湿法脱硫工艺计算书

项目名称2*220MW烟气脱硫工程 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 计算书审核日期专业工艺校核日期版次设计阶段投标计算日期序号项目代号单位 计算公式 六西格玛计算公式下载结构力学静力计算公式下载重复性计算公式下载六西格玛计算公式下载年假计算公式 或依据计算结果取值备注一设计参数1烟气量（标态、湿）QNm3/h设计任务书给定18427006%O22烟气量（标态、干）Q'Nm3/h设计任务书给定16350286%O23烟气温度T℃设计任务书给定1474燃煤含硫量Sarw%设计任务书给定1收到基5烟气中SO2体积含量VSv%设计任务书给定0.08干态6二氧化硫浓度Cmg/Nm3给定、计算或C=Sar*2500估算2500干态7烟气中的水的含量w1w%给定或由燃料燃烧计算6.978烟气中的水的含量wv1v%结定或计算11.279脱硫效率η%给定，>=90%96设计值10氧化倍率k给定，一般取k=1.5～2211空气中水含量w2w%给定或查表，一般取1%112空气密度ρkg/m3给定1.28513CaCO3含量Caw%设计任务书给定9514MgCO3含量Mgw%设计任务书给定1.63815钙硫比Ca/Smol/mol给定，一般取1～1.21.0216塔内烟气流速Vgm/s给定，一般取2.5～4417吸收区接触反应时间T1s给定，一般取2～32.518液气比L/Gl/Nm3给定，一般取8～2512标态19浆池内浆液停留时间T2min给定，一般取3～83.5MET取3.5～5.3二烟温和水平衡计算1原烟气（风机前）烟气温度T℃147烟气体积流量（湿）Q1Nm3/h1842700标态烟气体积流量（干）Q1'Nm3/hQ1'=Q1*(1-wv%)1635028标态，计算或给定实际烟气流量（湿）Q1''m3/hQ1''=Q1*(273+T)/2732834923原烟气（风机后）烟气温度T'℃T'=T+3.5150.5风机压缩使温升2～5℃烟气体积流量（湿）Q2Nm3/hQ2=Q11842700标态烟气体积流量（干）Q2'Nm3/hQ2'=Q1'1635027.71标态实际烟气量（湿）Q2''m3/hQ2''=Q2*(P0/P2)*(273+T')/2732781626绝热,压力增加约2802Pa吸收塔入口的烟气状况无GGH时烟气体积流量（干）Q3Nm3/hQ3=Q2'1635028标态干烟气质量流量Gkg/hG=Q3*ρ干烟气,ρ干烟气取1.35kg/Nm32207287水蒸汽质量流量Wkg/hW=Q2*ρ湿烟气*w1,ρ湿烟气取1.32kg/Nm3169536有GGH时吸收塔入口烟温T'1℃经GGH后烟气入塔温度为105℃～110℃90.5入口水蒸汽分压p1Pa查表71451干烟气质量流量G'kg/hG=Q3*ρ干烟气,ρ干烟气取1.35kg/Nm32207287.408烟气中的含水量wv'Nm3/hwv2=p1*Q3/(101325+1800-p1)3688336.33水蒸汽质量流量W'kg/hW'=0.793*wv'2924850.7冷凝水的量CWCW=W-W'-2755314.939无冷凝水2氧化空气量二氧化硫的含量Cmg/Nm32500.00干态烟气中二氧化硫量SWkg/hSW=C*Q*10-64087.57需脱除的二氧化硫量DSWkg/hDSW=SW*η/1003924.07需氧气的量OWkg/hOW=k*0.25*DSW1962.03需氧化空气量（干）AW1kg/hAW1=OW/0.23158475.31空气中氧含量为23.15%需氧化空气量（湿）AW2kg/hAW2=AW1/(1-w2/100)8560.91氧化空气的量（湿）AWm3/hAW=AW2/ρ6662.193蒸发水量设出口烟温T''℃出口烟气达到湿饱和并冷却至47～53℃53出口水蒸气分压p2Pa给定，查表14293出口烟气中含水量wv2Nm3/hwv2