脫硫脫硝技術(shù)課程設(shè)計

南京X大學(xué)課程設(shè)計說明設(shè)計題目:2X設(shè)計題目:2X440MW石灰石/石膏濕法脫硫技術(shù)工藝參數(shù)設(shè)計課程名稱:煙氣脫硫與脫硝技術(shù)院（系、部）:環(huán)境工程系業(yè):業(yè):環(huán)境工程級:設(shè)計說明：—、工藝介紹本課程設(shè)計采用的工藝為石灰石-石膏濕法全煙氣脫硫工藝，吸收塔采用單回路噴淋塔工藝，含有氧化空氣管道的漿池布置在吸收塔底部，氧化空氣空壓機（1用1備）安裝獨立風(fēng)機房內(nèi)，用以向吸收塔漿池提供足夠的氧氣和/或空氣，以便亞硫酸鈣進一步氧化成硫酸鈣，形成石膏。塔內(nèi)上部煙氣區(qū)設(shè)置四層噴淋。4臺吸收塔離心式循環(huán)漿泵（3運1備）每個泵對應(yīng)于各自的一層噴淋層。塔內(nèi)噴淋層采用FRP管，漿液循環(huán)管道采用法蘭聯(lián)結(jié)的碳鋼襯膠管。噴嘴采用耐磨性能極佳的進口產(chǎn)品。吸收塔循環(huán)泵將凈化漿液輸送到噴嘴，通過噴嘴將漿液細密地噴淋到煙氣區(qū)。從鍋爐來的100%原煙氣中所含的SO2通過石灰石漿液的吸收在吸收塔內(nèi)進行脫硫反應(yīng)，生成的亞硫酸鈣懸浮顆粒通過強制氧化在吸收塔漿池中生成石膏顆粒。其他同樣有害的物質(zhì)如飛灰，SO3,HCI和HF大部分含量也得到去除。吸收塔內(nèi)置兩級除霧器，煙氣在含液滴量低于100mg/Nm3（干態(tài)）。除霧器的沖洗由程序控制，沖洗方式為脈沖式。石膏漿液通過石膏排出泵（1用1備）從吸收塔漿液池抽出，輸送至至石膏漿液緩沖箱，經(jīng)過石膏旋流站一級脫水后的底流石膏漿液其含水率約為50%左右，直接送至真空皮帶過濾機進行過濾脫水。溢流含3?5%的細小固體微粒在重力作用下流入濾液箱，最終返回到吸收塔。旋流器的溢流被輸送到廢水旋流站進一步分離處理。石膏被脫水后含水量降到10%以下。在第二級脫水系統(tǒng)中還對石膏濾餅進行沖洗以去除氯化物，保證成品石膏中氯化物含量低于100ppm，以保證生成石膏板或用作生產(chǎn)水泥填加料（摻合物）優(yōu)質(zhì)原料（石膏處理系統(tǒng)共用）。二、課程設(shè)計的目的通過課題設(shè)計進一步鞏固本課程所學(xué)的內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)理論知識進行濕法煙氣脫硫設(shè)計的初步能力，使所學(xué)的知識系統(tǒng)化。通過本次設(shè)計，應(yīng)了解設(shè)計的內(nèi)容、方法及步驟，（4）石灰石品質(zhì)：CaCO3含量98.2%,SiO2含量1.1%,CaO含量54.5%,MgO含量0.65%,S含量0.025%。（5） 電除塵器除塵效率99.9%。（6） 除塵器漏風(fēng)系數(shù)0.3%。（7） 增壓風(fēng)機漏風(fēng)系數(shù)0.7%。2、 設(shè)計條件：（1） 脫硫效率97%。（2） 氧化倍率2。（3） Ca/S摩爾比1.05。（4） 煙氣流速4m/s。（5） 霧化區(qū)停留時間2.5s。（6） 液氣比18L/m3。（7） 停留時間5s。3、 設(shè)計內(nèi)容：（1） 燃料灰渣計算。（2） FGD系統(tǒng)煙氣量計算。（3） 石灰石與石膏耗量計算。（4） 除塵器出口飛灰計算。（5） 設(shè)計計算（氧化風(fēng)量、蒸發(fā)水量、脫硫反應(yīng)熱、吸收塔內(nèi)放熱、水蒸發(fā)吸收、水平衡、石灰石用量、石膏產(chǎn)量、吸收塔尺寸、氧化槽尺寸核算等）。（6） 對本設(shè)計的評述或有關(guān)問題的分析討論。（7） 吸收塔工藝流程圖，并在圖上標注系統(tǒng)主要煙氣流量與SO2濃度參數(shù)。（8） 繪制吸收塔塔體結(jié)構(gòu)尺寸圖。（9） 設(shè)計結(jié)果及概要一覽表。四、主要參考文獻（1） 孫克勤、鐘秦等編《火電廠煙氣脫硫系統(tǒng)設(shè)計、建造和運行》，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005年。（2） 蘇亞欣等編《燃煤氮氧化物排放控制技術(shù)》，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004。（3） 郭東明等編《脫硫工程技術(shù)與設(shè)備》，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007。

