7-2附录二能量衡算一览表

1、姚孟电厂 300MW 机组烟气脱硫及资源化利用项目产品市场分析报告1四川大学远梦团队姚孟电厂 300MW 机组烟气脱硫及资源化利用项目产品市场分析报告目录1 概述42 能量衡算原理63 能量衡算任务74. 能量衡算表84.1 烟气预处理工段84.1.1 废热锅炉（E0101）84.1.2 省煤器（E0102）84.1.3 省煤器（E0103）94.1.4 混合罐（V0108）94.1.5 电袋除尘器（V0104）104.1.6 汽包（V0101）104.1.7 汽包（V0102）114.1.8 汽包（V0103）114.1.9 一级蒸汽透平（S0101）124.1.10 二级蒸汽透平（S010

2、2）124.1.11 洗涤塔（T0101）134.1.12 一级蒸汽过热器（E0104）134.1.13 二级蒸汽过热器（E0104）144.1.14 增引风机（P0102）144.2 烟气脱硫工段154.2.1 一级脱硫塔（T0201）154.2.2 二级脱硫塔（T0202）154.2.3 混合器（V0202）164.2.4 混合器（V0208）164.2.5 自氧化还原反应器（R0201）174.2.6 结晶器（V0212）184.3 吸收剂再生工段182四川大学远梦团队姚孟电厂 300MW 机组烟气脱硫及资源化利用项目产品市场分析报告4.3.1 流化床反应器（R0301）184.3.2M

3、DEA 脱碳塔（T0301）194.3.3 换热器（E0305）194.3.4 二压缩机（C0301）204.3.5 三级压缩机（C0302）204.3.级压缩机（C0303）213四川大学远梦团队姚孟电厂 300MW 机组烟气脱硫及资源化利用项目产品市场分析报告1 概述本项目以总厂在河南省平顶山市湛河区姚孟村的平顶山姚孟电厂的含硫烟气为处理对象，采用硫化钠硫磺法进行脱硫处理，在达到二氧化硫超低排放指标的同时副产高硫磺产品。工艺中实现了脱硫剂硫化钠的再生循环，对于再生过程中产生的二氧化碳采用 MDEA 法进行无害化处理，并生产高级液体二氧化碳。工业设计过程中利用 Aspen Plus 对全流程

4、进行模拟，并在此基础上完成能量衡算、能量衡算，Aspen plus 全模拟流程如图 1-1 所示。4四川大学远梦团队姚孟电厂 300MW 机组烟气脱硫及资源化利用项目产品市场分析报告 图 1-1 全流程模拟流程图5四川大学远梦团队姚孟电厂 300MW 机组烟气脱硫及资源化利用项目产品市场分析报告2 能量衡算原理系统的能量衡算能量守恒为理论基础，研究某一系统内各类型的能量的变化，即：输入系统的能量=输出系统的能量+系统积累的能量对于连续系统，有：注：Q 设备的热负荷；W 输入系统的机械能；离开设备的各能量焓之和；进入设备的各能量焓之和。本项目的能量衡算以单元设备为对象，计算由机械能转换、化学反应

5、释放能量和单纯的物理变化带来的热量变化。姚孟电厂 300MW 机组烟气脱硫及资源化利用项目产品市场分析报告3 能量衡算任务（1） 确定流程中机械所需的功率，为设备设计和选型提供依据。（2） 确定各单元操作中所需的热量或冷量及传递速率，确定加热剂和冷剂的用量，为后续换热和公用工程的设计做准备。（3） 确定反应过程中的热交换量，指导反应器的设计和选型。（4） 最终计算出所需的能量和费用，判定工艺过程的经济性7四川大学远梦团队姚孟电厂 300MW 机组烟气脱硫及资源化利用项目产品市场分析报告4.能量衡算表4.1 烟气预处理工段4.1.1 废热锅炉（E0101）表 4-1 废热锅炉（E0101）能量衡

