循环流化床半干法烟气脱硫设计计算

脱硫系统脱硫塔与分离器结构设计1脱硫系统总性能参数序号名称符号单位计算公式数值1系统总脱硫率ηSO2%给定802预除尘效率ηd0%取用03一级除尘器分离效率ηsep%给定99.984二级除尘效率ηd2%给定05预除尘器漏风系数Δαd0选自除尘器参数资料06一级除尘器漏风系数Δαd1选自除尘器参数资料0.057二级除尘器漏风系数Δαd2选自除尘器参数资料08脱硫塔出口烟温T2℃给定759脱硫塔喷水温度TH2O℃给定6010消石灰粉温度Tslime℃给定2011预除尘器热损失系数nl0%给定012脱硫塔热损失系数nl%给定513一级除尘器热损失系数nl1%给定514二级除尘器热损失系数nl2%给定015脱硫系统钙硫摩尔比Ca/Smol/mol给定1.316脱硫系统入口烟气压力PkPa给定98.32烟气系统序号名称符号单位计算公式数值1现有除尘器入口烟道边长1L1m根据现场62现有除尘器入口烟道边长2L2m根据现场43现有除尘器入口烟道截面积Am2L1*L2244现有除尘器入口实际烟气量Vg,FGDin,rm3/h(273.15+T1)*Vg,FGDin/273.1513947575现有除尘器入口管道烟速wESPm/sVg,FGDin,r/(3600*A)16.143026烟道设计流速wm/s15m/s14.53脱硫系统3.1脱硫塔设计参数序号名称符号单位计算公式数值1脱硫塔表观烟速wFGDm/s4.5～5m/s52脱硫塔烟气停留时间τs3～8s43脱硫塔文丘里数量n74脱硫塔喉口速度wthm/s选取283.2脱硫塔结构设计（附右图）序号名称符号单位计算公式数值1入口管道截面积AFGDinm2Vg,FGDin,r/(3600*w)13.359742入口管道边长1LFGDin,1m选取43入口管道边长2LFGDin,2mAFGDin/LFGDin,13.3399354弯头高度H1m选取25方圆节高度H2m选取26脱硫塔平均烟气温度Tav℃（T1+T2)/2101.57脱硫塔实际烟气量Vg,FGDav,rm3/h(273.15+Tav)*Vg,FGDout/273.1513483198脱硫塔截面积AFGDm2Vg,FGDav,r/(3600*wFGD*2)37.4533备注数值为0则表示不存在该除尘器漏风量与理论空气量的比值漏风量与理论空气量的比值数值为0则表示不存在该除尘器散热量占入口烟气焓的份额数值为0则表示不存在该除尘器绝对压力备注备注多管文丘里备注双塔竖直方向为3.5循环流化床半干法烟气脱硫系统烟气量及成份特性计算1锅炉参数序号名称符号单位1实际燃煤量BT/h2固体不完全燃烧损失份额q43计算燃料消耗量BcalT/h4锅炉飞灰份额αf,a5脱硫系统入口烟温T0℃6脱硫系统入口过量空气系数α0′7脱硫塔入口过量空气系数αFGD′8脱硫塔出口过量空气系数αFGD9二级除尘器入口过量空气系数αd2′10二级除尘器入口过量空气系数αd22脱硫系统计算所需物料成分参数2.1锅炉燃料成分序号名称符号单位1收到基碳Car%2收到基氢Har%3收到基氧Oar%4收到基氮Nar%5收到基硫Sar%6收到基灰分Aar%7收到基水分War%8收到基低位发热量Qnet,arkJ/kg3燃烧产物容积及焓计算3.1理论空气量及理论烟气量容积计算序号名称符号单位1理论空气量V0Nm3/kg2理论N2容积VN20Nm3/kg3理论H2O容积VH2O0Nm3/kg4理论CO2容积VCO2Nm3/kg5理论SO2容积VSO2Nm3/kg6理论RO2容积VRO2Nm3/kg3.2脱硫系统燃烧产物的容积及成份计算序号名称符号单位1平均过量空气系数αav2水蒸气容积VH2ONm3/kg3N2容积VN2Nm3/kg4干烟气总容积Vg,dryNm3/kg5脱硫系统入口烟气总容积Vg,inNm3/kg6脱硫系统出口烟气总容积Vg,outNm3/kg7脱硫系统入口烟气总容积Vg,FGDinNm3/h