目录
1前言 3
2设计原 3
3设计步骤 5
4设计计算书 5
41理空气量计算 5
411碳氧作 5
412氢氧作 6
413硫氧作 6
42空气剩系数 6
43水蒸气量计算 7
44烟气体积计算 7
441 理烟气体积 7
442实际烟气体积 8
443烟气体积密度校正 8
444 剩空气较正 8
5物料衡核算 9
51吸收塔物料衡 9
52石膏处理系统物料衡 10
53烟气系统石灰石湿磨系统物料衡 11
54水衡 11
55热量衡计算 12
6设计计算书 16
7总结 24
71设计评述关问题分析讨 24
8参考文献 24
2×300MW石灰石石膏湿法脱硫工艺参数设计（GGH）
1前言
国源构成煤炭消费量占次源总消费量70左右种局面相长时间会改变火电厂煤作燃料进行发电煤直接燃烧开释出量SO2造成气环境污染着装机容量递增SO2排放量断增加加火电厂SO2控制力度显非常紧迫必SO2控制途径三：燃烧前脱硫燃烧中脱硫燃烧脱硫烟气脱硫（FGD）目前烟气脱硫控制SO2行效途径目前国外烟气脱硫方法种类繁分干法（半干法）湿法两类湿法脱硫工艺绝数采碱性浆液溶液作吸收剂技术较成熟目前广泛脱硫技术根吸收剂种类分石灰石石膏法（钙法）氨法海水法等中钙法成熟工艺技术世界脱硫市场占份额超80
截2011年底国脱硫装机超6亿千瓦中85湿法烟气脱硫存系统稳定性差脱硫效率波动较等问题火电厂气污染物排放标准GB132232011执行200mgm3SO2排放浓度限值新建脱硫装置允许设置旁路脱硫装置性性求极高
2设计原
2×300MW石灰石石膏湿法脱硫工艺参数设计（含GGH）
1已知参数：
（1）设计煤质（详细数见指导书）
（2）哈尔滨锅炉限公司HG1060175HM35型号锅炉（详细数见
导书）
（3）环境温度20℃空气中水质量含量1
（4）石灰石品质：CaCO3含量982SiO2含量11CaO含量545MgO含量065S含量0025
（5）电尘器尘效率997
（6）尘器漏风系数3
（7）增压风机漏风系数1
（8）GGH漏风系数1
2设计条件：
（1）尘器出口烟气温度138℃
（2）脱硫效率95
（3）氧化倍率2
（4）CaS摩尔103
（5）烟气流速35ms
（6）雾化区停留时间25s
（7）液气14Lm3
（8）停留时间5s
（9）GGH净烟气侧出口温度80℃
3设计容：
（1）燃料灰渣计算
（2）FGD系统烟气量计算
（3）石灰石石膏耗量计算
（4）尘器出口飞灰计算
（5）设计计算（氧化风量蒸发水量脱硫反应热吸收塔放热水蒸发吸收水衡石灰石量石膏产量吸收塔尺寸氧化槽尺寸核算等）
（6）设计评述关问题分析讨
（7）吸收塔工艺流程图图标注系统烟气流量SO2浓度参数
（8）绘制吸收塔塔体结构尺寸图
课程设计采工艺石灰石石膏湿法全烟气脱硫工艺吸收塔采单回路喷淋塔工艺含氧化空气道浆池布置吸收塔底部氧化空气空压机（11备）安装独立风机房吸收塔浆池提供足够氧气空气便亚硫酸钙进步氧化成硫酸钙形成石膏
塔部烟气区设置四层喷淋4台吸收塔离心式循环浆泵（3运1备）泵应层喷淋层塔喷淋层采FRP浆液循环道采法兰联结碳钢衬胶喷嘴采耐磨性极佳进口产品吸收塔循环泵净化浆液输送喷嘴通喷嘴浆液细密喷淋烟气区锅炉100原烟气中含SO2通石灰石浆液吸收吸收塔进行脱硫反应生成亚硫酸钙悬浮颗粒通强制氧化吸收塔浆池中生成石膏颗粒样害物质飞灰SO3HCIHF部分含量吸收塔置两级雾器烟气含液滴量低100mgNm3（干态）雾器洗程序控制洗方式脉式
石膏浆液通石膏排出泵（11备）吸收塔浆液池抽出输送石膏浆液缓箱石膏旋流站级脱水底流石膏浆液含水率约50左右直接送真空皮带滤机进行滤脱水溢流含3~5细固体微粒重力作流入滤液箱终返回吸收塔旋流器溢流输送废水旋流站进步分离处理石膏脱水含水量降10第二级脱水系统中石膏滤饼进行洗氯化物保证成品石膏中氯化物含量低100ppm保证生成石膏板作生产水泥填加料（掺合物）优质原料（石膏处理系统）
图1 石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺流程图
3设计步骤
1确认烟气参数煤质资料吸收剂成份脱硫效率
2系统流程确定
3物料衡计算（烟气量核算工艺水核算热量核算物料核算）
4子系统流程确定（烟气系统SO2吸收系统吸收剂制备系统石膏处置系统工艺水系统浆液排空系统废水排放处理系统电气系统控制系统）
烟气系统：否全烟气脱硫？选择轴流式离心式风机？GGH否保留？烟道吸收塔等设备采种防腐方式？SO2吸收系统：炉塔炉塔？层喷淋层？什类型雾器？氧化风机布置台？吸收剂制备系统：直接购置石灰石粉末购置定块度石灰石磨制？湿式制浆干式制浆？石膏处理系统：石膏抛弃回收利？
4设计计算书
41理空气量计算
假定1kg煤完全燃烧空气中氧煤中参加燃烧氧（固氧）全部耗时需空气量称理空气量计算时相关假定：
1） 空气仅N2O2组成气体积7921376
2） 燃料中固态氧燃烧
3） 燃料中硫氧化成SO2
4） 计算理空气量时忽略NOX生成量
411碳氧作
C + O2 CO2 （1）
12kg 224m3 224m3
（标准状态）
式表明12kg C完全燃烧时需消耗224m3O2生成224m3CO21kg碳完全燃烧消耗O22241218667（m3）
412氢氧作
2H2 + O2 2H2O （2）
4032kg 224m3 448m3
式（2）知1kg H2燃烧消耗O2224403255556（m3）
413硫氧作
S + O2 SO2 （3）
32kg 224m3 224m3
式（3）知1kgS燃烧时需消耗O22243207（m3）
1kg煤中含碳氢硫1kg煤燃烧时碳氢硫3种元素需氧量：
氧非完全源空气1kg煤中含氧部分氧碳氢硫化合计算空气需量时应部分氧量扣
氧分子量32 kg氧标准状态体积
样1kg煤燃烧需O2
空气中O2容积含量211kg煤燃烧需理空气量：
理想状态燃烧需空气量实际燃烧程中需空气量αVOi＞VOi
42空气剩系数
实际空气量理空气量空气剩系数
通常
43水蒸气量计算
标准状态空气密度空气中水蒸气含量d10gkg空气水蒸气密度
1kg煤理空气量燃烧生成烟气体积称理烟气体积包括CO2SO2N2水蒸气等理烟气体积中水蒸气3源
A煤中氢元素氧化式（2）知1kgH2完全燃烧生成4484032≈1111（m3）水蒸气1kg煤中氢燃烧生成水蒸气体积：
（4）
B燃煤中水分体积：
（5）
C空气带入水蒸气体积：
（6）
实际燃烧程中空气带进水蒸气应：
式（4）式（5）式（6）相加烟气中水蒸气体积：
44烟气体积计算
441 理烟气体积
理空气量燃料完全燃烧生成烟气体积称理烟气体积表示烟气成分CO2SO2N2水蒸汽
干烟气：水蒸汽外成分称干烟气
湿烟气：包括水蒸汽烟气
442实际烟气体积
443烟气体积密度校正
