石灰石-石膏湿法脱硫系统的设计计算.

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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—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

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——石膏湿法烟气脱硫技术

石灰石——石膏湿法烟气脱硫技术

石灰石——石膏湿法烟气脱硫技术石灰石——石膏湿法烟气脱硫技术石灰石——石膏湿法烟气脱硫技术是已经开发和推广的烟气脱硫技术中的主流技术,占国内外安装烟气脱硫装置总容量的85%以上。

特点是商业应用时间长,工艺技术成熟,配套设备完善,工作稳定,操作简单,脱硫效率可达到95%以上,可靠性高达95%以上。

吸收剂为石灰石粉,资源丰富,价格低廉,使用安全;副产品为脱硫石膏,可用作水泥添加剂、农业土壤调节剂,或进一步清洗、均化、除杂后,生产建筑用石膏板等。

石灰石——石膏湿法烟气脱硫技术广泛应用于火电厂、冶金、各种工业锅炉、窑炉、水泥工业、玻璃工业、化工工业、有色冶炼等行业大型燃烧设备烟气中SO2的排放控制。

一、工艺流程石灰石——石膏湿法烟气脱硫装置主要由烟气系统、石灰石浆液制备系统、烟气吸收及氧化系统、石膏脱水系统、烟气排放连续监测系统(CEMS)以及自动控制系统和公用工程系统等组成。

工艺流程如图示。

一定浓度的石灰石浆液连续从吸收塔顶部喷入,与经过增加风机增压后进入吸收塔的烟气发生接触。

在烟气被冷却洗涤的过程中,烟气中的SO2被浆液中的碳酸钙吸收生成亚硫酸钙而成为净化烟气,净化后的烟气经除雾器除去烟气中的小雾滴,从吸收塔上部排出,进入大气。

向吸收塔底部的溶液中鼓入空气,溶液中的亚硫酸钙被氧化成为硫酸钙结晶物——石膏。

吸收塔底部的溶液是石灰石、石膏组成的浆状混合物,其部分被强制在塔内循环,部分作为产物排出而成为脱水石膏。

二、工艺原理石灰石——石膏湿法烟气脱硫系统中主要的化学反应包括:1. SO2的吸收2.与石灰石的反应3.氧化反应4.CaSO4晶体生成总的反应方程式为:SO2(g)+ CaCO3(s)+2H2O(l)+1/2O2(g)→CaSO4·2H2O(s)+CO2(g)三、脱硫系统的主要设备1.烟气系统烟气系统由进口烟气挡板门、旁路烟气挡板门、钢制烟道、脱硫增压风机等组成。

原烟气经烟道、烟气进口挡板门进入增压风机,经增压风机升压后进入吸收塔。

石灰石石膏法烟气脱硫湿法系统

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

(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。

湿法脱硫系统物料平衡计算

湿法脱硫系统物料平衡计算

1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烟气组成:石灰石浓度:96.05%二、平衡计算(1)原烟气组成计算(2)烟气量计算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。

温度为70℃。

2、⑥→⑦(氧化空气):假设脱硫塔设计脱硫率为95.7%,即脱硫塔出口二氧化硫流量为3778×(1-95.7%)=163 kg/h,二氧化硫脱除量=(3778-163)/64.06=56.43kmol/h。

取O/S=4需空气量=56.43×4/2/0.21=537.14kmol/h×28.86(空气分子量)=15499.60kg/h,约12000Nm3/h。

其中氧气量为537.14 kmol/h×0.21=112.80 kmol/h×32=3609.58kg/h氮气量为537.14 kmol/h×0.79=424.34 kmol/h×28.02=11890.02kg/h。

氧化空气进口温度为20℃,进塔温度为80℃。

3、②→③(GGH出口→脱硫塔出口):烟气蒸发水量计算:1)假设烟气进塔温度为70℃,在塔内得到充分换热,出口温度为40℃。

由物性数据及烟气中的组分,可计算出进口烟气的比热约为0.2536kcal/kg.℃,Cp =0.2520 kcal/kg.℃。

(40℃)Cp烟气=(0.2536+0.2520)/2=0.2528 kcal/kg.℃氧化空气进口温度为80℃,其比热约为0.2452 kcal/kg.℃,Cp(40℃)=0.2430kcal/kg.℃。

石灰石-石膏湿法脱硫系统水耗计算及节水分析

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 : × 7 7 3 文 献标 识 码 : A
Ke y wo r d s : WF GD;s y s t e m ;wa t e r c o n s u mp t i o n ;c a l c u l a t i o n;wa t e r s a v i n g;me a s u r e s ;f l u e g a s v o l u me ;t e mp e r a t u r e
CHEN Ch o n g - mi n g,ZHANG Ya n g, S ONG Gu o — s h e n g
( Th e E l e c t r i c P o we r R e s e a r c h I n s t i t u t e , He b e i P r o v i n c i a l E l e c t r i c P o we r C o . , S h i j i z h u a n g ,He b e i ,0 5 0 0 2 1 , C h i n a )
t o we r i n a 6 0 0 MW u n i t h a v e b e e n c a l c u l a t e d . Th e r e s u l t s h o ws t h a t wa t e r e v a p o r a t i o n i s t h e ma i n r e a s o n f o r h i g h wa t e r c o n s u mp t i o n i n WF GD s y s t e m. B a s e d o n t h e c a l c u l a t i o n,s o me p r o p o s i t i o n s l i k e r e d u c i n g f l u e g a s v o l u me ,