設(shè)計計算書一)、原始數(shù)據(jù)序號項目符號單位煤種(1)煤質(zhì)資料1應(yīng)用基碳份Cy%51.932應(yīng)用基氫份Hy%2.363應(yīng)用基氧份Oy%5.884應(yīng)用基氮份Ny%0.425應(yīng)用基硫份Sy%0.76應(yīng)用基灰份Ay%30.387應(yīng)用基水份Wy%8.338分析基水份Wf%9可燃基揮發(fā)份Vr%2910可磨性系數(shù)Khg哈氏11低位發(fā)熱量Qy^WkJ/kg19646(2)鍋爐型號及參數(shù)1鍋爐型號SG220/9.8-M6712鍋爐制造廠上海鍋爐有限公司3共用FGD鍋爐數(shù)量24蒸發(fā)量Dgrt/h4405過熱蒸汽溫度tgr°C5406過熱蒸汽壓力PgrMPa9.81

13再熱蒸汽焓（出口）i"zrkJ/kg3543.5614再熱蒸汽焓（進口）i'zrkJ/kg3113.6215汽包壓力PMpa11.0516排污率aPS/0.0117排污水焓ipskJ/kg1452.618給水溫度tgs°C22019給水壓力PHgSMPa(a)15.79820給水焓igskJ/kg1043.9521排煙溫度（修正后）tpyC13422鍋爐效率（低位值）胸/0.912823機械未完全燃燒損失q4%424爐膛過?？諝庀禂?shù)al/1.225空預(yù)器出口過剩空氣系數(shù)aky/1.3326灰渣分配比例①h%85（3）環(huán)境參數(shù)1環(huán)境溫度t0C102標態(tài)下SO2密度pSOkg/Nm32.8563空氣中的水質(zhì)量含量（％）mol0.84空氣密度（kg/m3）Zg%1.29（4）石灰石品質(zhì)資料（石灰石礦點）1CaCO3含量中CaCO3%98.22SiO2含量%1.1

4型式5除塵效率Zep%99.999.9（6）吸此攵塔設(shè)計參數(shù)1脫硫效率（%）Zg%97.097.02氧化倍率223Ca/S摩爾比1.051.054煙氣流速（m/s）v445霧化區(qū)停留時間（s）2.502.506液氣比（L/m3）18187停留時間t558GGH凈煙氣側(cè)進口溫度9GGH凈煙氣側(cè)出口溫度°C二）、燃料灰渣計算序號項目符號單位計算公式計算結(jié)果1耗煤量Bht/hD3-i)+a (i -i)+D (i -i)]B— gr gr gs psps gs zrzc zj.??? ngQD)W69.542計算燃料消耗量Bjt/hB—Bh(100-q4)/10067.803除塵器進口灰量Gepit/hG—B(金+土迫妃加epih10010033870h18.814除塵器出口灰量Gepot/hG/ Gepi(Z ep)0.0188133三）、FGD進口煙氣量的計算（1）、煙氣量的計算序號項目符號單位計算公式計算結(jié)果1理論空氣量VoNm3/KgVo—0.0889(C+0.3755y)+0.265Hy-0.0333Oy5.072n2理論體積VN20Nm3/KgVo—0.79Vo+0.008MN24.0083CO2理論體積VcO20Nm3/Kg匕O=1.866Cy/1000.9694SO2理論體積VsO20Nm3/KgV50=0.75y/1000.0055ro2理論體積VRO20Nm3/Kg*—1.866(Cy+0.3755y)/1000.9746水蒸汽理論體積VH2O0Nm3/KgVo0—0.111Hy+0.0124Wy+0.0161Vo0.4477燃燒產(chǎn)物理論體積Vy0Nm3/KgVo—Vo+Vo+Voy N2 ro2 h05.4298空預(yù)器出口燃燒產(chǎn)物實際體積（濕）VkyNm3/KgVy—Vo+0.0161(ay-1)Vo+(ay-1)Vo7.129