6、算4.1.2 省煤器（E0102）表 4-2 省煤器（E0102）能量衡算8四川大学远梦团队Stream No.InOut1-21-31-41-5Temperature C345.430260174.3Pressure MPa0.1010.8760.1010.876Vapor Frac1010.538Mole Flow37557.9043330.50637557.9043330.506Q(kW)Q(kW)Hin(kW)Hout(kW)Error00-2322135.71-2322135.71-4.12E-13Stream No.InOut1-481-11-21-35Temperature C3

7、00900345.4300Pressure MPa8.60.1010.1018.6Vapor Frac0110.889Mole Flow kmol/hr28994.1137557.90437557.90428994.11Mass Flow kg/hr52233711350001135000522336.999Enthalpy kJ/kg-575.186-1210.351-13249.83-14635.92Entropy J/(kgK)1664.87936.1508-3769.096-6169.956Hin(kW)-2322135.71Hout(kW)-2322135.71姚孟电厂 300MW

8、机组烟气脱硫及资源化利用项目产品市场分析报告4.1.3 省煤器（E0103）表 4-3 省煤器（E0103）能量衡算4.1.4 混合罐（V0108）表 4-4 混合罐（V0108）能量衡算9四川大学远梦团队Stream No.InOut1-431-371-48Q(kW)W(kW)Hin(kW)Hout(kW)Error00-780744.012-780744.0142.81E-09Stream No.InOut1-41-61-71-8Temperature C26030170124.7Pressure MPa0.1010.230.1010.23Vapor Frac1010.424Mole Fl

9、ow kmol/hr37557.94440.67537557.9044440.675Mass Flow kg/hr113500080000113500080000Enthalpy kJ/kg-1301.17-15854.73-1394.783-14521.54EntropyJ/(kgK)778.1926-8987.543585.9396-5497.351Hin(kW)-780744.012Hout(kW)-780744.014Q(kW)W(kW)Hin(kW)Hout(kW)Error00-663906.115-663906.1251.45E-08kmol/hrMass Flow kg/hr1

10、13500060000113500060000Enthalpy kJ/kg-1210.351-15854.14-1301.169-14129.36EntropyJ/(kgK)936.1508-8987.864778.1926-4857.26Hin(kW)-663906.115Hout(kW)-663906.115姚孟电厂 300MW 机组烟气脱硫及资源化利用项目产品市场分析报告4.1.5 电袋除尘器（V0104）表 4-5 电袋除尘器（V0104）能量衡算4.1.6 汽包（V0101）表 4-6 汽包（V0101）能量衡算10四川大学远梦团队Stream No.InOutQ(kW)W(kW)H

11、in(kW)Hout(kW)Error02875.09-446043.097-443168.0071.25E-10Stream No.InOut1-71-101-121-11Temperature C170160Pressure MPa0.1010.1030.1010.101Vapor Frac11Mole Flow kmol/hr37557.90427.8340.2987337531.904Mass Flow kg/hr11350004348.248,51130520Hin(kW)-446043.097Hout(kW)-443168.007Q(kW)W(kW)Hin(kW)Hout(kW)E

12、rror00-2123578.47-2123578.543.32E-08Temperature C300300300Pressure MPa8.68.68.6Vapor Frac000Mole Flow kmol/hr25769.883224.23728994.111Mass Flow kg/hr464251.558085.527522336.999Enthalpy kJ/kg-14635.9-14635.92-14635.92EntropyJ/(kgK)-6169.95-6169.957-6169.956Hin(kW)-2123578.47Hout(kW)-2123578.54姚孟电厂 30

13、0MW 机组烟气脱硫及资源化利用项目产品市场分析报告4.1.7 汽包（V0102）表 4-7 汽包（V0102）能量衡算4.1.8 汽包（V0103）11四川大学远梦团队Q(kW)W(kW)Hin(kW)Hout(kW)Error00-235489.348-235489.338-4.39E-08Stream No.InOut1-51-331-34Temperature C174.3174.3174.3Pressure MPa0.8760.8760.876Vapor Frac0.53810Mole Flow kmol/hr3330.5061790.4841540.022Mass Flow kg/

14、hr6000032256.07227743.928Enthalpy kJ/kg-13171.67-15242.81-14129.36EntropyJ/(kgK)-2720.912-7341.05-4857.26Hin(kW)-235489.348Hout(kW)-235489.338Q(kW)W(kW)Hin(kW)Hout(kW)Error00-1922465.22-1922465.221.70E-111-351-381-37Temperature C300300300Pressure MPa8.68.68.6Vapor Frac0.88910Mole Flow kmol/hr28994.1

15、125769.8733224.237Mass Flow kg/hr522336.999464251.47358085.527Enthalpy kJ/kg-13249.83-14635.91-13076.4EntropyJ/(kgK)-3769.096-6169.945-3466.506Hin(kW)-1922465.22Hout(kW)-1922465.22姚孟电厂 300MW 机组烟气脱硫及资源化利用项目产品市场分析报告表 4-8 汽包（V0103）能量衡算4.1.9 一级蒸汽透平（S0101）表 4-9 一级蒸汽透平（S0101）能量衡算4.1.10 二级蒸汽透平（S0102）表 4-10

16、 二级蒸汽透平（S0102）能量衡算12四川大学远梦团队Q(kW)W(kW)Hin(kW)Hout(kW)Error0-13427.6525-1682755.5-1696183.160.007916393Stream No.InOut1-391-40Temperature C310180Pressure MPa8.61Vapor Frac10.911Mole Flow kmol/hr25769.87325769.873Mass Flow kg/hr464251.473464251.473EnthalpykJ/kgEntropyJ/(kgK)Hin(kW)-1682755.51Hout(kW)-

17、1696183.16Q(kW)W(kW)Hin(kW)Hout(kW)Error00-322700.917-322700.698-6.80E-07Stream No.InOut1-81-311-32Temperature C124.7124.7124.7Pressure MPa0.230.230.23Vapor Frac0.42410Mole Flow kmol/hr4440.6751883.352557.325Mass Flow kg/hr8000033929.07246070.928EnthalpykJ/kgEntropyJ/(kgK)Hin(kW)-322700.917Hout(kW)-

18、322700.69姚孟电厂 300MW 机组烟气脱硫及资源化利用项目产品市场分析报告4.1.11 洗涤塔（T0101）表 4-11 洗涤塔（T0101）能量衡算4.1.12 一级蒸汽过热器（E0104）13四川大学远梦团队Q(kW)W(kW)Hin(kW)Hout(kW)Error00-396792.112-396792.1121.41E-10Stream No.InOut1-221-191-261-25Temperature C305038.542.3Pressure MPa0.180.1010.090.09Vapor Frac0101Mole Flow kmol/hr300012519.5

19、522642.75112876.801Mass Flow kg/hr54045.84378340.947619.605384767.135Enthalpy kJ/kg-1516.657-15813.15-1744.179-15904.07EntropyJ/(kgK)265.6274-8855.062195.354-9162.771Hin(kW)-396792.112Hout(kW)-396792.112Q(kW)W(kW)Hin(kW)Hout(kW)Error0-10934.4633-1694928.86-1705863.320.007916Stream No.InOut1-411-42Te

20、mperature C190120.3Pressure MPa10.2Vapor Frac10.957Mole Flow kmol/hr25769.87325769.873Mass Flow kg/hr464251.473464251.473Enthalpy kJ/kg-1516.657-15813.15Entropy J/(kgK)265.6274-8855.062Hin(kW)-1694928.86Hout(kW)-1705863.32姚孟电厂 300MW 机组烟气脱硫及资源化利用项目产品市场分析报告表 4-12 一级蒸汽过热器（E0104）物料衡算4.1.13 二级蒸汽过热器（E0104

