鈉濕法脫硫工藝設計計算

1、,項目名稱,2*220MW,煙氣脫硫工程設計計算書,審核,日期,專 業(yè),工藝,校核,日期,版 次,設計階段,投標,計算,日期,序 號,項 目,代 號,單 位,計 算 公 式 或 依 據(jù),計算結果,取 值,備 注,一,設計參數(shù),1,煙氣量（標態(tài)、濕）,Q,Nm3/h,設計任務書給定,173381,8.27%O2,2,煙氣量（標態(tài)、干）,Q,Nm3/h,設計任務書給定,173381 ,9.42%O2,3,煙氣溫度,T,設計任務書給定,40,4,燃煤含硫量,Sar,w%,設計任務書給定,1,收到基,5,煙氣中SO2體積含量,VS,v%,設計任務書給定,0.0175,干態(tài),6,二氧化硫濃度,C,mg/

2、Nm3,給定、計算或C=Sar*2500估算,50,干態(tài),7,煙氣中的水的含量,w1,w%,給定或由燃料燃燒計算,0,3294.9,111.78,0.0339251578,煙氣中的水的含量,wv1,v%,結定或計算,0,9,脫硫效率,%,給定，=90%,90,設計值,10,氧化倍率,k,給定，一般取k=1.52,0,11,空氣中水含量,w2,w%,給定或查表，一般取1%,1,12,空氣密度,kg/m3,給定,1.285,13,Na2CO3含量,Na,w%,設計任務書給定,98,14,MgCO3含量,Mg,w%,設計任務書給定,0,15,鈉硫比,Na/S,mol/mol,給定，一般取22.4,2

3、.06,16,塔內煙氣流速,Vg,m/s,給定，一般取2.54,3,17,吸收區(qū)接觸反應時間,T1,s,給定，一般取23,2.5,18,液氣比,L/G,l/Nm3,給定，一般取825,16,標態(tài),19,漿池內漿液停留時間,T2,min,給定，一般取38,3.5,MET取3.55.3,二,煙溫和水平衡計算,1,原煙氣（風機前）,煙氣溫度,T,40,煙氣體積流量（濕）,Q1,Nm3/h,173381,標態(tài),煙氣體積流量（干）,Q1,Nm3/h,Q1=Q1*(1-wv%),173381 ,標態(tài)，計算或給定,實際煙氣流量（濕）,Q1,m3/h,Q1=Q1*(273+T)/273,198785 ,原煙氣

4、（風機后）,煙氣溫度,T,T=T+3.5,43.5,風機壓縮使溫升25,煙氣體積流量（濕）,Q2,Nm3/h,Q2=Q1,173381,標態(tài),煙氣體積流量（干）,Q2,Nm3/h,Q2=Q1,173381,標態(tài),實際煙氣量（濕）,Q2,m3/h,Q2=Q2*(P0/P2)*(273+T)/273,195599 ,絕熱,壓力增加約2802Pa,吸收塔入口的煙氣狀況,無GGH時,煙氣體積流量（干）,Q3,Nm3/h,Q3=Q2,173381 ,標態(tài),干煙氣質量流量,G,kg/h,G=Q3*干煙氣,干煙氣取1.35kg/Nm3,234064 ,水蒸汽質量流量,W,kg/h,W=Q2*濕煙氣*w1,濕

5、煙氣取1.32kg/Nm3,0 ,有GGH時,吸收塔入口煙溫,T1,經(jīng)GGH后煙氣入塔溫度為105110,40,入口水蒸汽分壓,p1,Pa,查表,71451,干煙氣質量流量,G,kg/h,G=Q3*干煙氣,干煙氣取1.35kg/Nm3,234064.35,煙氣中的含水量,wv,Nm3/h,wv2=p1*Q3/(101325+1800-p1),391117.1886,水蒸汽質量流量,W,kg/h,W=0.793*wv,310155.9 ,冷凝水的量,CW,CW=W-W,-310155.9305,無冷凝水,2,氧化空氣量,二氧化硫的含量,C,mg/Nm3,50.00 ,干態(tài),煙氣中二氧化硫量,SW

