标 927500BMCR标态，湿基实际含氧量m3/h标 977600BMC

10、R实际烟气体积m3/h标1478933BMCR引风机出口烟气温度105BMCR引风机出口烟气压力Pa200BMCR烟气中污染物成分标态，干基，7.09%O2SO2mg/m3(标)标6189.2SO3mg/m3(标)标0Cl(HCl)mg/m3(标)20四、主要物料平衡计算在设计煤种情况下，烟气流量927500 m3/h，烟气SO2含量6189.2mg/N m3。脱硫率=×100按脱硫率到达952要求，净烟气中SO2含量为297.1mg/m3。每小时产生SO2的量为：927500m3/h×6189.2mg/m3=5.74吨/时。需要脱除掉的SO2量为： 927500 m3/h

11、×(6189.2mg/m3297.1mg/m3)=5.46吨/时根据如下公式计算： S + O2 = SO232g/mol 32g/mol64 g/mol在设计煤种情况下，煤炭中含硫量为2.35，每小时燃烧煤122.2吨。每小时产生SO2的量为： 64÷32×2.35×122.2吨/时=5.74吨/时。两者计算结果一样，代入下面进展计算。如果两者不一样，取大着代入进展计算根据SO2含量计算需要的石灰石耗量和产生的石膏产量：SO2+ CaCO3 + 2H2O+ 1/2O2 =CaS04·2H2O+ CO264g/mol 100g/mol 36g/

12、mol 16g/mol 172g/mol 44 g/mol石灰石耗量： 100÷64×5.74=8.97吨/时石灰石矿石中石灰石含量为90.67，那么石灰石块为8.97÷90.67=9.89吨/时石膏产量： 172÷64×5.74=15.43吨/时。第二章 烟道和吸收塔主题计算一、烟道尺寸选取根据设计参数计算烟道截面积：烟气在BMCR工况下，烟气实际流量为1478933m3/h,又根据烟道内烟气流速为12 m/s烟道内烟气流速915 m/s。那么烟道截面积为，计算出烟道截面积约35m2。因此烟道尺寸选择如下：进口烟道，7000mm×5

13、000mm，出口烟道，7500mm×5300mm；旁路烟道，8000mm×5500mm。. 优选- -第三章 烟气排放烟囱的设计按地面最大浓度的计算方法条件：SO2排放量为297.1mg/m3,烟气温度105oC,大气温度9.5oC。这一地区的SO2本底浓度为0.04mg/m3, z/y=0.5, u10=2.4m/s,m=0.25,试按"环境质量标准"的二级标准来设计烟囱的高度和出口直径。一、烟气流量：需要脱出掉的SO2量为5.46吨/小时，即5.46×106g/h,那么需要脱出的SO2的体积为烟气流量为：9776001911=975689

14、m3/h=271 m3/sSO2的排放量为：二、烟囱高度的计算：=1059.5=95.5当QH2100 kw和Ts Ta35 oC时参照大气污染控制工程(第三版P91表42)选择城区以及近郊区，从而有n0=1.303 n1=1/3 n2=2/3"环境质量标准"的二级标准限值为0.06mg/m3 (年均)，代入将上式代入此式 有 +817.313用试算法进展计算 得出 Hs=178m三、烟囱内径：烟囱出口烟气流速不应该低于该高度处平均风速的1.5倍，即 。为保证烟气顺利抬升，出口流速应在2030 m/s。取uv=20 m/s，那么有,实际直径可取为4 m。第四章 脱硫吸收剂计

15、算一、石灰石消耗量的计算根据脱硫要求，每小时产生SO2 5.74t，需要脱除SO2 5.46t，每小时需要石灰石耗量8.97t，由于石灰石矿石中石灰石含量90.67，那么需要石灰石块为9.89t。.石灰石浆液浓度设计为30%石灰石浆液浓度为1250kg/m3。石灰石浆液浓度=石灰石量/石灰石浆液量×100%配置相应的石灰石浆液每小时耗29.9t,需要工艺水20.93t。二、石灰石筒仓的计算石灰石仓按7天的耗量进展设计：9.89×24×7=1661.52 t，石灰石密度为2700 kg/m3近似，那么需要的石灰石仓容积为1661.52×10³/2700=615.38 m3。区石灰石筒仓的直径为7500mm，那么其高度为取14m。三、石灰石浆液贮存罐计算 为了尽可能降低球磨机的投资本钱，将石灰石吸收剂制备系统设计成每天工作24h，这样石灰石浆液贮存量可以减少到在吸收剂每小时最大消耗量情况下维持8h。按吸收剂每小时最大耗量，维持8h运行来设计浆液贮存罐的大小。石灰石浆液每小时耗28.27t,那么8h的消耗量为：29.9×8=239.2t=2.39×105kg而石灰石浆液的密度为1250kg/m3 ,那么8h消耗的石灰石浆液的体积为2.39&#