=p2*(AW+Q3)/(101325+1100-p2)266244.65塔内压力损失为1.1KPa出口烟气中含水量w3kg/hw3=wv2*ρ水蒸气，ρ水蒸汽取0.793211132.01需蒸发水量w4kg/hw4=w3-W41596.244脱硫反应热二氧化硫脱除量DSWkg/h3924.066504二氧化硫脱除量DSMmol/hDSM=DSW*1000/6461313.53913反应放热QrkJ/h按SO2计算生成石膏的反应热为339KJ/mol20785289.765吸收塔内放热干烟气比热c1KJ/Kg•℃给定，查表1.035水蒸气比热c2KJ/Kg•℃给定，查表1.993烟气温降放热QcKJ/hQc=(G*c1+W*c2)*(T'1-T'')98341022.21吸收塔内放热QtKJ/hQt=Qr+Qc1191263126水蒸发吸收水的汽化热rKJ/Kg给定，查表2380.4蒸发水吸收QaKJ/hQa=r*w499015687.27余热QsKJ/hQs=Qt-Qa20110624.88水平衡进烟气含水w5Kg/hw5=W169535.77166879.5187石灰石浆含水w6Kg/hw6=w13*(1-0.3)15360.66石灰石浆含固量为30%氧化空气含水w7Kg/hw7=AW2-AW185.61出除雾器后烟气携带明水wmKg/hwm=75*10-6*Q4142.58除雾器出口携带水滴小于75mg/Nm3烟气带水w8Kg/hw8=w3211132.01石膏结晶水w9Kg/hw9=w182207.29石膏浆排出水w10Kg/hw10=w17*(1-12%～18%)66400.29冲洗水、补充水w11Kg/hw11=wt-w5-w6-w794900.14总水量wtKg/hwt=wm+w8+w9+w10279882.17系统耗水量wcKg/hwc=w9+W16/0.9*0.1+ww+(w8-w5)-w7+wm51162.479其它需升温的水量w12Kg/hw12=w6+w7+w11110346.40水温升高△T℃△T=Qs*2/3/(c3*w12),c3查表给定28.93热损失约为余热的1/3三石灰石用量1吸收剂有效成分ECaw%ECa=Ca952石灰石粉用量WCaKg/hWCa=DSW*100/64*(Ca/s)/*100/ECa6583.143石灰石浆用量w13Kg/hw13=WCa/(1-0.7)21943.79石灰石浆含固量为30%四副产品生成量1二水石膏w14Kg/hw14=DSW*172/6410545.932其他w15Kg/hw15=w14/90%*10%，按10%计1171.77粉尘、杂质、未反应的石灰石等3合计w16Kg/hw16=w14+w1511717.704排浆量w17Kg/hw17=w16/(12%～18%)78117.99排浆含固量12%～18%5其中结晶水w18Kg/hw18=w14*2*18/1722207.29五主要设备1吸收塔出口总烟气量(湿)Q4Nm3/hQ4=Q2+AW+w4/18*22.41901126标态,含氧化空气出口总烟气量(湿)Q5m3/hQ5=(P0/T0)*((273+T'')/(P0+1000))*Q42248023运行工况进口总烟气量(湿)Q6m3/hQ6=Q2*(P0/P2')*(273+T''')/2732350419按塔内平均压力、温度计算直径Dmd=2*sqrt(Q5/3600/(Vg*3.14))14.10实际直径D'm14.10根据具体情况取值烟气流速V'gm/sV'g=4*Q6/(3600*3.14*D'*D')4.18烟气在吸收塔中停留时间tst=(0.5I+J+M+N+O+P+0.5Q)/V'g3.872氧化槽计算循环量Wsusm3/hWsus=L/G*Q/100022112.40实际液气比L/G'l/Nm3L/G'=Wsus*1000/Q212.00标态实际液气比L/G'l/m3L/G'=Wsus*1000/Q2''7.95