石灰石-石膏湿法脱硫系统的设计计算

合集下载

电厂脱硫培训—石灰石及石膏湿法FGD原理和主要参数

电厂脱硫培训一石灰石/石膏湿法FGD原理和主要参对于一般的湿法脱硫技术喷淋塔而言，吸收液通过喷嘴雾化喷入脱硫塔，分散成细小的液滴并覆盖脱硫塔的整个断面。

这些液滴与塔内烟气逆流接触，发生传质与吸收反应，烟气中的SO2、SOs及HC1、HF被吸收。

S02吸收产物的氧化和中和反应在脱硫塔底部的氧化区完成并最终形成石膏。

为了维持吸收液恒定的PH值并减少石灰石耗量，石灰石被连续加入脱硫塔,同时脱硫塔内的吸收剂浆液被搅拌机、氧化空气和脱硫塔循环泵不停地搅动，以加快石灰石在浆液中的均布和溶解第一节主要运行变量概念1、脱硫塔烟气流速脱硫塔烟气流速是脱硫塔内饱和烟气的平均流速，在标准状态下，它等于饱和烟气的体积流量除以垂直于烟气流向的脱硫塔断面面积。

上述计算中，脱硫塔横断面积不扣除塔内支撑件、喷淋目管和其他内部构件所占有的面积，因此又称为空塔烟气平均流速。

2、液气比液气比表示洗涤单位体积饱和烟气(m3)的浆液体积数(1),即1/G。

3、脱硫塔PH值脱硫塔PH值表示脱硫塔中H'的浓度，是FGD工艺控制的一个重要参数，PH的高低直接影响系统的多项功能。

4、脱硫塔浆液循环停留时间脱硫塔浆液循环停留时间(t)表示脱硫塔浆液全部循环一次的平均的时间，此时间等于脱硫塔中浆液体积(V)除以循环浆液流量(1),即t(min)=60V∕1o5、浆液在脱硫塔中的停留时间浆液在脱硫塔中的停留时间(t)又称为固体物停留时间。

它等于脱硫塔浆液体积(V)除以脱硫塔排出泵流量(B),BPt(h)=V∕Bo固体停留时间也等于脱硫塔中存有固体物的质量(kg)除以固体副产物的产出率(kg∕h)06、吸收剂利用率吸收剂利用率(∏)等于单位时间内从烟气中吸收的SO2摩尔数除以同时间内加入系统的吸收剂中钙的总摩尔数，即n(100%)=已脱除的SO?的摩尔数/加入系统中的Ca的摩尔数X1OO机吸收剂利用率也可以理解为在一定时间内参与脱硫反应的CaC0,的数量占加入系统中的Caeo3总量的百分比。

脱硫脱硝技术课程设计--石灰石石膏湿法脱硫技术工艺参数设计

课程设计说明书设计题目：2×440MW石灰石/石膏湿法脱硫技术工艺参数设计课程名称：烟气脱硫与脱硝技术院（系、部）：环境工程系专业：环境工程班级：姓名：起止日期：指导教师：➢设计说明：一、工艺介绍本课程设计采用的工艺为石灰石-石膏湿法全烟气脱硫工艺，吸收塔采用单回路喷淋塔工艺，含有氧化空气管道的浆池布置在吸收塔底部，氧化空气空压机（1用1备）安装独立风机房内，用以向吸收塔浆池提供足够的氧气和/或空气，以便亚硫酸钙进一步氧化成硫酸钙，形成石膏。

