脱硫系统设计-石灰石 - 石膏湿法脱硫.docx

脱硫系统设计----石灰石-石膏湿法脱硫
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：
（1）处理烟气量，单位：m3/h或Nm3/h；
（2）进气温度，单位：℃；
（3）SO2初始浓度，单位：mg/m3或mg/Nm3；
（4）SO2排放浓度,单位：mg/m3或mg/Nm3；
2初始条件参数的确定
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。处理风量还存在标况状态（Nm3/h）和工况状态（m3/h）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/T2
V1:mg/Nm3，T1：273K；V2:mg/m3，T2：t+273K(t为进气温度)；
怀化骏泰提供的是工况烟气量是300000m3/h,烟气温度150℃,经上述公式转换得出标况烟气量193600Nm3/h(液气比计算用标况烟气量)
2.2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SO2浓度换算。
2.3SO2初始浓度的确定
SO2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。SO2初始量计算公式如下:
S+O2→SO2
3264
CSO2=2×B×Sar/100×ηso2/100×10
CSO2-SO2初始量,mg；B-锅炉BMCR负荷时的燃煤量，t/h；
Sar-燃料的含S率，%；ηso2-煤中S变成SO2的转化率，%,一般取0.85；
怀化骏泰提供的是4000mg/Nm3
2.4SO2排放浓度的确定
一般根据所在地区环保标准确定。二氧化硫排放限值与烧煤、油、气有关，与新建或改造锅炉有关，与地区有关，设计之前需要查看当地环保排放标准。

按照国家标准,污染物排放浓度需按公式折算为基准氧含量排放浓度,所以实测的排放浓度还需要经过折算,燃煤锅炉按基准含氧量O2=6%进行折算，
c=c’×(21-O2)/(21-O2’)
式中c–大气污染物基准氧含量排放浓度,mg/m3;
c’—实测的大气污染物排放浓度,mg/m3;38mg/m3
O2’--实测的含氧量,%;15%
O2--基准含氧量,%;6%
计算:SO2浓度(6%O2)=38×(21-6)/(21-15)=95mg/m3,结果也是与在线监测值相符
根据在线监测电脑上显示实测的大气污染物排放浓度,实测的含氧量,我们可以自己计算出折算值.当然电脑上也给我们自动折算并且给出了折算值,但是这个值怎么来的,我们需要知道,怀化骏泰的排放浓度是100mg/m3,折算值,不是实测值,

3脱硫系统的设计计算
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；

石灰石法液气比范围在8l/m3-25l/m3之间,一般认为12.2就可以了(液气比超过某个值后,脱硫效率的提高非常缓慢,而且提高液气比将使浆液循环泵的流量增大,增加循环泵的设备费用,塔釜的体积增大.增大脱硫塔制造成本,同时还会提高吸收塔的压降,加大增压风机的功率及设备费用)

通过液气比可以计算出循环浆液量
Q循=12.2×193600/1000=2362m3/h
（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。Ca/S-钙硫比，取值1.03

（3）脱硫效率：单位时间内烟气脱硫系统脱除SO2的量与进入脱硫系统时烟气中的SO2量之比。

3.2脱硫系统的组成及主要设备选型
3.2.1SO2吸收系统
（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

Q-吸收区的烟气流量，m3/h；
假定此时吸收区平均温度100℃,Q=300000*(273+100)/(273+150)=265000m3/h
v-喷淋区烟气流速,m/s,一般设定为3-4.5m/s
D13.5=2*√(265000/3600/3.5/3.14)=4.6m
D13=2*√(265000/3600/3/3.14)=5.6m
怀化骏泰项目取值D1=5.4m,反算出流速v1=265000/3600/3.14/(5.4/2)2=3.2m/s
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+h7mm

h1：喷淋塔吸收区高度的计算，第一层喷淋层中心