8脱硫系统出口烟气总容积Vg,FGDoutNm3/h9RO2容积份额rRO210H2O容积份额rH2O11脱硫系统入口SO2浓度CSO2,FGDinmg/Nm312脱硫系统出口SO2浓度CSO2,FGDoutmg/Nm313烟气重量Ggkg/kg14飞灰浓度μf,akg/kg15预除尘器入口飞灰量Gf,akg/kg16预除尘器入口飞灰浓度Cd0ing/Nm317脱硫塔入口飞灰浓度CFGDinmg/Nm318脱硫塔入口烟气含氧量OFGDin%19脱硫塔出口烟气含氧量OFGDout%20一级除尘器出口烟气容积Vg,d1outNm3/h21二级除尘器出口烟气容积Vg,d2outNm3/h循环流化床半干法烟气脱硫系统质量热量计算1脱硫剂用量计算序号名称符号单位1燃煤含硫摩尔数nskmol/h2系数n3转入烟气的硫摩尔数ns,gkmol/h4CaO分子量MCaOkg/kmol5Ca(OH)2分子量MCa(OH)2kg/kmol6钙硫比Ca/Smol/mol7CaO用量GCaOT/h8未反应的CaO质量GCaO,lT/h9未反应的Ca(OH)2质量Gca(OH)2,lT/h10CaSO3·1/2H2O分子量MCaSO3·1/2H2Okg/kmol11生成CaSO3·1/2H2O质量GCaSO3·1/2H2OT/h12生石灰用量GlimeT/h13生石灰含杂质量Glime,ipT/h14消石灰用量GslimeT/h15脱硫生成物总质量GbpT/h2露点温度计算2.1脱硫塔入口露点温度序号名称符号单位1脱硫塔入口蒸汽分压PH2OmmHg2脱硫塔入口水露点温度Td,H2O℃3脱硫塔入口酸露点温度Td,s℃2.2脱硫塔出口露点温度序号名称符号单位1假设出口露点温度Td,out,sp℃2脱硫塔出口蒸汽分压PH2O,outmmHg3脱硫塔出口蒸汽容积VH2O,outNm3/kg3脱硫塔热量平衡计算（单流体喷嘴）序号名称符号单位1脱硫系统入口烟气焓值Ig,d0kJ/kg2脱硫塔入口烟气焓值Ig,inkJ/kg3脱硫塔出口烟气温度T1℃4脱硫塔出口烟气焓值Ig,outkJ/kg5脱硫塔烟气放热量QgkJ/h6脱硫塔喷水焓值IH2OkJ/kg7脱硫塔出口蒸汽焓值IvpkJ/kg8汽化每Kg水所需热量QvpkJ/kg9消石灰粉比热CslimekJ/kg·k10消石灰粉吸热量QslimekJ/h11脱硫反应放热量QrctkJ/h12脱硫塔热损失QlosskJ/h13脱硫塔喷水量GH2Okg/h14脱硫生成物结合水GH2O,rctkg/h15由喷水形成蒸汽容积VH2O,addNm3/kg16脱硫塔出口蒸汽容积VH2O,outNm3/kg17蒸汽容积百分比CH2O,out%18脱硫塔出口蒸汽分压PH2O,outmmHg19脱硫塔出口露点温度Td,out℃20露点温度偏差ΔTd,out℃4脱硫塔灰平衡计算（附右图）序号名称符号单位1脱硫塔物料循环倍率R2脱硫塔渣份额αf,bp%3脱硫塔底灰渣量GS,bpT/h4入塔飞灰量Gf,a,inT/h5入塔净灰量Ga,inT/h6脱硫塔回送灰量Ga,rcT/h7一级除尘器入口灰量Ga,CLNinT/h8一级除尘器飞灰量Ga,exT/h9一级除尘器灰渣量Ga,CLNoutT/h10一级除尘效率ηd1%11塔内颗粒浓度Cparticleg/Nm312塔内灰量Ga,FGDT13塔内灰Ca(OH)2百分比αCa(OH)2%14塔内实际钙硫摩尔比Ca/SFGDmol/mol15二级除尘器入口浓度Cd3ing/Nm316二级除尘器出口浓度Cd3outmg/Nm35除尘器烟气温度序号名称符号单位1一级除尘器出口烟气焓值Ig,d1outkJ/kg2一级除尘器出口烟气温度Tg,d1out℃3二级除尘器出口烟气焓值Ig,d2outkJ/kg4二级除尘器出口烟气温度Tg,d2out℃计算公式数值备注给定59给定1.5B*(100-q4)/10058.115给定95给定128给定1.93预除尘器入口α0′+Δαd01.93不考虑脱硫塔漏风1.93αFGD′′+Δαd11.98αd2′+Δαd21.98计算公式数值备注给定85给定3.1给定8.7给定0.45给定0.6设计煤种给定0.15给定2100给定18000计算公式数值备注0.0889*(Car+0.375*Sar）+0.265*Har-0.033*Oar8.1110.79*V0+0.8*Nar/1006.5880.111*Har+0.0124*War+0.0161*V00.4991.5860.01866*0.375*Sar0.004VCO2+VSO21.590计算公式数值备注αav=1/2(αFGD′+αFGD)1.93VH2O0+0.0161(αav-1)V00.621VN20+0.79*(αav-1)V012.547VRO2+VN20+(αav-1)V015.721Vg,dry+VH2O16.342未计入脱硫喷水量Vg,dry+VH2O,out-ηSO2*VSO216.915喷水量由热量平衡计算得到Bcal×Vg,in949714.218Bcal×Vg,out983032.900VRO2/Vg,in0.097VH2O/Vg,in0.0380.023592865MSO2*p0*VSO2*106/(R*273.15*Vg,in)733.626MSO2*p0*（1-ηSO2)*VSO2*106/(R*273.15*Vg,out)141.7521-Aar/100+1.306*αav*V021.443不含飞灰Aar*αf,a/(100*100*Gg)6.646E-05/kg烟气Aar*αf,a/(100*100)0.001/kg燃煤1000*Aar*αf,a/(100*100*Vg)0.091Vg采用了干烟气总容积Cd0in*(1-ηd0)*100090.6430.21*(αFGD'-1)*100*V0/Vg,in9.6930.21*(αFGD-1)*100*V0/Vg,out9.365Bcal*（Vg,out+Δαd1*V0)1006.601Bcal*（Vg,out+Δαd1*V0+Δαd2*V0)1006.601计算公式数值备注Bcal×Sar/Ms10.897根据《锅炉原理》应为0.7～0.91可燃硫份额n×ns10.89756741.3MCaO×Ca/S×ns,g0.793GCaO-MCaO×ηSO2×ns,g0.305GCaO,l*MCa(OH)2/MCaO0.403129MCaSO3×ηSO2×ns,g1.125GCaO/Clime0.881Glime*(1-Clime)0.088GCaO*MCa(OH)2/MCaO1.048干态，不含杂质Glime,ip+GCaSO3·1/2H2O+Gca(OH)2,l1.616干态，未含入塔飞灰计算公式数值备注760VH2O/Vg28.8771750.28/（8.10765-lgPH2O）-23528.315外部公式计算公式数值备注39.676酸露点和水露点温度相同108.10765-1750.286/(235+Td,out,sp)54.383Vg,dry*PH2O,out/(760-PH2O,out)1.212计算公式数值备注查焓温表，注意温度范围2796.3预除尘器入口(1-nl0/100)*Ig,d02796.3查焓温表，注意温度范围128查焓温表，注意温度范围1626.95Bcal*(Ig,in-Ig,out)67956775.254.1868*TH2O251.2082639.8Ivp-IH2O2388.5920.8Cslime*(T2-Tslime)*Gslime*100046122.970Irct×ηSO2×ns,g1331.612反应焓152.756kJ/kmolnl*(Qg+Qrct)/1003397905.343(Qg+Qrct-Qslime-Qloss)/Qvp27009.250包含消石灰粉中含水量1/2×MH2O×ηSO2×ns,g78.45522.4*(GH2O-G