塔内上部烟气区设置四层喷淋。

4台吸收塔离心式循环浆泵（3运1备）每个泵对应于各自的一层喷淋层。

塔内喷淋层采用FRP管，浆液循环管道采用法兰联结的碳钢衬胶管。

喷嘴采用耐磨性能极佳的进口产品。

吸收塔循环泵将净化浆液输送到喷嘴，通过喷嘴将浆液细密地喷淋到烟气区。

从锅炉来的100%原烟气中所含的SO2通过石灰石浆液的吸收在吸收塔内进行脱硫反应，生成的亚硫酸钙悬浮颗粒通过强制氧化在吸收塔浆池中生成石膏颗粒。

其他同样有害的物质如飞灰，SO3，HCI和HF大部分含量也得到去除。

吸收塔内置两级除雾器，烟气在含液滴量低于100mg/Nm3（干态）。

除雾器的冲洗由程序控制，冲洗方式为脉冲式。

石膏浆液通过石膏排出泵（1用1备）从吸收塔浆液池抽出，输送至至石膏浆液缓冲箱，经过石膏旋流站一级脱水后的底流石膏浆液其含水率约为50%左右，直接送至真空皮带过滤机进行过滤脱水。

溢流含3~5%的细小固体微粒在重力作用下流入滤液箱，最终返回到吸收塔。

旋流器的溢流被输送到废水旋流站进一步分离处理。

石膏被脱水后含水量降到10%以下。

在第二级脱水系统中还对石膏滤饼进行冲洗以去除氯化物，保证成品石膏中氯化物含量低于100ppm，以保证生成石膏板或用作生产水泥填加料（掺合物）优质原料（石膏处理系统共用）。

二、课程设计的目的通过课题设计进一步巩固本课程所学的内容，培养学生运用所学理论知识进行湿法烟气脱硫设计的初步能力，使所学的知识系统化。

石灰石石膏法烟气脱硫湿法系统

石灰石筒仓①烟气中的二氧化硫溶解由于吸收剂循环量大和氧化空气的送入，吸收塔下部浆池中的HSO-3或亚硫酸盐几乎全部被氧化为硫酸根或硫酸盐，最后在CaSO4达到一定过饱和度后，结晶形成石膏-CaSO4·2H2O。

石膏可根据需要进行综合利用或作抛弃处理。

烟气脱硫装置由8个系统组成： 1) 烟气系统 2) SO2吸收系统 3) 石灰石浆液制备系统 4) 石膏脱水系统 5) 废水输送系统 6) 工艺水系统 7) 废水处理系统 8) 吸收塔紧急系统。

1) 烟气系统来自锅炉引风机的烟气经增压风机增压后进入烟气－烟气加热器。

在烟气－烟气加热器中，烟气(未经处理)与来自吸收塔的洁净的烟气进行热交换后被冷却。

被冷却的烟气引入到烟道的烟气冷却区域。

来自吸收塔的洁净烟气进入烟气－烟气加热器。

在烟气－烟气加热器中,洁净的烟气与来自锅炉的烟气进行热交换后,被加热到80℃以上。

被加热的洁净的烟气通过烟道和烟囱排向大气。

在锅炉起动阶段和烟气脱硫设备停止运行时,烟气通过旁路烟道进入烟囱。

2) SO2吸收系统该系统的核心设备是吸收塔，在吸收塔内完成对SO2的吸收氧化，塔内总体反应式如下：CaCO3+SO2+2H2O+O2→CaSO4·2H2O+CO2↑对于HCl和HF，还存在以下反应：CaCO3+2HCI→CaC12+H2O+CO2↑CaCO3+2HF→CaF2↓+H2O+CO2↑来自烟气－烟气加热器的烟气通过烟道的烟气冷却区域进入吸收塔。

在烟气冷却区域中，喷入补给水和吸收塔内浆液,使得烟气被冷却到饱和状态。

来自烟气冷却区域的烟气进入由上隔板和下隔板形成的封闭的吸收塔入口烟室。

装在入口烟室下隔板的喷射管将烟气导入吸收塔鼓泡区(泡沫区)的石灰浆液面以下的区域。

在鼓泡区域发生SO2的吸收、氧化、石膏结晶等所有反应。

发生上述一系列反应后，烟气通过上升管流入位于入口烟室上方的出口烟室,然后流出吸收塔。

吸收塔内浆液被吸收塔搅拌器适当地搅拌，使石膏晶体悬浮。

(完整word版)石灰石-石膏湿法脱硫系统的设计计算

石灰石-石膏湿法脱硫系统设计(内部资料)编制:xxxxx环境保护有限公司2014年8月1.石灰石-石膏法主要特点（1）脱硫效率高，脱硫后烟气中二氧化硫、烟尘大大减少，脱硫效率高达95％以上。

