脫硫物料衡算

濕法脫硫系統(tǒng)物料平衡計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)待處理煙氣阜康2×135MW機(jī)組煙氣參數(shù)（示例）項(xiàng)目單位數(shù)據(jù)備注1煙氣參數(shù)－煙氣量（濕基）m3/h520000標(biāo)態(tài)、濕基、實(shí)際O2－煙氣量（干基）m3/h480135標(biāo)態(tài)、干基、實(shí)際O2－FGD工藝設(shè)計(jì)煙溫℃1402FGD入口處煙氣組成－H2Ovol-%7.67標(biāo)態(tài)、濕基、實(shí)際O2－O2vol-%5.60標(biāo)態(tài)、干基、實(shí)際O2－N2vol-%80.52標(biāo)態(tài)、干基、實(shí)際O2－CO2vol-%13.76標(biāo)態(tài)、干基、實(shí)際O2—SO2vol-%0.12標(biāo)態(tài)、干基、實(shí)際O23FGD入口處污染物濃度－SO2mg/m33300標(biāo)態(tài)，干基，6%O2－SO3mg/m366標(biāo)態(tài)，干基，6%O2－HClmg/m338標(biāo)態(tài)，干基，6%O2－HFmg/m315標(biāo)態(tài)，干基，6%O2－灰塵mg/m3100標(biāo)態(tài)，干基，6%O2石灰石分子量石灰石粉中CaCO3的含量91.89%，MgCO3含量1.43%，其余惰性物質(zhì)含量6.68%。計(jì)算石灰石粉平均分子量：CaCO3分子量為：100.09M=1/(91.89%/Mcaco3+1.43%/MMgco3)=106.85石膏漿液平衡計(jì)算脫硫劑的需求量煙氣中SO2量=Q標(biāo)態(tài)、干煙氣×CSO2×[(21-6)/(21-O2)]/64=24.28kmol/h依次計(jì)算出SO3、HCl、HF等酸性物質(zhì)的量：0.15、0.56、0.41kmol/h煙氣中SO2等酸性物質(zhì)脫除量=NSO2+NSO3+NHCl+NHF=25.40kmol/h需求石灰石量=K鈣硫比×M平均分子量×（NSO2×ηSO2+NSO3×ηSO3+NHCl×ηHCl/2+NHF×ηHF/2）=2795.59kg/hηSO2、ηSO3、ηHCl、ηHF等脫除效率根據(jù)工程需要取值。K鈣硫比=1.03(濕法脫硫一般取1.02～1.05)脫硫系統(tǒng)總固量方程式：吸收:S02+H20〈==〉H2S03S03+H20〈==〉H2S04中和:CaCO3+H2S03〈==〉CaS03+CO2+H20CaCO3+H2S04〈==〉CaS04+2H20Ca（OH）2+2HCl〈==〉CaC12+CO2+H20氧化:2CaS03+02〈==〉2CaS04結(jié)晶:CaS04+2H20〈==〉CaS04·2H20CaSO4.2H2O分子量為：172.17CaSO3.1/2H2O分子量為：129.15脫硫塔漿池底部含固量應(yīng)包括以下幾部分：石膏（CaSO4.2H2O）、CaSO3.1/2H2O、CaCO3、粉塵、石灰石中雜質(zhì)、其它（MgCO3、CaF2、MgF2等）詳見下表：組分質(zhì)量流量kg/hW%計(jì)算方法備注CaSO4.2H2O4180.4492.48%設(shè)定反應(yīng)中99.7%的（SO2+SO3）生成石膏結(jié)晶CaSO3.1/2H2O9.430.21%0.3%的（SO2+SO3）生成CaSO3結(jié)晶CaCO371.881.59%剩余CaCO3量=MCaCO3×[N總CaSO3-N硫酸鈣結(jié)晶-N亞硫酸鈣結(jié)晶-N氟化鈣-N可溶物（包括CaCl2、CaSO4，可忽略）]雜質(zhì)186.754.13%雜質(zhì)量=總石灰石量×惰性物質(zhì)含量%飛灰35.880.79%飛灰去除效率按75%～90%計(jì)其它35.981%MgCO3、CaF2、MgF2等，根據(jù)Mg在石灰石中的含量、F-在煙氣中含量等按物料衡算表中計(jì)算。含量非常小可忽略。