燃烧产生烟气TP总高标态（273K1atm）需换算成标态
数烟气视理气应理气方程
设观测状态：（TsPs）烟气体积Vs密度ρs
标态： （TNPN） 烟气体积VN密度ρN
标态体积：
标态密度：
美国日国际全球监测系统网标准态298K1atm作数较时应注意
444 剩空气较正
实际燃烧程剩空气燃烧程中实际烟气体积应理烟气体积剩空气量
奥氏烟气分析仪测定烟气中CO2O2CO含量确定燃烧设备运行中烟气成分空气剩系数
空气剩系数
m剩空气中O2剩系数
设燃烧完全燃烧剩空气中氧O2形式存燃烧产物标P表示
假设空气O2N2分2179空气中总氧量
理需氧量： 0264N2P—O2P
燃烧完全
燃烧完全产生CO须校正测剩氧中减CO氧化CO2需O2
组分量均奥氏分析仪测百分数
5物料衡核算
51吸收塔物料衡
进入脱硫系统组分N2CO2O2水蒸气少量组分SO2NOxHFHClSO3H2SO4蒸气微量汞蒸气等FGD系统中部分SO2少量O2吸收石灰石脱硫系统脱1molSO2约增加1molCO2FGD系统粉尘吸收率60~80然粉尘FGD副产品纯度影响中微量元素足影响FGD工艺流程化学特性（例Al3+Mn2+Fe3+Fe2+Hg2+等）Al3+F形成结合物会抑制CaCO3溶解Mn2+Fe3+亚硫酸盐氧化催化剂加速氧化程Hg2+废水排放需进行处理否废水法达标排放
烟气进入脱硫塔塔水分蒸发烟气降温吸收水蒸气达饱状态塔水分蒸发量燃煤成分入口烟气温度入口烟气含湿量关降温烟气石灰石—石膏浆液逆流接触排出吸收塔石灰石—石膏浆液塔底进步氧化排出吸收塔进入石膏处理装置吸收塔系统进料5部分石灰石浆液烟气石膏处理系统滤坑水设备洗水氧化空气出料两股分净烟气石膏浆液
吸收塔发生化学反应示：
反应：
副反应：
实际程中副反应生成硫酸镁氯化镁亚硫酸镁等塔发生化学反应复杂动力学热力学参数较难获石灰石中镁含量较低衡算结果影响较计算时忽略反应6反应反应程度设备反应停留时间温度原料配等关系吸收塔中化学反应反应物反应条件复杂应留进步研究
52石膏处理系统物料衡
石膏排出泵石膏浆液进入石膏旋流器底部重组分进入真空皮带机进步分离真空皮带机生产出石膏饼滤液进入滤坑石膏旋流器顶部轻组分部分进入滤坑部分进入废水旋流器分离废水旋流器顶流排出系统底流进入滤坑石膏处理系统进料4股石膏浆液皮带机洗水石膏洗水系统补充水出料2股分石膏饼进入吸收系统滤液水
石膏浆液石膏旋流器分配组分粒径密度旋流器结构关石膏旋流器分配原：入口固含量20（质量百分数）底流固含量50顶流固含量6废水旋流器入料量烟气带氯离子量决定处理废水带走进入系统氯离子系统中氯离子含量20000ppm废水旋流器分配：进料固含量6底流固含量10
石膏饼真空皮带机洗水设备厂商提供滤液补充水量水衡计算出
53烟气系统石灰石湿磨系统物料衡
里说烟气系统包括增压风机尘两设备进料尘器入口原烟气废水增压风机漏入空气出料排放净烟气增压风机考虑1漏风
石灰石制浆系统石灰石制浆水两股进料石灰石浆液股出料水衡考虑制浆水采石膏处理系统制浆水石灰石浆液固含量30
54水衡
图3示徐塘2×300MW FGD系统设计煤种100负荷水衡结果进入系统工艺水包括吸收塔道洗水ME洗水石膏清洗水真空皮带机清洗水洗水量均设备厂商提供氧化空气增湿水量热衡计算出吸收塔补充水量通输出水量进入系统水相减排出系统水包括烟气带走水蒸气石膏带水石膏结晶水废水ME出口烟气带走液滴烟气带走水蒸气热量衡出石膏带水石膏结晶水根石膏饼含水量1mol石膏带2mol水计算出废水量烟气中氯离子决定保证系统中浆液氯离子浓度20000ppmME出口带水量根设备厂商提供100mgNm3
图3 工业水衡示意图
55热量衡计算
热量衡计算水衡计算基础工艺水汇入吸收塔烟气接触传质传热排出系统工艺水排出系统部分着石膏带出部分烟气热量蒸发烟气排出时烟气温度降40～50℃烟气湿度达饱烟气带走蒸发水量必须系统热量进行计算
图4 热量衡绝热系统
首先假设绝热系统进出物料包括烟气氧化空气工艺水固体物成分复杂含量少温度变化没相变计算时忽略系统温度较低外界温差认绝热系统假设成立
输入该绝热系统热量转化出口烟气焓工艺水升温热量蒸发热量
式中：－入口烟气焓kJ
－化学反应热kJ
－氧化空气焓kJ
－出口烟气焓kJ
－加热工艺水热量kJ
－蒸发水热量kJ
入口烟气焓公式计算：
式中：iy－烟气焓kJNm3
－氮气焓kJNm3
－氮气体积百分数
－氧气焓kJNm3
－氧气体积百分数
－水蒸气焓kJNm3
－水蒸气体积百分数
－二氧化碳焓kJNm3
－二氧化碳体积百分数
里忽略含量极SO2HFHCl飞灰烟气焓影响手册中查烟气焓温度关系进行拟表1计算公式
图5 氧气焓拟合
化学反应热考虑反应：
表1 温度烟气焓
计算公式：
气体
氮气
氧气
水蒸气
二氧化碳
空气
a
129493
13036
149352
160067
131964
b
224995×10－5
14295×10－4
103812×10－4
105537×10－3
149132×10－5
c
262179×10－7
176927×10－7
239515×10－7
069641×10－6
254394×10－7
d
199753×1010
227605×1010
148184×1010
319985×10－10
214784×1010
e
064628×10－13
964836×10－14
38325×10－14
086062×1013
074175×10－13
f
078791×1017
141095×1017
38808×10－17
098001×10－17
094692×1014
化学反应热：
式中－反应SO2kmol
－反应式（9）反应热kJkmol
氧化空气焓出口空气焓查表1计算
加热工艺水热量：
式中：－水热容kJ（kg·℃）
－工艺水量kg
－吸收塔温度℃
－工艺水入口温度℃
水蒸气吸收热量：
式中：meva－蒸发水量kg
rtout－tout温度汽化热kJkg
40ºC～50ºC水汽化热拟合：
图6 蒸汽压拟合
●拟值－文献值
假定出口温度tout（7）（8）（9）（10）（11）出蒸发水热量（12）蒸发水量出口烟气水蒸汽饱通蒸发水量原烟气湿度出出口温度tout
40ºC～50ºC水饱蒸汽压拟合：
……（14）
式中p－蒸汽压Pat－温度℃
6设计计算书
）原始数
序 号
项目
符 号
单 位
煤种
（1）煤质资料
1
应基碳份
Cy
5193
2
应基氢份
Hy
236
3
应基氧份
Oy
588
4
应基氮份
Ny
042
5
应基硫份
Sy
07
6
应基灰份
AY
3038
7
应基水份
Wy
833
8
低位发热量
QyDW
kJkg
19646
（2）锅炉型号参数
1
锅炉型号
SG22098M671
2
锅炉制造厂
哈尔滨锅炉限公司