石灰石

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。

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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。

SO 3、HCl 和HF与悬浮液中的石灰石,按以下反应式发生反应:SO 2+H 2O→2H ++SO 32-Ca CO 3 +2HCl<==>CaCl 2 + H 2O+ CO 2Ca CO 3 +2HF <==>CaF 2 +H 2O+ CO 23.工艺流程3.1工艺说明经过除尘器处理后的烟气由引风机接入脱硫吸收塔,在主烟道上设置旁路挡板门,当锅炉启动、进入FGD 的烟气超温和FGD 装置故障停运时,烟气由旁路挡板经烟囱排放。

烟气经吸收塔进气口进入塔内,折转向上运动(入口处装有紧急喷淋装置),烟气进入首层喷淋层与吸收浆液进行传质吸收,随之进入多层喷淋层进行烟气脱硫洗涤,发生复杂的化学反应,利用脱硫塔底部循环池储存脱硫液进行循环使用。

脱硫渣浆液经曝气氧化后送入脱水系统进行处理,经脱水后的滤液返回至循环池。

脱硫后的净烟气通过除雾装置除去烟气中的水分,然后通过脱硫塔顶部排出口排至烟道,在经烟道排至烟囱排入大气。

4.脱硫系统的设计4.1 脱硫系统设计的初始条件在进行脱硫系统设计时,所需要的初始条件一般有以下几个: 脱硫循环池池工业水 烟 囱 经除尘器除尘后的烟气 引风机 脱硫塔石灰石浆池脱硫液 石灰石浆液CaCO 3出气阀门旁路阀门 进气阀门 塔内氧化系统脱水系统 脱硫液工艺水池 脱硫废弃物滤液循环利用 经炉内脱硫将SO 2浓度降至3000mg/m 3 事故水池(1)处理烟气量,单位:m3/h 或Nm3/h ;(2)燃料的含S 率及消耗量,单位:%、t/h(2)进气温度,单位:℃;(3)SO 2初始浓度,单位:mg/m3或mg/Nm3;(4)SO 2排放浓度, 单位:mg/m3或mg/Nm3;(5)锅炉蒸汽量,单位:t/h ;4.2 初始条件参数的确定4.2.1 处理风量的确定处理烟气量的大小是设计脱硫系统的关键,一般处理烟气量由业主方给出或从除尘器尾部引风机风量大小去确定。

若只知道锅炉蒸汽量,可由以下经验系数去计算:(1) 针对循环流化床锅炉,煤粉锅炉等烧煤锅炉,可按1t 蒸汽对应2500m3风量计算;(2) 针对蔗渣锅炉、生物质锅炉等烧生物质燃料锅炉,可按1t 蒸汽对应3333m3风量计算;所计算出来的处理风量最终圆整数,例如:75×2500=187500m3/h,圆整后取值188000m3/h(3)处理风量还存在标况状态(mg/m3)和工况状态(mg/Nm3)的换算,换算采用理想气体状态方程:PV = nRT (P 、n 、R 均为定值)V1/T1=V2/T2V1: mg/Nm3,T1:273K ; V2: mg/m3,T2:t+273K(t 为进气温度);4.2.2燃料的含S 率及消耗量当没有SO 2初始浓度设计值时,可用燃料中的含S 率及消耗量去计算SO 2初始浓度。

4.2.3 进气温度的确定进气温度为经过除尘后进入脱硫塔的烟气温度值,进气温度大小关系到脱硫系统烟气量的换算和初始SO 2浓度换算。

4.2.4 SO 2初始浓度的确定SO 2初始浓度一般由业主方给出,并且由此计算脱硫系统中各项设备参数,也是系统选择液气比的重要依据。

SO 2初始量计算公式如下:S+O 2→SO 232 64C SO2=2×B ×S ar /100×ηso2/100×109C SO2-SO 2初始量,mg ; B-锅炉BMCR 负荷时的燃煤量,t/h ;S ar -燃料的含S 率,%; ηso2-煤中S 变成SO 2的转化率,%,一般取0.85;4.2.4 SO 2排放浓度的确定一般根据所在地区环保标准确定。

4.3脱硫系统的设计计算4.3.1 参数定义(1)液气比(L/G ):即单位时间内浆液喷淋量和单位时间内流经吸收塔的烟气量之比.单位为L/m3; )/3()/(h m h L 的湿烟气体积流量单位时间内吸收塔入口单位时间内浆液喷淋量液气比= (2)钙硫比(Ca/S ):理论上脱除1mol 的S 需要1mol 的Ca ,但在实际反应设备中,反应条件并不处于理想状态,一般需要增加脱硫剂的量来保证一定的脱硫效率,因此引入了Ca/S 的概念。