（2）技术成熟，运行可靠性高。

国外火电厂湿法脱硫装置的投资效率一般可达98％以上，特别是新建的大机组采用湿法脱硫工艺，使用寿命长，可取得良好的投资效益。

（3）对燃料变化的适应范围宽，煤种适应性强。

无论是含硫量大于3％的高硫燃料，还是含硫量小于1％的低硫燃料，湿法脱硫工艺都能适应。

（4）吸收剂资源丰富，价格便宜。

石灰石资源丰富，分布很广，价格也比其它吸收剂便宜。

（5）脱硫副产物便于综合利用。

副产物石膏的纯度可达到90％，是很好的建材原料。

（6）技术进步快。

近年来国外对石灰石-石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断改进，可望使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。

（7）占地面积大，一次性建设投资相对较大。

2.反应原理（1）吸收剂的反应购买回来石灰石粉（CaCO3）由石灰石粉仓投加到制浆池，石灰石粉与水结合生成脱硫浆液。

（2）吸收反应烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收大部分SO2，反应如下：SO2(气)+H2O→H2SO3(吸收)H2SO3→H+ +HSO3－H+ +CaCO3→ Ca2+ +HCO3－（溶解）Ca2+ +HSO3－+2H2O→ CaSO3·2H2O+H+ (结晶)H+ +HCO3－→H2CO3(中和)H2CO3→CO2+H2O总反应式：SO2＋CaCO3+2H2O→CaSO3·2H2O+CO2（3）氧化反应一部分HSO3－在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其它的HSO3－在反应池中被氧化空气完全氧化并结晶，反应如下：CaSO3＋1/2O2→CaSO4(氧化)CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O(结晶)（4）其他污染物烟气中的其他污染物如SO 3、Cl －、F －和尘都被循环浆液吸收和捕集。

脱硫系统石灰石浆液流量计算

某电厂的一台300MW燃煤机组，装有湿法石灰石—石膏烟气脱硫装置，其入口烟气流量为1070659Nm 3/h，进口烟气氧量为6%，SO 2浓度为1985mg/Nm 3，石灰石纯度是92%，Ca/S等于1.03，石灰石浆液密度为1230kg/m 3，脱硫效率为91%，试计算该脱硫装置每小时所需石灰石浆液的体积流量是多少？解：根据石灰石消耗量计算公式：332226,10CaCO CaCO RG SO rawgas SO R t SO M m V c F M η−=××××÷×S式中：3CaCO m ＝石灰石消耗量，kg/hRG V ＝烟气流量：1070659Nm 3/h2,SO rawgas c ＝原烟气中SO 2含量：1985mg/Nm 32SO η＝脱硫率，91%3CaCO M ＝CaCO 3的摩尔量，100.09kg/kmol2SO M ＝SO 2的摩尔量，64.06kg/kmolR F ＝石灰石纯度，92%S t ＝钙硫比：1.0336100107065919851091%92% 1.0364−=××××÷×CaCO m＝2125.2581×0.91×1.5625÷0.92×1.03＝3.3832（t/h）根据密度与含固量的换算公式1211100%11S S ρωρ−=×−式中：ω＝质量分数（含固量），%1S ρ＝石灰石的浆液密度，kg/m 32S ρ＝石灰石的密度，取2.71×103 kg/m 311 1.23100%11 2.71ω−=×− ＝10.813100%10.369−×−＝0.2964×100%＝29.64%根据石灰石浆液的质量流量计算公式： 33CaCO suspension CaCO m m c =式中：suspension m ＝石灰石浆液质量流量，t/h 3CaCO m ＝石灰石消耗量，t/h 3CaCO c ＝石灰石浆液的含固量，% 3.383229.64%= suspension m＝11.4143（t/h）石灰石浆液的体积流量计算公式 suspensionsuspension suspensionm V ρ=式中：suspension V ＝石灰石浆液体积流量，m 3/h suspension m ＝石灰石浆液质量流量，kg/h suspension ρ＝石灰石浆液的密度，kg/m 33311.4143101.2310×=× suspension V＝9.2799 m3/h。