3
蒸发量
Dgr
th
1060
4
热蒸汽温度
tgr
℃
540
5
热蒸汽压力
pgr
Mpa
1750
6
热蒸汽焓
igr
kJkg
33953
7
热蒸汽流量（出口进口）
Dzr
th
879
8
热蒸汽温度（出口）
tzr
℃
540
9
热蒸汽温度（进口）
t＇zr
℃
332
10
热蒸汽压力（出口）
pzr
Mpa
3975
11
热蒸汽压力（进口）
p＇zr
Mpa
3775
12
热蒸汽焓（出口）
izr
kJkg
353873
13
热蒸汽焓（进口）
i＇zr
kJkg
314776
14
汽包压力
p
Mpa
1900
15
排污率
αps
001
16
排污水焓
ips
kJkg
17495
17
水温度
tgs
℃
282
18
水压力
pgs
Mpa
19392
19
水焓
igs
kJkg
133360
20
锅炉效率（高位发热量计）
ηgl
08314
21
锅炉效率（低位发热量计）
ηdl
09247
22
机械未完全燃烧损失
q4
100
23
炉膛剩空气系数
αl
115
24
空预器出口剩空气系数
αky
120
25
空预器进口剩空气系数
αky
133
25
灰渣分配例
Φh
85
（3）环境参数
1
环境温度
t0
℃
20
2
标态SO2密度
kgNm3
2856
3
空气中水质量含量
1
4
空气密度
kgm3
129
（4）石灰石品质资料（石灰石矿点）
1
CaCO3含量
982
2
SiO2含量
11
3
CaO含量
545
4
MgO含量
065
5
S含量
0025
（5）电尘器资料
1
电尘器数量
2
台电尘器电场数
3
厂商
4
型式
5
尘效率
ζep
997
（6）吸收塔设计参数
1
尘器出口烟气温度
℃
138
2
脱硫效率
97
3
氧化倍率
2
4
空气中水含量
kgkg
0008
5
空气密度
kgm3
1290
6
石灰石含量
982
7
镁含量
065
8
钙硫
105
9
烟气流速
ms
4
10
雾化区停留时间
s
25
11
液气
Lm3
12
12
停留时间
min
5
二）燃料灰渣计算
序号
项目
符号
单 位
计算公式
计算结果
1
耗煤量
Bh
th
（Dgr（igrigs）+αps（i＇igs）+Dzr（izcizj））（Qgηg）
15484
2
计算燃料消耗量
Bj
th
Bh*（100q4）100
15329
3
尘器进口灰量
Gepi
th
φh*ζep
2372
4
尘器出口灰量
Gepo
th
φh*（1ζep）
0071
三）FGD进口烟气量计算
（1）烟气量计算
序号
项目
符 号
单 位
计算公式
计算结果
1
理空气量
Vo
Nm3Kg
00889（Cy+0375Sy）+0265Hy00333Oy
5065
2
N2理体积
VN20
Nm3Kg
079V0+0008Ny
4008
3
CO2理体积
VCO20
Nm3Kg
1866Cy100
0931
4
SO2理体积
VSO20
Nm3Kg
07Sy100
0004
5
RO2理体积
VRO20
Nm3Kg
1866（Cy+0375Sy）100
0935
6
水蒸汽理体积
VH2O0
Nm3Kg
0111Hy+00124Wy+00161V0
0520
7
燃烧产物理体积
Vy0
Nm3Kg
VN20+VRO20+VH2O0
5464
8
空预器出口燃烧产物实际体积（（湿）
Vky
Nm3Kg
Vy0+00161（αky1）V0+（αky1）V0
6493
9
蒸汽吹灰量
g
kgkg
锅炉厂定
000
10
空预器出口烟气重
r0y
KgNm3
（1001Ay+1285αkyV0+g）Vky
1316
11
空预器出口烟气量
Qpy
Nm3h
Vky*Bj*103
1036279
12
尘器漏风系数
△α1
尘器厂定
003
13
增压风机漏风系数
△α2
增压风机厂定
001
14
GGH漏风系数
△α3
GGH厂定
001
15
尘器出口温度
t1
℃
（αky*tpy+△α1*t0）（αky+△α1）
135
16
增压风机出口温度
t2
℃
（αky*tpy+∑△α*t0）（αky+∑△α）
134
17
GGH出口温度
t3
℃
（αky*tpy+∑△α*t0）（αky+∑△α）
133
18
尘器出口烟气实际体积(湿烟气)
Vpy1
Nm3Kg
Vky+00161△α1*V0+△α1*V0
6647
19
尘器出口烟气量(湿态标态)
Qpy1b
Nm3h
Vpy1*Bj*103
1060922
20
尘器出口烟气实际体积(干烟气)
Vpy1g
Nm3Kg
VN2＋VO2＋VCO2＋VSO2
6108
21
增压风机进口烟气量（标干）
Qpy1
m3h
Vpy1*Bj*103*（273+t1）273
974847
22
增压风机出口烟气实际体积(湿烟气)
Vpy2
Nm3Kg
Vky+00161∑△α*V0+∑△α*V0
6750
23
增压风机出口烟气量(湿态标态)
Qpy2b
Nm3h
Vpy2*Bj*103
1077351
24
增压风机出口烟气量(湿态实际)
Qpy2
m3h
Vpy2*Bj*103*（273+t3）273
6750
25
增压风机烟气实际体积(干烟气)
Vpy2
Nm3Kg
VN2＋VO2＋VCO2＋VSO2
6108
26
增压风机出口烟气量(干态标态)
Qpy2b
Nm3h
Vpy2b*Bj*103
974847
27
增压风机出口烟气量(干态实际)
Qpy2
m3h
Vpy2*Bj*103*（273+t3）273
1454034
（2）尘器出口烟气成分
序号
项目
符 号
单 位
计算公式
计算结果
1
N2体积
VN2
Nm3Kg
VN20+079（αky+∑△α1）Vo
49288
2
O2体积
VO2
Nm3Kg
021（αky+∑△α1）Vo
02447
3
CO2体积
VCO2
Nm3Kg
VCO20
09311
4
SO2体积
VSO2
Nm3Kg
085*VSO20
00035
5
水蒸汽体积
VH2O
Nm3Kg
05387
（3）FGD进口烟气成分
序号
项目
符 号
单 位
计算公式
计算结果
1
N2体积
VN2
Nm3Kg
VN20+079（αky+∑△α1）Vo
49288
2
O2体积
VO2
Nm3Kg
021（αky+∑△α1）Vo
02553
3
CO2体积
VCO2
Nm3Kg
VCO20
09311
4
SO2体积
VSO2
Nm3Kg
085*VSO20
00035
5
水蒸汽体积
VH2O
Nm3Kg
05395
（4）烟气成分湿烟气量值
序号
项目
符 号
单 位
计算公式
计算结果
1
N2体积百分
100*VN2Vpy4
7361