6、,kg/h,SW=C*Q*10-6,8.67 ,需脫除的二氧化硫量,DSW,kg/h,DSW=SW*/100,7.80 ,需氧氣的量,OW,kg/h,OW=k*0.25*DSW,0.00 ,需氧化空氣量（干）,AW1,kg/h,AW1=OW/0.2315,0.00 ,空氣中氧含量為23.15%,需氧化空氣量（濕）,AW2,kg/h,AW2=AW1/(1-w2/100),0.00 ,氧化空氣的量（濕）,AW,m3/h,AW=AW2/,0.00 ,3,蒸發(fā)水量,設出口煙溫,T,出口煙氣達到濕飽和并冷卻至4753,53,出口水蒸氣分壓,p2,Pa,給定，查表,14293,出口煙氣中含水量,wv2,N

7、m3/h,wv2=p2*(AW+Q3)/(101325+1100-p2),28118.44 ,塔內壓力損失為1.1KPa,出口煙氣中含水量,w3,kg/h,w3=wv2*水蒸氣，水蒸汽取0.793,22297.93 ,需蒸發(fā)水量,w4,kg/h,w4=w3-W,22297.93 ,4,脫硫反應熱,二氧化硫脫除量,DSW,kg/h,7.802145,二氧化硫脫除量,DSM,mol/h,DSM=DSW*1000/64,121.9085156,反應放熱,Qr,kJ/h,按SO2計算生成石膏的反應熱為339KJ/mol,41326.9868,5,吸收塔內放熱,干煙氣比熱,c1,KJ/Kg,給定，查表,

8、1.035,水蒸氣比熱,c2,KJ/Kg,給定，查表,1.993,煙氣溫降放熱,Qc,KJ/h,Qc=(G*c1+W*c2)*(T1-T),-3149335.829,吸收塔內放熱,Qt,KJ/h,Qt=Qr+Qc,-3108008.842,6,水蒸發(fā)吸收,水的汽化熱,r ,KJ/Kg,給定，查表,2380.4,蒸發(fā)水吸收,Qa,KJ/h,Qa=r*w4,53077981.7 ,7,余熱,Qs,KJ/h,Qs=Qt-Qa,-56185990.5 ,8,水平衡,進,煙氣含水,w5,Kg/h,w5=W,0.00 ,0,石灰石漿含水,w6,Kg/h,w6=w13*(1-0.3),63.38 ,石灰石漿

9、含固量為30%,氧化空氣含水,w7,Kg/h,w7=AW2-AW1,0.00 ,出,除霧器后煙氣攜帶明水,wm,Kg/h,wm=75*10-6*Q4,15.08 ,除霧器出口攜帶水滴小于75mg/Nm3,煙氣帶水,w8,Kg/h,w8=w3,22297.93 ,石膏結晶水,w9,Kg/h,w9=w18,4.39 ,石膏漿排出水,w10,Kg/h,w10=w17*(1-12%18%),132.02 ,沖洗水、補充水,w11,Kg/h,w11=wt-w5-w6-w7,22386.04 ,總水量,wt,Kg/h,wt=wm+w8+w9+w10,22449.42 ,系統(tǒng)耗水量,wc,Kg/h,wc=w

10、9+W16/0.9*0.1+ww+(w8-w5)-w7+wm,28319.99 ,9,其它,需升溫的水量,w12,Kg/h,w12=w6+w7+w11,22449.42 ,水溫升高,T,T=Qs*2/3/(c3*w12),c3查表給定,-397.27 ,熱損失約為余熱的1/3,三,碳酸鈉用量,1,吸收劑有效成分,ECa,w%,ECa=Ca,98,2,Na2CO3用量,WCa,Kg/h,WCa=DSW*106/64*(Ca/s)/*100/ECa,27.16 ,3,碳酸鈉溶液用量,w13,Kg/h,w13=WCa/(1-0.7),90.54 ,碳酸鈉含量為30%,四,副產品生成量,1,亞硫酸鈉,