石灰石-石膏湿法脱硫系统水耗计算及节水分析

组脱硫系统的耗水总量，以及对脱硫系统的废水排放、石膏携带水、烟气携带液滴、吸收塔内水分蒸发等水耗情况
进行了统计。根据计算结果，指出吸收塔内水分蒸发是造成脱硫系统高水耗的主要原因，并提出了减少烟气量、降
低锅炉排烟温度、合理调整脱硫用水水源等措施，实现脱硫系统的节水目的。关键词：湿法脱硫；系统；水耗；计算；节水；措施；烟气量；温度中图分类号： × ７７３文献标识码：Ａ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＷＦＧＤ；ｓｙｓｔｅｍ；ｗａｔｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ；ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ；ｗａｔｅｒｓａｖｉｎｇ；ｍｅａｓｕｒｅｓ；ｆｌｕｅｇａｓｖｏｌｕｍｅ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ＣＨＥＮＣｈｏｎｇ－ｍｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＹａｎｇ，ＳＯＮＧＧｕｏ — ｓｈｅｎｇ
（ＴｈｅＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＨｅｂｅｉＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏ．，Ｓｈｉｊｉｚｈｕａｎｇ，Ｈｅｂｅｉ，０５００２１，Ｃｈｉｎａ）
ｔｏｗｅｒｉｎａ６００ＭＷｕｎｉｔｈａｖｅｂｅｅｎｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｗａｔｅｒｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎｉｓｔｈｅｍａｉｎｒｅａｓｏｎｆｏｒｈｉｇｈｗａｔｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｉｎＷＦＧＤｓｙｓｔｅｍ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｓｏｍｅｐｒｏｐｏｓｉｔｉｏｎｓｌｉｋｅｒｅｄｕｃｉｎｇｆｌｕｅｇａｓｖｏｌｕｍｅ，

石灰石

石灰石-石膏湿法烟气脱硫每小时消耗石灰石量的计算方法石粉理论用量＝SO2产生量×100/64×Ca/S×脱硫效率/石粉实际含量石膏理论产量＝石粉理论用量×172/100/90％（石膏含水率为10％）石灰石粉用量=二氧化硫减排量×1.8脱硫石灰石消耗量计算公式在石灰石-石膏湿法脱硫工艺中，化学反应方程式为：2CaCO3+2SO2+O2+4H2O <==> 2CaSO4•2H2O+2CO21mol的SO2脱除需1mol的CaCO3，同时产生1mol的CaSO4•2H2O（石膏）。

其中SO2的分子量为64，CaCO3的分子量为100，CaSO4•2H2O（石膏）的分子量为172 SO2的脱除量可以按以下原则进行简单的计算。

根据国家环保总局《主要污染物总量减排统计办法》第六条规定：污染物排放量可采用监测数据法、物料衡算法、排放系数法进行统计。

针对煤粉炉而言，煤中硫分转换为二氧化硫的系数为0.8。

测算公式如下：燃料燃烧二氧化硫的脱除量=燃料煤消费量×煤含硫率×0.8×2×脱硫率当已知燃煤耗量、煤质中的硫含量、脱硫率，则可对通过石灰石耗量、石灰石中CaCO3的含量、石膏产量来判断脱硫系统是否正常运行。