2
O2体积百分
100*VO2Vpy4
378
3
CO2体积百分
100*VCO2Vpy4
1379
4
SO2体积百分
100*VSO2Vpy4
005
5
水蒸汽体积百分
100*VH2OVpy4
799
（5）烟气成份干烟气量值
序号
项目
符 号
单 位
计算公式
计算结果
1
N2体积百分
100*VN2Vpy4
8135
2
O2体积百分
100*VO2Vpy4
418
3
CO2体积百分
100*VCO2Vpy4
1524
4
SO2体积百分
100*VSO2Vpy4
006
（6）原烟气中SO2浓度计算
序号
项目
符 号
单 位
计算公式
计算结果
1
转换成SO2体积
VSO2s
Nm3Kg
VSO2
0003511
2
原烟气SO2体积流量
QSO2v
Nm3h
VSO2s*Bj*103
56027
3
原烟气SO2质量流量
QSO2m
kgh
ρSO2*QSO2v
160013
4
原烟气进口SO2浓度（干态）
CSO2
mgNm3
1000*1000*QSO2m（Qpy5*273（273+t4））
244826
四）石灰石石膏耗量
序号
项目
符 号
单 位
计算公式
计算结果
1
石灰石耗量
Glim
th
3716
2
副产物石膏产量
Ggy
th
Qpy2*109*（CSO2＇*17264）+ Glim *100*004+ Glim *（1100）
5964
五）尘器出口飞灰浓度
序号
项目
符号
单位
计算公式
计算结果
1
增压风机进口飞灰浓度（湿态）
gNm3
Gepi Qpy1 *106
22361
2
增压风机进口飞灰浓度（干态）
gNm3
Gepi Qpy1 *106
24335
二烟温水衡计算
21原烟气（增压风机前）
烟气温度
℃
1351
标态烟气体积流量
Nm3h湿
1167301
标态烟气体积流量
Nm3h干
1000483
实际烟气量体积流量
m3h湿
1762584
22原烟气（增压风机）
烟气温度
℃
1342
标态烟气体积流量
Nm3h湿
1178974
标态烟气体积流量
Nm3h干
1010488
实际烟气量体积流量
m3h湿
1728092
23吸收塔出口
烟气温度
℃
478
标态烟气体积流量
Nm3h湿
1210155
标态烟气体积流量
Nm3h干
1000648
实际烟气量体积流量
m3h湿
1413671
GGH净烟气出口
烟气温度
℃
800
标态烟气体积流量
Nm3h湿
1109149
标态烟气体积流量
Nm3h干
984870
实际烟气量体积流量
m3h湿
1434175
24氧化空气流量
二氧化硫含量
mgNm3
2448
烟气中二氧化硫量
kgh
3746
需脱二氧化硫量
kgh
3559
氧气质量
kgh
1779
氧化空气量
kgh（干）
7687
氧化空气量
kgh（湿）
7687
氧化空气量
Nm3h（湿）
5959
25蒸发水量
设出口烟温
℃
478
出口烟气中水蒸气分压
Pa
10840
出口烟气中含水体积流量
Nm3h
140402
出口烟气中含水质量流量
kgh
111339
需蒸发水量
kgh
29350
需蒸发水体积
Nm3h
37011
26脱硫反应热
二氧化硫脱量
kgh
2468
二氧化硫脱量
kmolh
56
反应放热
kJh
18852
27吸收塔放热
干烟气热
kJkg℃
104
水蒸气热
kJkg℃
199
烟气温降放热
kJh
76145126
吸收塔放热
kJh
76163977
吸收塔效放热
kJh
68547580
28水蒸气蒸发吸热
水汽化热
kJkg
2380
蒸发水吸收
kJh
69864687
29余热率
余热率
36
210水衡
进口水量
烟气含水
kgh
74517
石灰石浆含水(30)
kgh
13733
氧化空气含水
kgh
61
洗水补充水
kgh
33499
计(kgh)
kgh
129282
出口水量
烟气带水
kgh
101072
石膏结晶水
kgh
2002
石膏浆排出水
kgh
15941
计(kgh)
kgh
129282
三石灰石量(25~35)
吸收剂效成分
988
石灰石量
kgh
58855
石灰石浆量
kgh
196182
四副产物生成量(15~25)
二水石膏
kgh
6632
粉尘杂质等
kgh
1063
合计
kgh
10628
排浆量
kgh
53138
中结晶水
kgh
2002
五设备
51吸收塔
计算直径
m
1139
实际直径
m
1200
烟气流速
ms
347
雾化高度
m
868
52氧化槽
计算循环量
m3h
153781
实际循环量
m3h
169000
实际液气
Lm3
140
浆液池体积
m3h
14083
浆液池高度
m
125
编号
1
2
3
4
5
位置
增压风机进口
增压风机出口
GGH原烟气出口
吸收塔出口
GGH净烟气出口
温度（℃）
1351
1342
1020
478
800
压力（Pa）
101025
104325
103525
101925
101325
干态体积流量（Nm3h）
974937
984687
974840
975023
984870
湿态体积流量（Nm3h）
1060922
1071531
1060816
1098434
1109149
运行工况（m3h）（湿）
1590738
1552285
1426174
1283162
1434175
含水量（m3m3）
00810
00810
00810
01124
01120
SO2浓度（mgNm3)
24483
24483
24483
1224
1457
7总结
通次脱硫脱硝课程设计巩固学成果加深电厂脱硫脱硝系统课程容学理解初步掌握电厂石灰石石膏湿法烟气脱硫系统设计方法培养提高计算力设计水老师指导基独立完成电厂脱硫脱硝系统计算锻炼提高分析解决工程问题力
首先图书馆查阅量文献资料网查关石灰石石膏法信息段时间准备通阅读文献掌握设计流程原周终课程设计完成次课程设计务较重相关系统设计相说较陌生数查找确定较麻烦设计中足处验值常数选定没规律没统学中必须注意课程设计结合课理知识实践部分认识学必须脚踏实道理学前没学知识时加深知识结合运解岗位工作初步验
特感谢老师悉心指导耐心讲解明白方帮查询相关资料信息时学间相互帮助相互交流进步更快学更扎实
8参考文献
（1）孙克勤钟秦等编火电厂烟气脱硫系统设计建造运行北京：化学工业出版社2005年
（2）苏亚欣等编燃煤氮氧化物排放控制技术北京：化学工业出版社2004
（3）郭东明等编脱硫工程技术设备北京：化学工业出版社2007
（4）钟秦等编烟气脱硫脱硝技术工程实例北京：化学工业出版社2007
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1前言 3