合計(jì)4520.36100%例如：(以CaSO4.2H2O計(jì)算為例)CaSO4.2H2O生成量=[（24.28+0.15）-（0.05+0）]×172.17×0.997=4180.44kg則：石膏排出量（m石膏）=[4520.36-廢水中含固量（m廢水）]/90%…………………（1）氧化風(fēng)量計(jì)算：氧化風(fēng)量中O2轉(zhuǎn)移效率按30%計(jì)算：QO2=NSO2×ηSO2/2×22.4/0.21/0.3計(jì)算得：QO2=4316Nm3/h蒸發(fā)水量的計(jì)算煙氣噴淋塔煙氣換熱主要對象為：噴淋漿液中的蒸發(fā)水量。計(jì)算時假設(shè)煙氣出塔后，含水量飽和。依據(jù)熱量守恒原則：蒸發(fā)水量需要熱量（蒸發(fā)水量為Q3）=干煙氣釋放熱量（蒸發(fā)水量為Q1）+煙氣中水蒸氣釋放熱量（蒸發(fā)水量為Q2）假設(shè)煙氣進(jìn)塔溫度為140℃，在塔內(nèi)得到充分換熱，出口溫度為T℃查表或計(jì)算，可得出進(jìn)口煙氣的比熱、水蒸氣焓值、汽化熱約為：Cp煙氣=1.0668kj/kg.℃H水（140℃）=2737.7kj/kgH水（T℃）=2587.4+1.86×(T-50)kj/kgr水（T℃）=2378.1﹣2.34×(T-50)kj/kg蒸發(fā)水量：Q1=Q煙氣質(zhì)量×Cp煙氣×(140-T)/r水（T℃）Q2=Q水蒸氣質(zhì)量×(H水（140℃）-H水（T℃）)/r水（T℃Q3=Q1+Q2凈煙氣飽和蒸汽壓：η出口H2O=(Q煙氣體積×η原含水率+Q3/18×22.4)/[Q煙氣體積+Q3/18×22.4+(Q氧化風(fēng)量-Q耗氧量)]P出口H2O=η出口H2O×101.325………（2）查表得：P出口H2O=12.34-0.55126×(50-T)…………………（3）由式（2）、（3）可解得：Q3=27604.64kg/hT=52.5總消耗水量及廢水量的計(jì)算廢水外排計(jì)算：外排廢水目的：維持漿液中最大氯濃度(ppm)：20000。假設(shè)：石膏中含Cl量：100ppm，工業(yè)水中含Cl量：21ppm。外排廢水量Q廢水=[脫煙氣中Cl量（Cl煙氣）+總補(bǔ)充水量中Cl量（Cl總水）-石膏中中Cl量（Cl石膏）]/20000/(1-0.12%)=（39.84+Q總×21/106×35.5-M石膏×100/106×35.5）/20000/(1-0.12%)將式（1）代入上式Q廢水={39.84+Q總×21/106×35.5-[（4520.36-m廢水）/90%]×100/106×35.5}/20000/(1-0.12%)則：Q廢水={39.84+Q總水×21/106×35.5-[(4520.36-Q廢水×0.12%)/90%]×100/106×35.5}/20000/(1-0.12%)……………（4）總耗水量：總補(bǔ)充水量（Q總水）=煙氣損失水量（Q煙氣）+石膏結(jié)晶水量（Q結(jié)晶）+石膏中含水量（Q石膏）+外排廢水量（Q廢水）Q煙氣=蒸發(fā)水量+煙氣攜帶水量（75mg/Nm3(干基)）=27604.64+36.31=27641kg/hQ結(jié)晶=NSO2×18×2+NSO3×18/2=876kg/hQ石膏=m石膏×10%=[(4520.36-M廢水)/90%]×10%=[(4520.36-Q廢水×0.12%)/90%]×10%，(廢水旋流器溢流：含固量0.12%)則：Q總=27641+876+[(4520.36-Q廢水×0.12%)/90%]×10%……………(5)由式（4）、（5）可解得：Q廢水=2027kg/hQ總水=31019kg/hm石膏=4995.587kg煤質(zhì)分析計(jì)算常用的燃煤基準(zhǔn)收到基（原來稱作應(yīng)用基）：也稱工作基，是指收到狀態(tài)供實(shí)際使用的煤，也叫原煤。含有一切有機(jī)和無機(jī)成分，也還有全部水分（內(nèi)在水分和外在水分）。工業(yè)分析：Mar+Aar+Var+FCar元素分析：Car+Har+Nar+Sc，ar+Oar+Aar+Mt=100%空氣干燥劑（原來稱作分析基）除去外在水分的煤就是空氣干燥基狀態(tài)的煤。工業(yè)分析：Mad+Aad+Vad+FCad=100%元素分析：Cad+Had+Nad+Sc，ad+Oad+Aad+Mad=100%干燥基除去全部水分的煤。工業(yè)分析：Ad+Vd+FCd=100%元素分析：Cd+Hd+Nd+Sc，d+Od+Ad=100%干燥無灰基（原來稱作可燃基）是指煤中的可燃部分，它包括有機(jī)部分和部分可燃硫（有機(jī)硫和硫鐵礦硫），其中氮、氧雖然不能燃燒，但它是有機(jī)組成成分，故也應(yīng)稱作干燥無灰基成