实际状态氧化槽体积Vtanm3Vtan=Wsus/60*T21289.89氧化槽高度ZmZ=4*V/(3.14*D'*D')8.27氧化槽直径等于吸收塔直径3吸收塔尺寸(如图）吸收塔直径Am14.10液面到进口烟道底高Em1.22考虑因强制氧化引起的液面升高烟气进口烟道斜坡高Fm0.94进口烟道高GmG=ductarea/H,烟气流速取15.3～18.3m/s4.57烟气流速取15m/s进口烟道宽HmH=（2/3～0.8）*A11.28烟气进口塔内段高ImI=F+G5.50进口烟道顶到底层喷淋层高Jm一般取1.83～2.74m2.13喷淋层数系数K2取三层喷淋层间距Lm一般取1.52～2m1.93三层喷淋段高MmM=K*L3.86顶层喷淋层到一级除雾器底高Nm一般取1.52～2m1.98除雾器段高（含两级除务器间距离）Om一般取1.83～2m2.37二级除雾器到出口烟道底面高Pm一般取1m1.00出口烟道高QmQ=ductarea/R,烟气流速取15.3～18.3m/s4.22烟气流速取15m/s出口烟道宽RmR=（2/3～0.8）*A9.87吸收塔总高SmS=Z+E+F+G+J+M+N+O+P+Q30.5吸收塔入口段侧面长Tm4.82吸收塔入口段长2m吸收塔出口段长UmU=0.6*A8.46进口斜坡角度W°一般取10～1511塔顶倾斜角度X°x=atan(2*Q/(A-R))*180/3.1463.4氧化喷枪到液面的最小距离Ym取(0.75～0.9)*Z7.44液面高Zm8.27第一层喷淋层高hmh=Z+E+F+G+J17.12吸收塔各部分的厚度：(从下向上）1、4.85m段：14mmALDR:2、11.50m段：12mm级数:2级3、5.25m段：10mm3OperatingLevels厚度:6mm4、9.00m段：8mm0SpareLevel材料:316LALDR与水平面夹角:30L=0.6352433362m附：烟气特性状态参数编号原烟气净烟气1234脱硫风机前脱硫风机后吸收塔出口加热器出口温度（℃）147150.55382.5压力(Pa)101325103325102325101325体积流量标态，干态（Nm3/h）1635027.711635027.7116416231641623标态，湿态（Nm3/h）1842700184270019011261901126运行工况（m3/h，湿）2834923278162622480232927371含水量（%）11.2711.2715.815.8SO2浓度（mg/Nm3）25002500100100第&P页，共&N页项目名称2X220MW主要设备选型参数设计校核设计阶段投标版次3序号项目基本选型参数备注单位数量容积(m3)流量(m3/h)压力(Pa)/扬程(m)温度(℃)含固量(wt%)出力（kg/h)处理量(kg/h)尺寸一SO2吸收和氧化系统1吸收塔座1Ф14.10×30.5m密度1.08～1.112循环泵台3737119.50m/21.42m/23.35m3层喷淋层3排浆泵台29130154氧化风机台2+1366410.38流量1.1余量，压力1.25除雾器级2出口含水小于75mg/Nm36搅拌器台4安装高度0.95m,侧入式二石灰石浆液制备系统1石灰石浆液泵台1+135.721.24m30密度1.23,1运1备,容量系数22石灰石浆液箱个110730上0.5m,下1m2台炉BMCR,6h3螺旋给料机台1+16583输送距离2m4旋转给料阀台1+165835石灰石粉仓个1592上圆柱体:,锥体下料口:两炉，3天，容量数0.8，两个下料口6布袋除尘器个110000m3/h三石膏脱水系统1石膏旋流站套1进料15,底流502109278118来料密度1.09，底流密度1.402石膏旋流站溢流箱个1823上0.5m,下1.0m1.5h的容量3石膏旋流器溢流泵台1+155.917.63浆液密度1.024石膏浆液缓冲箱个19050上0.5m,下1.0m6h的容量,