2设计原 3
3设计步骤 5
4设计计算书 5
41理空气量计算 5
411碳氧作 5
412氢氧作 6
413硫氧作 6
42空气剩系数 6
43水蒸气量计算 7
44烟气体积计算 7
441 理烟气体积 7
442实际烟气体积 8
443烟气体积密度校正 8
444 剩空气较正 8
5物料衡核算 9
51吸收塔物料衡 9
52石膏处理系统物料衡 10
53烟气系统石灰石湿磨系统物料衡 11
54水衡 11
55热量衡计算 12
6设计计算书 16
7总结 24
71设计评述关问题分析讨 24
8参考文献 24
2×300MW石灰石石膏湿法脱硫工艺参数设计（GGH）
1前言
国源构成煤炭消费量占次源总消费量70左右种局面相长时间会改变火电厂煤作燃料进行发电煤直接燃烧开释出量SO2造成气环境污染着装机容量递增SO2排放量断增加加火电厂SO2控制力度显非常紧迫必SO2控制途径三：燃烧前脱硫燃烧中脱硫燃烧脱硫烟气脱硫（FGD）目前烟气脱硫控制SO2行效途径目前国外烟气脱硫方法种类繁分干法（半干法）湿法两类湿法脱硫工艺绝数采碱性浆液溶液作吸收剂技术较成熟目前广泛脱硫技术根吸收剂种类分石灰石石膏法（钙法）氨法海水法等中钙法成熟工艺技术世界脱硫市场占份额超80
截2011年底国脱硫装机超6亿千瓦中85湿法烟气脱硫存系统稳定性差脱硫效率波动较等问题火电厂气污染物排放标准GB132232011执行200mgm3SO2排放浓度限值新建脱硫装置允许设置旁路脱硫装置性性求极高
2设计原
2×300MW石灰石石膏湿法脱硫工艺参数设计（含GGH）
1已知参数：
（1）设计煤质（详细数见指导书）
（2）哈尔滨锅炉限公司HG1060175HM35型号锅炉（详细数见
导书）
（3）环境温度20℃空气中水质量含量1
（4）石灰石品质：CaCO3含量982SiO2含量11CaO含量545MgO含量065S含量0025
（5）电尘器尘效率997
（6）尘器漏风系数3
（7）增压风机漏风系数1
（8）GGH漏风系数1
2设计条件：
（1）尘器出口烟气温度138℃
（2）脱硫效率95
（3）氧化倍率2
（4）CaS摩尔103
（5）烟气流速35ms
（6）雾化区停留时间25s
（7）液气14Lm3
（8）停留时间5s
（9）GGH净烟气侧出口温度80℃
3设计容：
（1）燃料灰渣计算
（2）FGD系统烟气量计算
（3）石灰石石膏耗量计算
（4）尘器出口飞灰计算
（5）设计计算（氧化风量蒸发水量脱硫反应热吸收塔放热水蒸发吸收水衡石灰石量石膏产量吸收塔尺寸氧化槽尺寸核算等）
（6）设计评述关问题分析讨
（7）吸收塔工艺流程图图标注系统烟气流量SO2浓度参数
（8）绘制吸收塔塔体结构尺寸图
课程设计采工艺石灰石石膏湿法全烟气脱硫工艺吸收塔采单回路喷淋塔工艺含氧化空气道浆池布置吸收塔底部氧化空气空压机（11备）安装独立风机房吸收塔浆池提供足够氧气空气便亚硫酸钙进步氧化成硫酸钙形成石膏
塔部烟气区设置四层喷淋4台吸收塔离心式循环浆泵（3运1备）泵应层喷淋层塔喷淋层采FRP浆液循环道采法兰联结碳钢衬胶喷嘴采耐磨性极佳进口产品吸收塔循环泵净化浆液输送喷嘴通喷嘴浆液细密喷淋烟气区锅炉100原烟气中含SO2通石灰石浆液吸收吸收塔进行脱硫反应生成亚硫酸钙悬浮颗粒通强制氧化吸收塔浆池中生成石膏颗粒样害物质飞灰SO3HCIHF部分含量吸收塔置两级雾器烟气含液滴量低100mgNm3（干态）雾器洗程序控制洗方式脉式
石膏浆液通石膏排出泵（11备）吸收塔浆液池抽出输送石膏浆液缓箱石膏旋流站级脱水底流石膏浆液含水率约50左右直接送真空皮带滤机进行滤脱水溢流含3~5细固体微粒重力作流入滤液箱终返回吸收塔旋流器溢流输送废水旋流站进步分离处理石膏脱水含水量降10第二级脱水系统中石膏滤饼进行洗氯化物保证成品石膏中氯化物含量低100ppm保证生成石膏板作生产水泥填加料（掺合物）优质原料（石膏处理系统）
图1 石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺流程图
3设计步骤
1确认烟气参数煤质资料吸收剂成份脱硫效率
2系统流程确定
3物料衡计算（烟气量核算工艺水核算热量核算物料核算）
4子系统流程确定（烟气系统SO2吸收系统吸收剂制备系统石膏处置系统工艺水系统浆液排空系统废水排放处理系统电气系统控制系统）
烟气系统：否全烟气脱硫？选择轴流式离心式风机？GGH否保留？烟道吸收塔等设备采种防腐方式？SO2吸收系统：炉塔炉塔？层喷淋层？什类型雾器？氧化风机布置台？吸收剂制备系统：直接购置石灰石粉末购置定块度石灰石磨制？湿式制浆干式制浆？石膏处理系统：石膏抛弃回收利？
4设计计算书
41理空气量计算
假定1kg煤完全燃烧空气中氧煤中参加燃烧氧（固氧）全部耗时需空气量称理空气量计算时相关假定：
1） 空气仅N2O2组成气体积7921376
2） 燃料中固态氧燃烧
3） 燃料中硫氧化成SO2
4） 计算理空气量时忽略NOX生成量
411碳氧作
C + O2 CO2 （1）
12kg 224m3 224m3
（标准状态）
式表明12kg C完全燃烧时需消耗224m3O2生成224m3CO21kg碳完全燃烧消耗O22241218667（m3）
412氢氧作
2H2 + O2 2H2O （2）
4032kg 224m3 448m3
式（2）知1kg H2燃烧消耗O2224403255556（m3）
413硫氧作
S + O2 SO2 （3）
32kg 224m3 224m3
式（3）知1kgS燃烧时需消耗O22243207（m3）
1kg煤中含碳氢硫1kg煤燃烧时碳氢硫3种元素需氧量：
氧非完全源空气1kg煤中含氧部分氧碳氢硫化合计算空气需量时应部分氧量扣
氧分子量32 kg氧标准状态体积
样1kg煤燃烧需O2
空气中O2容积含量211kg煤燃烧需理空气量：
理想状态燃烧需空气量实际燃烧程中需空气量αVOi＞VOi
42空气剩系数
实际空气量理空气量空气剩系数
通常
43水蒸气量计算
标准状态空气密度空气中水蒸气含量d10gkg空气水蒸气密度
1kg煤理空气量燃烧生成烟气体积称理烟气体积包括CO2SO2N2水蒸气等理烟气体积中水蒸气3源
A煤中氢元素氧化式（2）知1kgH2完全燃烧生成4484032≈1111（m3）水蒸气1kg煤中氢燃烧生成水蒸气体积：
（4）
B燃煤中水分体积：
（5）
C空气带入水蒸气体积：
（6）
实际燃烧程中空气带进水蒸气应：
式（4）式（5）式（6）相加烟气中水蒸气体积：
44烟气体积计算
441 理烟气体积
理空气量燃料完全燃烧生成烟气体积称理烟气体积表示烟气成分CO2SO2N2水蒸汽
干烟气：水蒸汽外成分称干烟气
湿烟气：包括水蒸汽烟气
442实际烟气体积
443烟气体积密度校正