11、w14,Kg/h,w14=DSW*172/64,20.97 ,2,其他,w15,Kg/h,w15=w14/90%*10%，按10%計,2.33 ,粉塵、雜質、未反應的石灰石等,3,合計,w16,Kg/h,w16=w14+w15,23.30 ,4,排漿量,w17,Kg/h,w17=w16/(12%18%),155.32 ,排漿含固量12%18%,5,其中結晶水,w18,Kg/h,w18=w14*2*18/172,4.39 ,五,主要設備,1,吸收塔,出口總煙氣量(濕),Q4,Nm3/h,Q4=Q2+AW+w4/18*22.4,201130 ,標態(tài),含氧化空氣,出口總煙氣量(濕),Q5,m3/h,

12、Q5=(P0/T0)*(273+T)/(P0+1000)*Q4,237829 ,運行工況,進口總煙氣量(濕),Q6,m3/h,Q6=Q2*(P0/P2)*(273+T)/273,221153 ,按塔內平均壓力、溫度,計算直徑,D,m,d=2*sqrt(Q5/3600/(Vg*3.14),5.30 ,實際直徑,D,m,5.50 ,根據(jù)具體情況取值,煙氣流速,Vg,m/s,Vg=4*Q6/(3600*3.14*D*D),2.59 ,煙氣在吸收塔中停留時間,t,s,t=(0.5I+J+M+N+O+P+0.5Q)/Vg,5.63 ,2,氧化槽,計算循環(huán)量,Wsus,m3/h,Wsus=L/G*Q/10

13、00,2774.10 ,實際液氣比,L/G,l/Nm3,L/G=Wsus*1000/Q2,16.00 ,標態(tài),實際液氣比,L/G,l/m3,L/G=Wsus*1000/Q2,14.18 ,實際狀態(tài),氧化槽體積,Vtan,m3,Vtan=Wsus/60*T2,161.82 ,氧化槽高度,Z,m,Z=4*V/(3.14*D*D),6.81 ,氧化槽直徑等于吸收塔直徑,3,吸收塔尺寸(如圖）,吸收塔直徑,A,m,5.50 ,液面到進口煙道底高,E,m,1.22,考慮因強制氧化引起的液面升高,煙氣進口煙道斜坡高,F,m,0.60 ,進口煙道高,G,m,G=duct area/H,煙氣流速取15.318

14、.3 m/s,0.82 ,煙氣流速取15m/s,進口煙道寬,H,m,H=（2/30.8）*A,4.4,煙氣進口塔內段高,I,m,I=F+G,1.43 ,進口煙道頂?shù)降讓訃娏軐痈?J,m,一般取1.832.74m,2.13,噴淋層數(shù)系數(shù),K,3,取三層,噴淋層間距,L,m,一般取1.522m,1.93,三層,噴淋段高,M,m,M=K*L,5.79,頂層噴淋層到一級除霧器底高,N,m,一般取1.522m,1.98,除霧器段高（含兩級除務器間距離）,O,m,一般取1.832m,2.37,二級除霧器到出口煙道底面高,P,m,一般取1m,1.00 ,出口煙道高,Q,m,Q=duct area/R,煙氣流

15、速取15.318.3 m/s,1.14 ,煙氣流速取15m/s,出口煙道寬,R,m,R=（2/30.8）*A,3.85,吸收塔總高,S,m,S=Z+E+F+G+J+M+N+O+P+Q,23.9 ,吸收塔入口段側面長,T,m,3.10 ,吸收塔入口段長2m,吸收塔出口段長,U,m,U=0.6*A,3.3,進口斜坡角度,W,一般取1015,11,塔頂傾斜角度,X,x=atan(2*Q/(A-R)*180/3.14,54.2 ,氧化噴槍到液面的最小距離,Y,m,取(0.750.9)*Z,6.13 ,液面高,Z,m,6.81 ,第一層噴淋層高,h,m,h=Z+E+F+G+J,11.59 ,吸收塔各部分的厚度：(從下向上）,1、4.85m段：,14mm,ALDR:,2、11.50m段：,12mm,級數(shù):2級,3、5.25m段：,10mm,3,Operating Levels,厚度:6mm,4、9.00m段：,8mm,0,Spare Level,材料:316L,ALDR與水平面夾角:,30,L=,0.247789954,m,附：煙 氣 特 性,狀態(tài)參數(shù) 編號 ,原煙氣,凈煙氣,1,2,3,4,脫硫風機前,脫硫風機后,吸收塔