密度1.405石膏浆液输送泵台1+130.115容量系数2,密度1.406真空皮带脱水机台1+15015819设计煤种，2炉，BMCR，75%7滤出液箱个176上0.5m,下1.0m4小时容量,0.9容量系数8滤出液泵台1+11217.6一用一备9滤布冲洗水箱个230上0.5m,下0.5m1.5h的容量10滤布冲洗水泵台2*(1+1)1540.011滤饼冲洗水泵台2*(1+1)922.0四烟气系统1进口挡板门台43000*5000*4502出口挡板门台24500*5000*4503旁路挡板门台43000*5000*4504增压风机台131184153516157进口压力-0.5mbar,容量系数1.1,压力系数1.25GGH台16膨胀节个16五事故浆液系统及排放系统1事故浆液箱个11482Ф14.10×9.50m按单塔容量设计2事故浆液返回泵台1133.317.610小时排空3事故浆液箱搅拌器台3顶入式4吸收塔区域地坑个122.953m×3m×3m5脱水区域地坑个122.953m×3m×3m6吸收塔区域地坑泵个168.20207脱水区域地坑泵个168.2020六工艺水系统1工艺水箱个151上0.5m,下0.5m地上式，1h的耗水量，两炉2工艺水泵台1+1102.365余量系数23除雾器冲洗水泵台2+163.422循环泵的扬程计算除雾器冲洗水量计算1输送高度差：8.85m冲洗频率9区1小时2喷嘴前的绝压与塔内烟气压力的压差：6.45m冲洗强度3.5m3/m2.h3吸入侧与压力侧的速度差：1.44m冲洗水量60.63t/h4吸入侧和压力侧管道和阀门引起的阻力损失：0.15m5扬程（Ha）16.89m18.82m20.75m第&P页，共&N页序号项目流速(m/s)管径(mm)1浆液循环管211422石灰石供浆管3.65593石膏浆液排出管2.21214事故浆液返回吸收塔管2.51375滤出液至石灰石制备系统/吸收塔/废水处理系统1656工艺水管31107除雾器冲洗水管386产量含量备注单位数值单位数值1石膏kg/h11072.88w-%2纯石膏(CaSO4.2H2O)kg/h10440.46944w-%94.29含量以无游离水的石膏为基准3CaSO3.1/2H2Okg/h79.09w-%0.714未反应的石灰石kg/h131.66w-%1.195进入石膏的尘kg/h99.08w-%0.896进入石膏中的石灰石中的杂质kg/h322.57w-%2.917石膏中的固体杂质kg/h632.41w-%5.71密度固体密度2.75t/m3液体密度1t/m3含固量30%浆液密度1.236t/m3注:石膏密度2.32t/m3,石灰石2.75t/m3,石灰1.2t/m3石灰石旋流器单位数值进料流量kg/h34841含固量w%40溢流流量kg/h11614含固量w%30底流流量kg/h23227含固量w%45石膏旋流器进料流量kg/h38788含固量w%15溢流流量kg/h28315含固量w%2.054388133底流流量kg/h10473含固量w%50石膏旋流器进口溢流底流含固量15350w%固体量5818.1385866.534951.61kg/h水32969.451528017.844951.61kg/h浆料38787.5928884.389903.21kg/h35.4928.407.08m3/h每升浆料中含固体量的克数16395030510699000g/L相对密度1.0931.0171.398t/m3石灰石旋流器进口溢流底流含固量15w%固体量0#DIV/0!#DIV/0!kg/h水0#DIV/0!#DIV/0!kg/h浆料#DIV/0!#DIV/0!kg/h#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!m3/h每升浆料中含固体量的克数#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!g/L相对密度