燃烧产生烟气TP总高标态（273K1atm）需换算成标态
数烟气视理气应理气方程
设观测状态：（TsPs）烟气体积Vs密度ρs
标态： （TNPN） 烟气体积VN密度ρN
标态体积：
标态密度：
美国日国际全球监测系统网标准态298K1atm作数较时应注意
444 剩空气较正
实际燃烧程剩空气燃烧程中实际烟气体积应理烟气体积剩空气量
奥氏烟气分析仪测定烟气中CO2O2CO含量确定燃烧设备运行中烟气成分空气剩系数
空气剩系数
m剩空气中O2剩系数
设燃烧完全燃烧剩空气中氧O2形式存燃烧产物标P表示
假设空气O2N2分2179空气中总氧量
理需氧量： 0264N2P—O2P
燃烧完全
燃烧完全产生CO须校正测剩氧中减CO氧化CO2需O2
组分量均奥氏分析仪测百分数
5物料衡核算
51吸收塔物料衡
进入脱硫系统组分N2CO2O2水蒸气少量组分SO2NOxHFHClSO3H2SO4蒸气微量汞蒸气等FGD系统中部分SO2少量O2吸收石灰石脱硫系统脱1molSO2约增加1molCO2FGD系统粉尘吸收率60~80然粉尘FGD副产品纯度影响中微量元素足影响FGD工艺流程化学特性（例Al3+Mn2+Fe3+Fe2+Hg2+等）Al3+F形成结合物会抑制CaCO3溶解Mn2+Fe3+亚硫酸盐氧化催化剂加速氧化程Hg2+废水排放需进行处理否废水法达标排放
烟气进入脱硫塔塔水分蒸发烟气降温吸收水蒸气达饱状态塔水分蒸发量燃煤成分入口烟气温度入口烟气含湿量关降温烟气石灰石—石膏浆液逆流接触排出吸收塔石灰石—石膏浆液塔底进步氧化排出吸收塔进入石膏处理装置吸收塔系统进料5部分石灰石浆液烟气石膏处理系统滤坑水设备洗水氧化空气出料两股分净烟气石膏浆液
吸收塔发生化学反应示：
反应：
副反应：
实际程中副反应生成硫酸镁氯化镁亚硫酸镁等塔发生化学反应复杂动力学热力学参数较难获石灰石中镁含量较低衡算结果影响较计算时忽略反应6反应反应程度设备反应停留时间温度原料配等关系吸收塔中化学反应反应物反应条件复杂应留进步研究
52石膏处理系统物料衡
石膏排出泵石膏浆液进入石膏旋流器底部重组分进入真空皮带机进步分离真空皮带机生产出石膏饼滤液进入滤坑石膏旋流器顶部轻组分部分进入滤坑部分进入废水旋流器分离废水旋流器顶流排出系统底流进入滤坑石膏处理系统进料4股石膏浆液皮带机洗水石膏洗水系统补充水出料2股分石膏饼进入吸收系统滤液水
石膏浆液石膏旋流器分配组分粒径密度旋流器结构关石膏旋流器分配原：入口固含量20（质量百分数）底流固含量50顶流固含量6废水旋流器入料量烟气带氯离子量决定处理废水带走进入系统氯离子系统中氯离子含量20000ppm废水旋流器分配：进料固含量6底流固含量10
石膏饼真空皮带机洗水设备厂商提供滤液补充水量水衡计算出
53烟气系统石灰石湿磨系统物料衡
里说烟气系统包括增压风机尘两设备进料尘器入口原烟气废水增压风机漏入空气出料排放净烟气增压风机考虑1漏风
石灰石制浆系统石灰石制浆水两股进料石灰石浆液股出料水衡考虑制浆水采石膏处理系统制浆水石灰石浆液固含量30
54水衡
图3示徐塘2×300MW FGD系统设计煤种100负荷水衡结果进入系统工艺水包括吸收塔道洗水ME洗水石膏清洗水真空皮带机清洗水洗水量均设备厂商提供氧化空气增湿水量热衡计算出吸收塔补充水量通输出水量进入系统水相减排出系统水包括烟气带走水蒸气石膏带水石膏结晶水废水ME出口烟气带走液滴烟气带走水蒸气热量衡出石膏带水石膏结晶水根石膏饼含水量1mol石膏带2mol水计算出废水量烟气中氯离子决定保证系统中浆液氯离子浓度20000ppmME出口带水量根设备厂商提供100mgNm3
图3 工业水衡示意图
55热量衡计算
热量衡计算水衡计算基础工艺水汇入吸收塔烟气接触传质传热排出系统工艺水排出系统部分着石膏带出部分烟气热量蒸发烟气排出时烟气温度降40～50℃烟气湿度达饱烟气带走蒸发水量必须系统热量进行计算
图4 热量衡绝热系统
首先假设绝热系统进出物料包括烟气氧化空气工艺水固体物成分复杂含量少温度变化没相变计算时忽略系统温度较低外界温差认绝热系统假设成立
输入该绝热系统热量转化出口烟气焓工艺水升温热量蒸发热量
式中：－入口烟气焓kJ
－化学反应热kJ
－氧化空气焓kJ
－出口烟气焓kJ
－加热工艺水热量kJ
－蒸发水热量kJ
入口烟气焓公式计算：
式中：iy－烟气焓kJNm3
－氮气焓kJNm3
－氮气体积百分数
－氧气焓kJNm3
－氧气体积百分数
－水蒸气焓kJNm3
－水蒸气体积百分数
－二氧化碳焓kJNm3
－二氧化碳体积百分数
里忽略含量极SO2HFHCl飞灰烟气焓影响手册中查烟气焓温度关系进行拟表1计算公式
图5 氧气焓拟合
化学反应热考虑反应：
表1 温度烟气焓
计算公式：
气体
氮气
氧气
水蒸气
二氧化碳
空气
a
129493
13036
149352
160067
131964
b
224995×10－5
14295×10－4
103812×10－4
105537×10－3
149132×10－5
c
262179×10－7
176927×10－7
239515×10－7
069641×10－6
254394×10－7
d
199753×1010
227605×1010
148184×1010
319985×10－10
214784×1010
e
064628×10－13
964836×10－14
38325×10－14
086062×1013
074175×10－13
f
078791×1017
141095×1017
38808×10－17
098001×10－17
094692×1014
化学反应热：
式中－反应SO2kmol
－反应式（9）反应热kJkmol
氧化空气焓出口空气焓查表1计算
加热工艺水热量：
式中：－水热容kJ（kg·℃）
－工艺水量kg
－吸收塔温度℃
－工艺水入口温度℃
水蒸气吸收热量：
式中：meva－蒸发水量kg
rtout－tout温度汽化热kJkg
40ºC～50ºC水汽化热拟合：
图6 蒸汽压拟合
●拟值－文献值
假定出口温度tout（7）（8）（9）（10）（11）出蒸发水热量（12）蒸发水量出口烟气水蒸汽饱通蒸发水量原烟气湿度出出口温度tout
40ºC～50ºC水饱蒸汽压拟合：
……（14）
式中p－蒸汽压Pat－温度℃
6设计计算书
）原始数
序 号
项目
符 号
单 位
煤种
（1）煤质资料
1
应基碳份
Cy
5193
2
应基氢份
Hy
236
3
应基氧份
Oy
588
4
应基氮份
Ny
042
5
应基硫份
Sy
07
6
应基灰份
AY
3038
7
应基水份
Wy
833
8
低位发热量
QyDW
kJkg
19646
（2）锅炉型号参数
1
锅炉型号
SG22098M671
2
锅炉制造厂
哈尔滨锅炉限公司