用来表示达到一定脱硫效率时所需要钙基吸收剂的过量程度,也说明在用钙基吸收剂脱硫时钙的有效利用率。

液气比、钙硫比选择依据根据《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》HJ462-2009(3)脱硫效率:单位时间内烟气脱硫系统脱除SO 2的量与进入脱硫系统时烟气中的SO 2量之比。

%100212C ⨯-=C C 脱硫效率 C1—脱硫后烟气中SO 2的折算浓度(mg/m 3或mg/Nm 3)C2—脱硫前烟气中SO 2的折算浓度(mg/m 3或mg/Nm 3)(4)系统可利用率:指脱硫装置每年正常运行时间与发电机组每年总运行时间的百分比。

可用率 = (A – B)/ A ×100%A:发电机组每年的总运行时间,hB:脱硫装置每年因脱硫系统故障导致的停运时间,h4.3.2 脱硫系统的组成及主要设备选型石灰石-石膏湿法脱硫系统主要由以下几部分组成:4.3.2.1 SO 2吸收系统该系统包含:脱硫塔(喷淋层)、浆液循环泵(卧式单吸离心泵)、氧化风机(罗茨风机)、除雾器、浆液搅拌装置、监测控制仪表等设备。

(1)脱硫塔的设计计算脱硫塔分为循环氧化区和喷淋除雾区两部分。

a.喷淋除雾区直径设计:首先设定喷淋区烟气流速v ,则喷淋区直径D1 14.3360021⨯⨯⨯=v QDQ-进脱硫塔的烟气流量,m3/h ;v-喷淋区烟气流速,m/s,一般设定为3-3.5m/s注意:D1计算出来后取整数(保留前2位数字)后,再反算出最终流速值v1。

b.喷淋除雾区高度设计:喷淋除雾区总高度H1=h1+(n-1)×h2+h3+h4+h5+h6+h7 mmh1:第一层喷淋层中心到脱硫塔进气口顶面距离,一般为2000-2500mm ; h2:每一层喷淋层的中心高度,一般为1700mm ;n-喷淋层数量;h3:最上层喷淋层中心到除雾器第一层冲洗层中心高度,一般为2500-3000mm ;h4:除雾器第一层冲洗层到最上层除雾板顶面高度,由除雾器厂家确定。

h5:除雾器最上层除雾板顶面到喷淋除雾区直筒段顶端高度,一般为1500mm ;h6:喷淋除雾区收口段高度,一般为1000mm ;h7:脱硫塔出口烟道衔接直筒段高度,直筒段直径D3=D4+0.2m(D4脱硫出气口直径);c. 循环氧化区有效容积设计:主要由循环浆液在该区的停留时间所确定,首先必须先确定脱硫浆液循环总量G=Q ×液气比(m3)÷1000循环氧化区有效容积V 循=G ÷60×T 停 m3T 停-循环浆液在该区的停留时间,石膏颗粒在循环浆池中足够长的停留时间对于晶体化和晶体的生长是非常有必要的。

只有这样,FGD 的副产物石膏才能得到更好的利用。

一般设计4min(最低不小于2.5min),浆液浓度维持在20-25wt%。

得出循环氧化区有效容积V 循后,则需确定循环氧化区直径D2和高度。

直径D2略大于喷淋除雾区直径D1(一般大2m,D2=D1+2)需具体考虑。

取定循环氧化区直径D2后可计算出循环÷3.14÷(D2)2×4 (m)氧化区有效高度H2=V循循环氧化区总高度H3=H2+h8+h9 mmh8:循环氧化区有效高度(即循环液液面)到脱硫塔进气口底面距离,一般为1000mm。

h9:脱硫塔进气口底面到进气口顶面距离。

(2)浆液循环泵(卧式单吸离心泵)选型单台循环泵流量G泵=Q×液气比(m3)÷1000÷n (m3/h)单台循环泵扬程H泵=H喷淋层+ H喷嘴(m)单台循环泵轴功率Ne=G泵×H泵×9.81×ρ浆÷3600÷η泵÷η机=2.725×G泵×H泵×ρ浆÷η泵÷η机÷106 (KW)H喷淋层:每一层喷淋层的总高度;H喷嘴:每一层喷淋层喷嘴出口压力;我公司所通用的大流量碳化硅蜗口型喷嘴所需出口压力为0.1MPa(相当于10m扬程)ρ浆:石膏浆液比重,1130kg/m3(含固量20%)η泵:循环泵效率,一般为80%η机:机械传动效率,取值98%单台循环泵额定轴功率P=K×Ne (KW)K:泵的裕量系数 NE≤22 K=1.25; 22<NE≤55 K=1.15;55<NE K=1.00 (3)脱硫塔氧化区搅拌和氧化系统吸收塔反应池装有多台侧入式搅拌机。

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