例：某电厂提供的燃煤数据为500t/h，煤质中含硫率为：1%，脱硫率：95%，根据测算公式可知，SO2脱除量=500×1%×0.8×2×95%=7.6t/h；纯石灰石耗量为：7.6÷64×100=11.875t/h，考虑石灰石纯度为92%，Ca/S比为1.03,则石灰石耗量为：11.875×1.03÷92%=13.59t/h；折算到浆液时为每小时消耗38.5m3/h（30%浆液浓度）;石膏产量为：7.6÷64×172=20.425t/h.湿法脱硫系统物料平衡一、计算基础数据（1）待处理烟气烟气量：1234496Nm3/h（wet）、1176998 Nm3/h（dry）烟气温度：114℃烟气中SO2浓度：3600mg/Nm3二、平衡计算（1）原烟气组成计算(2）烟气量计算质量流量和体积流量的关系：质量流量(kg/h)=体积流量(Nm3/h)×密度(kg/m3) 1、①→②（增压风机出口→GGH出口）：取GGH的泄漏率为0.5%，则GGH出口总烟气量为1234496 Nm3/h×（1-0.5%）=1228324Nm3/h=1629634kg/h 泄漏后烟气组分不变，但其质量分别减少了0.5%，见下表。

脱硫工艺及其计算公式全解析

脱硫工艺及其计算公式全解析脱硫工艺是指将燃煤产生的二氧化硫（SO2）转化为无害的化合物或直接去除其SO2的工艺，主要应用于电力、冶金、化工等行业中。

常见的脱硫工艺包括湿法脱硫和干法脱硫。

湿法脱硫是通过将煤中的SO2与吸收剂接触反应，将SO2转化为硫酸或硫酸盐。

干法脱硫是通过使用吸附剂或催化剂直接吸附或催化氧化SO2，使其转化为硫酸或硫酸盐。

下面给出了湿法脱硫工艺中常见的石灰石-石膏脱硫工艺的计算公式：1.石灰石的消耗量计算公式：石灰石消耗量=SO2排放量/石灰石中CaO的质量分数*石灰石的可用率其中，SO2排放量为燃煤所产生的SO2排放量，石灰石中CaO的质量分数为石灰石中CaO的含量，石灰石的可用率为石灰石转化为CaO的效率。

2.石灰石浆液制备量计算公式：石灰石浆液制备量=SO2排放量/[石灰石中CaO的质量分数*石灰石的可用率*石灰石的浆液中CaO的浓度]其中，石灰石中CaO的质量分数、石灰石的可用率同上述公式，石灰石的浆液中CaO的浓度为石灰石浆液中CaO的含量。

3.石灰石浆液的回收量计算公式：石灰石浆液的回收量=石灰石浆液制备量-石灰石溶液中CaO的消耗量其中，石灰石溶液中CaO的消耗量为CaO在反应过程中的消耗量。

4.石膏产量计算公式：石膏产量=SO2排放量/[石膏中CaSO4的质量分数*石膏中CaSO4的可用率]其中，石膏中CaSO4的质量分数为石膏中CaSO4的含量，石膏中CaSO4的可用率为石膏转化为CaSO4的效率。

需要注意的是，以上公式中的各项参数需要实际运行的数据进行计算，并且不同的脱硫工艺可能存在不同的计算公式。

此外，脱硫工艺还涉及到反应温度、压力、吸收剂浓度等因素的影响，这些因素也需要考虑在内。

因此，在实际应用中，需要结合具体情况和工艺要求进行合理计算和调整。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

石灰石-石膏湿法脱硫系统
设计
(内部资料)
编制:xxxxx环境保护有限公司
2014年8月
1.石灰石-石膏法主要特点
（1）脱硫效率高，脱硫后烟气中二氧化硫、烟尘大大减少，脱硫效率高达95％以上。