3
蒸发量
Dgr
th
1060
4
热蒸汽温度
tgr
℃
540
5
热蒸汽压力
pgr
Mpa
1750
6
热蒸汽焓
igr
kJkg
33953
7
热蒸汽流量（出口进口）
Dzr
th
879
8
热蒸汽温度（出口）
tzr
℃
540
9
热蒸汽温度（进口）
t＇zr
℃
332
10
热蒸汽压力（出口）
pzr
Mpa
3975
11
热蒸汽压力（进口）
p＇zr
Mpa
3775
12
热蒸汽焓（出口）
izr
kJkg
353873
13
热蒸汽焓（进口）
i＇zr
kJkg
314776
14
汽包压力
p
Mpa
1900
15
排污率
αps
001
16
排污水焓
ips
kJkg
17495
17
水温度
tgs
℃
282
18
水压力
pgs
Mpa
19392
19
水焓
igs
kJkg
133360
20
锅炉效率（高位发热量计）
ηgl
08314
21
锅炉效率（低位发热量计）
ηdl
09247
22
机械未完全燃烧损失
q4
100
23
炉膛剩空气系数
αl
115
24
空预器出口剩空气系数
αky
120
25
空预器进口剩空气系数
αky
133
25
灰渣分配例
Φh
85
（3）环境参数
1
环境温度
t0
℃
20
2
标态SO2密度
kgNm3
2856
3
空气中水质量含量
1
4
空气密度
kgm3
129
（4）石灰石品质资料（石灰石矿点）
1
CaCO3含量
982
2
SiO2含量
11
3
CaO含量
545
4
MgO含量
065
5
S含量
0025
（5）电尘器资料
1
电尘器数量
2
台电尘器电场数
3
厂商
4
型式
5
尘效率
ζep
997
（6）吸收塔设计参数
1
尘器出口烟气温度
℃
138
2
脱硫效率
97
3
氧化倍率
2
4
空气中水含量
kgkg
0008
5
空气密度
kgm3
1290
6
石灰石含量
982
7
镁含量
065
8
钙硫
105
9
烟气流速
ms
4
10
雾化区停留时间
s
25
11
液气
Lm3
12
12
停留时间
min
5
二）燃料灰渣计算
序号
项目
符号
单 位
计算公式
计算结果
1
耗煤量
Bh
th
（Dgr（igrigs）+αps（i＇igs）+Dzr（izcizj））（Qgηg）
15484
2
计算燃料消耗量
Bj
th
Bh*（100q4）100
15329
3
尘器进口灰量
Gepi
th
φh*ζep
2372
4
尘器出口灰量
Gepo
th
φh*（1ζep）
0071
三）FGD进口烟气量计算
（1）烟气量计算
序号
项目
符 号
单 位
计算公式
计算结果
1
理空气量
Vo
Nm3Kg
00889（Cy+0375Sy）+0265Hy00333Oy
5065
2
N2理体积
VN20
Nm3Kg
079V0+0008Ny
4008
3
CO2理体积
VCO20
Nm3Kg
1866Cy100
0931
4
SO2理体积
VSO20
Nm3Kg
07Sy100
0004
5
RO2理体积
VRO20
Nm3Kg
1866（Cy+0375Sy）100
0935
6
水蒸汽理体积
VH2O0
Nm3Kg
0111Hy+00124Wy+00161V0
0520
7
燃烧产物理体积
Vy0
Nm3Kg
VN20+VRO20+VH2O0
5464
8
空预器出口燃烧产物实际体积（（湿）
Vky
Nm3Kg
Vy0+00161（αky1）V0+（αky1）V0
6493
9
蒸汽吹灰量
g
kgkg
锅炉厂定
000
10
空预器出口烟气重
r0y
KgNm3
（1001Ay+1285αkyV0+g）Vky
1316
11
空预器出口烟气量
Qpy
Nm3h
Vky*Bj*103
1036279
12
尘器漏风系数
△α1
尘器厂定
003
13
增压风机漏风系数
△α2
增压风机厂定
001
14
GGH漏风系数
△α3
GGH厂定
001
15
尘器出口温度
t1
℃
（αky*tpy+△α1*t0）（αky+△α1）
135
16
增压风机出口温度
t2
℃
（αky*tpy+∑△α*t0）（αky+∑△α）
134
17
GGH出口温度
t3
℃
（αky*tpy+∑△α*t0）（αky+∑△α）
133
18
尘器出口烟气实际体积(湿烟气)
Vpy1
Nm3Kg
Vky+00161△α1*V0+△α1*V0
6647
19
尘器出口烟气量(湿态标态)
Qpy1b
Nm3h
Vpy1*Bj*103
1060922
20
尘器出口烟气实际体积(干烟气)
Vpy1g
Nm3Kg
VN2＋VO2＋VCO2＋VSO2
6108
21
增压风机进口烟气量（标干）
Qpy1
m3h
Vpy1*Bj*103*（273+t1）273
974847
22
增压风机出口烟气实际体积(湿烟气)
Vpy2
Nm3Kg
Vky+00161∑△α*V0+∑△α*V0
6750
23
增压风机出口烟气量(湿态标态)
Qpy2b
Nm3h
Vpy2*Bj*103
1077351
24
增压风机出口烟气量(湿态实际)
Qpy2
m3h
Vpy2*Bj*103*（273+t3）273
6750
25
增压风机烟气实际体积(干烟气)
Vpy2
Nm3Kg
VN2＋VO2＋VCO2＋VSO2
6108
26
增压风机出口烟气量(干态标态)
Qpy2b
Nm3h
Vpy2b*Bj*103
974847
27
增压风机出口烟气量(干态实际)
Qpy2
m3h
Vpy2*Bj*103*（273+t3）273
1454034
（2）尘器出口烟气成分
序号
项目
符 号
单 位
计算公式
计算结果
1
N2体积
VN2
Nm3Kg
VN20+079（αky+∑△α1）Vo
49288
2
O2体积
VO2
Nm3Kg
021（αky+∑△α1）Vo
02447
3
CO2体积
VCO2
Nm3Kg
VCO20
09311
4
SO2体积
VSO2
Nm3Kg
085*VSO20
00035
5
水蒸汽体积
VH2O
Nm3Kg
05387
（3）FGD进口烟气成分
序号
项目
符 号
单 位
计算公式
计算结果
1
N2体积
VN2
Nm3Kg
VN20+079（αky+∑△α1）Vo
49288
2
O2体积
VO2
Nm3Kg
021（αky+∑△α1）Vo
02553
3
CO2体积
VCO2
Nm3Kg
VCO20
09311
4
SO2体积
VSO2
Nm3Kg
085*VSO20
00035
5
水蒸汽体积
VH2O
Nm3Kg
05395
（4）烟气成分湿烟气量值
序号
项目
符 号
单 位
计算公式
计算结果
1
N2体积百分
100*VN2Vpy4
7361
2