21、）表 4-13 二级蒸汽过热器（E0104）物料衡算4.1.14 增引风机（P0102）表 4-14 增引风机（P0102）物料衡算14四川大学远梦团队InOutStream No1-241-25Q(kW)W(kW)Hin(kW)Hout(kW)Error27380-31792.1-28934.14.36E-2InOutStream No1-131-14Temperature C180190Pressure MPa11Vapor Frac0.9111MoleFlow kmol/hr25769.25769.873Mass Flow kg/hr464251.473464251.473H2O4642

22、51.471464251.473EnthalpykJ/kg-1644.179-1316.657EntropyJ/(kgK)215.6274221.354Hin(kW)-31792.1Hout(kW)-28934.1Q(kW)W(kW)Hin(kW)Hout(kW)Error50100-36792.1-31782.12.41E-4InOutStream No1-111-12Temperature C300310Pressure MPa8.68.6Vapor Frac11Mole Flow kmol/hr25769.87325769.873Mass Flow kg/hr464251.4734642

23、51.473EnthalpykJ/kg-1744.179-1516.657EntropyJ/(kgK)265.6274195.354Hin(kW)-36792.1Hout(kW)-31792.1姚孟电厂 300MW 机组烟气脱硫及资源化利用项目产品市场分析报告4.2 烟气脱硫工段4.2.1 一级脱硫塔（T0201）表 4-15 一级脱硫塔（T0201）能量衡算4.2.2 二级脱硫塔（T0202）表 4-16 一级脱硫塔（T0202）能量衡算15四川大学远梦团队Q(kW)W(kW)Hin(kW)Hout(kW)Error00-209214.451-209214.4531.41E-08Stream

24、 No.InOut2-12-612-32-2Temperature C303026.326.3Pressure MPa0.150.180.120.12Vapor Frac1001Mole Flow kmol/hr12839.154339.007305.27912872.882Mass Flow kg/hr384060.8537447.486840.954384667.379Enthalpy kJ/kg-1715.267-1714.267-1713.267-14642.18EntropyJ/(kgK)83.5027131.8799-7457.127-7557.748Hin(kW)-209214.

25、451Hout(kW)-209214.453Q(kW)W(kW)Hin(kW)Hout(kW)Error08765326934-3184234.88E-4Temperature C185201.2Pressure MPa0.1010.12Vapor Frac11Mole Flow kmol/hr37557.90437557.904Mass Flow kg/hr11350001135000EnthalpykJ/kg-2644.8-1816.6EntropyJ/(kgK)31293286Hin(kW)326934Hout(kW)318423姚孟电厂 300MW 机组烟气脱硫及资源化利用项目产品市场

26、分析报告4.2.3 混合器（V0202）表 4-17 混合器（V0202）能量衡算4.2.4 混合器（V0208）Q(kW)W(kW)Hin(kW)Hout(kW)Error00-169206.6-169206.6012.49E-09Stream No.InOut2-102-122-142-17Temperature C35353535Pressure MPa0.120.120.120.12Vapor Frac0000Mole Flow kmol/hr698.151703.196735.7452137.092Enthalpy kJ/kg-14792.7-14778.9-14822.36-147

27、98.33EntropyJ/(kgK)-8168.86-8164.941-8195.448-8176.697Hin(kW)-169206.6Hout(kW)-169206.601Q(kW)W(kW)Hin(kW)Hout(kW)Error00-209214.451-209214.4531.41E-08Stream No.InOut2-42-602-62-5Temperature C303026.326.3Pressure MPa0.150.180.120.12Vapor Frac1001Mole Flow kmol/hr12839.154339.007305.27912872.882Mass

28、Flow kg/hr384060.8537447.486840.954384667.379Enthalpy kJ/kg-1715.267-1714.267-1713.267-14642.18EntropyJ/(kgK)83.5027131.8799-7457.127-7557.748Hin(kW)-209214.451Hout(kW)-209214.453姚孟电厂 300MW 机组烟气脱硫及资源化利用项目产品市场分析报告表 4-18 混合器（V0208）能量衡算4.2.5 自氧化还原反应器（R0201）表 4-19 自氧化还原反应器（R0201）能量衡算17四川大学远梦团队Q(kW)W(kW)