9蒸汽吹灰量gkg/kg0.00010空預(yù)器出口煙氣比重r0yKg/Nm3r=(1-0.01Ay+1.285a^^Vo+g)/匕1.31311空預(yù)器出口煙氣量QypyNm3/hQ=匕xBx10348332312除塵器漏風(fēng)系數(shù)△a1/除塵器廠給定0.00313增壓風(fēng)機漏風(fēng)系數(shù)△%/增壓風(fēng)機廠給定0.00714GGH漏風(fēng)系數(shù)△a3/GGH廠給定15除塵器出口溫度°Ct=(at+Aat)/(a+Aa)1 kypy 1o ky 1133.7216增壓風(fēng)機出口溫度*2°C-~:~~5 ——v— t=(ayt+乙Aat)/(a比+乙Aa)133.0717GGH出口溫度t3C18增壓風(fēng)機進口燃燒產(chǎn)物實際體積V1py1Nm3/KgV1=Vy+0.0161Aa1Vo+Aa】Vo7.14419增壓風(fēng)機進口煙氣量（標濕）Qpy1bNm3/hQpy，=Vpy1XBX10348437020增壓風(fēng)機進口燃燒產(chǎn)物實際體積Vpy1Nm3/KgV1=Vy+0.0161Aa1Vo+Aa】Vo6.67721增壓風(fēng)機進口煙氣量（標干）Qpy1m3/hQ=VxBx10345268622增壓風(fēng)機出口燃燒產(chǎn)物實際體積（濕）V9py2Nm3/Kg ▽ v- V2=Vy+0.0161乙AaVo+乙AaVo7.18023增壓風(fēng)機出口煙氣量（標濕）Qpy2bNm3/hQpy2b=Vpy2X氣X10348681524增壓風(fēng)機出口煙氣量（濕）Qpy2m3/hQ=VxBx103x(273+1)/27372411425增壓風(fēng)機燃燒產(chǎn)物實際體積（干）Vpy2Nm3/KgVpy2=匕2+匕。2我。26.70526增壓風(fēng)機出口煙氣量（標干）Qpy2bNm3/hQpy/Vpy2xBjx103454587

27增壓風(fēng)機出口煙氣量(干煙)Qpy2m3/hQ2=V2xBx103x（273+12）/273676177(2)、除塵器進口煙氣成分序號項目符號單位計匕算公式計算結(jié)果1n2體積VN2Nm3/KgVn=Vo+0.79（a&+乙淑―1）Vo5.3419202體積V02Nm3/Kg V^=0.21（a+乙Aa—1）Vo0.36203C02體積VVC02Nm3/KgVco=關(guān)0.96904S02體積VvS02Nm3/KgV^o2 0.85七0.00425水蒸汽體積VH20Nm3/Kg — v- 匕廣"疽0.0161（a◎+ZAa—1）Vo+g8040.4741(3)、FGD進口煙氣成分序號項目符號單位計匕算公式計算結(jié)果1n2體積VN2Nm3/KgVn=Vo+0.79（氣+乙Aa_1）Vo—2—2- v- 5.3699202體積V02Nm3/KgVo=0.21（氣+乙Aa_1）Vo0.36203C02體積VC02Nm3/KgVCO2=戲0.96904S02體積VvS02Nm3/KgV^o2 0.85七0.00425水蒸汽體積VvH20Nm3/Kg —— v- ——匕廣饑+0.0161（a◎+乙a-1）S*8040.4746(4)、煙氣成分與濕煙氣量比值序號項目符號單位計算公式計算結(jié)果1n2體積百分比%100xVn/V274.79202體積百分比%100xVo/V25.04