O2体积百分
100*VO2Vpy4
378
3
CO2体积百分
100*VCO2Vpy4
1379
4
SO2体积百分
100*VSO2Vpy4
005
5
水蒸汽体积百分
100*VH2OVpy4
799
（5）烟气成份干烟气量值
序号
项目
符 号
单 位
计算公式
计算结果
1
N2体积百分
100*VN2Vpy4
8135
2
O2体积百分
100*VO2Vpy4
418
3
CO2体积百分
100*VCO2Vpy4
1524
4
SO2体积百分
100*VSO2Vpy4
006
（6）原烟气中SO2浓度计算
序号
项目
符 号
单 位
计算公式
计算结果
1
转换成SO2体积
VSO2s
Nm3Kg
VSO2
0003511
2
原烟气SO2体积流量
QSO2v
Nm3h
VSO2s*Bj*103
56027
3
原烟气SO2质量流量
QSO2m
kgh
ρSO2*QSO2v
160013
4
原烟气进口SO2浓度（干态）
CSO2
mgNm3
1000*1000*QSO2m（Qpy5*273（273+t4））
244826
四）石灰石石膏耗量
序号
项目
符 号
单 位
计算公式
计算结果
1
石灰石耗量
Glim
th
3716
2
副产物石膏产量
Ggy
th
Qpy2*109*（CSO2＇*17264）+ Glim *100*004+ Glim *（1100）
5964
五）尘器出口飞灰浓度
序号
项目
符号
单位
计算公式
计算结果
1
增压风机进口飞灰浓度（湿态）
gNm3
Gepi Qpy1 *106
22361
2
增压风机进口飞灰浓度（干态）
gNm3
Gepi Qpy1 *106
24335
二烟温水衡计算
21原烟气（增压风机前）
烟气温度
℃
1351
标态烟气体积流量
Nm3h湿
1167301
标态烟气体积流量
Nm3h干
1000483
实际烟气量体积流量
m3h湿
1762584
22原烟气（增压风机）
烟气温度
℃
1342
标态烟气体积流量
Nm3h湿
1178974
标态烟气体积流量
Nm3h干
1010488
实际烟气量体积流量
m3h湿
1728092
23吸收塔出口
烟气温度
℃
478
标态烟气体积流量
Nm3h湿
1210155
标态烟气体积流量
Nm3h干
1000648
实际烟气量体积流量
m3h湿
1413671
GGH净烟气出口
烟气温度
℃
800
标态烟气体积流量
Nm3h湿
1109149
标态烟气体积流量
Nm3h干
984870
实际烟气量体积流量
m3h湿
1434175
24氧化空气流量
二氧化硫含量
mgNm3
2448
烟气中二氧化硫量
kgh
3746
需脱二氧化硫量
kgh
3559
氧气质量
kgh
1779
氧化空气量
kgh（干）
7687
氧化空气量
kgh（湿）
7687
氧化空气量
Nm3h（湿）
5959
25蒸发水量
设出口烟温
℃
478
出口烟气中水蒸气分压
Pa
10840
出口烟气中含水体积流量
Nm3h
140402
出口烟气中含水质量流量
kgh
111339
需蒸发水量
kgh
29350
需蒸发水体积
Nm3h
37011
26脱硫反应热
二氧化硫脱量
kgh
2468
二氧化硫脱量
kmolh
56
反应放热
kJh
18852
27吸收塔放热
干烟气热
kJkg℃
104
水蒸气热
kJkg℃
199
烟气温降放热
kJh
76145126
吸收塔放热
kJh
76163977
吸收塔效放热
kJh
68547580
28水蒸气蒸发吸热
水汽化热
kJkg
2380
蒸发水吸收
kJh
69864687
29余热率
余热率
36
210水衡
进口水量
烟气含水
kgh
74517
石灰石浆含水(30)
kgh
13733
氧化空气含水
kgh
61
洗水补充水
kgh
33499
计(kgh)
kgh
129282
出口水量
烟气带水
kgh
101072
石膏结晶水
kgh
2002
石膏浆排出水
kgh
15941
计(kgh)
kgh
129282
三石灰石量(25~35)
吸收剂效成分
988
石灰石量
kgh
58855
石灰石浆量
kgh
196182
四副产物生成量(15~25)
二水石膏
kgh
6632
粉尘杂质等
kgh
1063
合计
kgh
10628
排浆量
kgh
53138
中结晶水
kgh
2002
五设备
51吸收塔
计算直径
m
1139
实际直径
m
1200
烟气流速
ms
347
雾化高度
m
868
52氧化槽
计算循环量
m3h
153781
实际循环量
m3h
169000
实际液气
Lm3
140
浆液池体积
m3h
14083
浆液池高度
m
125
编号
1
2
3
4
5
位置
增压风机进口
增压风机出口
GGH原烟气出口
吸收塔出口
GGH净烟气出口
温度（℃）
1351
1342
1020
478
800
压力（Pa）
101025
104325
103525
101925
101325
干态体积流量（Nm3h）
974937
984687
974840
975023
984870
湿态体积流量（Nm3h）
1060922
1071531
1060816
1098434
1109149
运行工况（m3h）（湿）
1590738
1552285
1426174
1283162
1434175
含水量（m3m3）
00810
00810
00810
01124
01120
SO2浓度（mgNm3)
24483
24483
24483
1224
1457
7总结
通次脱硫脱硝课程设计巩固学成果加深电厂脱硫脱硝系统课程容学理解初步掌握电厂石灰石石膏湿法烟气脱硫系统设计方法培养提高计算力设计水老师指导基独立完成电厂脱硫脱硝系统计算锻炼提高分析解决工程问题力
首先图书馆查阅量文献资料网查关石灰石石膏法信息段时间准备通阅读文献掌握设计流程原周终课程设计完成次课程设计务较重相关系统设计相说较陌生数查找确定较麻烦设计中足处验值常数选定没规律没统学中必须注意课程设计结合课理知识实践部分认识学必须脚踏实道理学前没学知识时加深知识结合运解岗位工作初步验
特感谢老师悉心指导耐心讲解明白方帮查询相关资料信息时学间相互帮助相互交流进步更快学更扎实
8参考文献
（1）孙克勤钟秦等编火电厂烟气脱硫系统设计建造运行北京：化学工业出版社2005年
（2）苏亚欣等编燃煤氮氧化物排放控制技术北京：化学工业出版社2004
（3）郭东明等编脱硫工程技术设备北京：化学工业出版社2007
（4）钟秦等编烟气脱硫脱硝技术工程实例北京：化学工业出版社2007
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