29、Hin(kW)Hout(kW)Error-149.3320-164946.367-165795.6990.005123Stream No.InOut2-212-22Temperature C130130Pressure MPa0.40.4Vapor Frac00Mole Flow kmol/hr2137.0922112.981Mass Flow kg/hr4144641446.273EnthalpykJ/kgEntropyJ/(kgK)Hin(kW)-164946.367Hout(kW)-165795.699Q(kW)W(kW)Hin(kW)Hout(kW)Error00-476318.97-

30、476318.972.20E-10Stream No.InOut2-152-132-112-16Temperature C35353535Pressure MPa0.120.120.120.12Vapor Frac1111Mole Flow kmol/hr12490.60912490.21312490.11737470.938Mass Flow kg/hr377067.958377055.764377051.6791131180Enthalpy kJ/kg-1515.847-1515.918-1515.933-1515.9EntropyJ/(kgK)167.7914167.7948167.79

31、55167.7939Hin(kW)-476318.97Hout(kW)-476318.97姚孟电厂 300MW 机组烟气脱硫及资源化利用项目产品市场分析报告4.2.6 结晶器（V0212）表 4-20 结晶器（V0212）能量衡算4.3 吸收剂再生工段4.3.1 流化床反应器（R0301）表 4-21 流化床反应器（R0301）能量衡算18四川大学远梦团队Stream No.2-443-361-1Temperature660660Pressure MPa0.150.150.15Vapor Frac11Mole Flow kmol/hr0110110Mass Flow kg/hr03641.12

32、4372.635Enthalpy kJ/kg-9720.36-7328.905-5375.243EntropyJ/(kgK)-2626.691882.6553146.518Hin(kW)-11659.4155Q(kW)W(kW)Hin(kW)Hout(kW)Error00-36246.5211-36246.62722.93E-06Stream No.InOut2-392-412-40Temperature C3572.872.8Pressure MPa0.1030.010.01Vapor Frac001Mole Flow kmol/hr488.5640.177399.708Mass Flow

33、kg/hr10663.453462.5997200.851Enthalpy kJ/kg-13343.55-11363.97-13943.67EntropyJ/(kgK)-1116.088-12006.256-7218.666Hin(kW)-36246.5211Hout(kW)-36246.6272姚孟电厂 300MW 机组烟气脱硫及资源化利用项目产品市场分析报告4.3.2MDEA 脱碳塔（T0301）表 4-22 MDEA 脱碳塔（T0301）能量衡算4.3.3 换热器（E0305）表 4-23 换热器（E0305）能量衡算19四川大学远梦团队Stream No.InOut3-133-17Te

34、mperature C86.6159.1Pressure MPa0.10.25Vapor Frac11Mole Flow kmol/hr45.58845.588Mass Flow kg/hr2006.2692006.269Enthalpy kJ/kg-8963.26-8883.585EntropyJ/(kg-562.005-505.8095Q(kW)W(kW)Hin(kW)Hout(kW)Error00-121754.525-121750.912-2.97E-05Stream No.InOut3-53-303-11,3-6Temperature C353558.862Pressure MPa0

35、.150.180.120.12Vapor Frac10 0.0011Mole Flow kmol/hr1101365.3241352.57477.387Mass Flow kg/hr4372.63533004.84934783.7732593.711Enthalpy kJ/kg-12023.48-12220.23-8001.926-7742.291EntropyJ/(kgK)-9043.3-8321.72721.61021156.173Hin(kW)-121754.525Hout(kW)-121750.912Q(kW)W(kW)Hin(kW)Hout(kW)Error068.63888-11659.4155-11590.7766-0.005886992Hout(kW)-11590.7766姚孟电厂 300MW 机组烟气脱硫及资源化利用项目产品市场分析报告4