3CO2體積百分比%100xV^o/V213.504SO2體積百分比%100xV’o/V20.05805水蒸汽體積百分比%100xVho/V26.61（5）、煙氣成份與干煙氣量比值序號項目符號單位計算公式計算結(jié)果1n2體積百分比%100xV^/V280.092o2體積百分比%100xV。/V25.403co2體積百分比%100xVC^/V214.454so2體積百分比%100xV’o/V20.0621（6）、原煙氣中SO2濃度計算序號項目符號單位計算公式計算結(jié)果1轉(zhuǎn)換成SO2體積VSO2SNm3/KgKb=匕20.0041652原煙氣SO2體積流量QSO2VNm3/h%=VL氣x103282.383原煙氣SO2質(zhì)量流量QSO2mkg/hQm=pxVV806.474原煙氣進口SO2濃度（濕態(tài)）CSO2mg/Nm3命t06xQso”/Qp21656.625原煙氣進口SO2濃度（濕態(tài)）CSO2'mg/m3膈T06x"Q21113.736原煙氣進口SO2濃度（干態(tài)）CTO2mg/Nm3&=106x"/Qp21774.067原煙氣進口SO2濃度（干態(tài)）cTO2'mg/m3J=106"SO：/Q21192.69

序號項目符號單位計算公式計算結(jié)果1石灰石耗量%t/hG=C&x100xQ x10一9x(Ca/S)/中l(wèi)im SO2g64 py2 CaCO31.3072副產(chǎn)物石膏產(chǎn)量Ggyt/hG=Qx10-9xCx室+Gx中/100xq+G(1—中/100)gx py2 SO' 64 lim CaCO「 4 lim CaCO,2.242（7（7）、煙氣密度1煙囪進口煙氣密度PyKg/Nm3P=[1-0.01Ay+1.285(a比+Z曷)Vo+g]/V21.313四）、石灰石與石膏耗量五）、除塵器出口飛灰濃度序號項目符號單位計算公式計算結(jié)果1增壓風(fēng)機進口飛灰濃度（濕態(tài)）GFan,wetg/Nm3GFan,wet=Gepi乂 ,Qpy1b38.8412增壓風(fēng)機進口飛灰濃度（干態(tài)）GFan,dryg/Nm3Gpamd廣Gepix106/Qpy141.559六）、吸收塔設(shè)計計算（1）、氧化空氣量序號項目符號單位計算公式計算結(jié)果1二氧化硫的含量mg/Nm3CSO廣&1656.622煙氣中一氧化硫量kg/hmO=CoQ場x2x10-61604.833需要脫除的二氧化硫的量kg/h氣O?-mSO2氣/1001556.69

4氧氣的質(zhì)量kg/hm=0.5x32xm /64778.345氧化空氣的量(干)kg/hm干=mo/0.23153362.186氧化空氣的量(濕)kg/hm濕=m干/(1-d/1000)3389.297氧化空氣的量(濕)m3/hV濕=m濕/p2637.58(2)、蒸發(fā)水量序號項目符號單位計算公式計算結(jié)果1設(shè)出口煙溫°C502出口煙氣中的水蒸氣的分壓pa123353出口煙氣中含水體積流量Nm3/hQV出=P(Q實濕+V濕)/(102325-P)124461.704出口煙氣中含水質(zhì)量流量kg/hQ出=Qv出x0.79398698.125需蒸發(fā)水量kg/hQ=Q -Qom,水 m,出 m,水47919.65(3)、脫硫反應(yīng)熱1二氧化硫脫除量kg/hm=m1556.692二氧化硫脫除量mol/hmsO2/64*100024324.243反應(yīng)放熱kJ/hQ放］=n^x3398245578(4)、吸收塔內(nèi)放熱序號單爐符號單位計算公式計算結(jié)果1干煙氣比熱kJ/kg.C1.042水蒸氣比熱kJ/kg.C1.99

3煙氣溫降放熱kJ/h。放廣Q，干*?！?，干+Q，水X ，水"%-，之)116432651.224吸收塔內(nèi)放熱kJ/h4攵2放,1+Q放,2114677229.22(5)、水蒸發(fā)吸收1水的汽化