燃石油焦方案烟气脱硫计算书

燃石油焦方案计算书

一、燃料分析 1 煤质检验报告 送样编号 GG1H GG10H 检测编号 2011M-0994 2011M-0995 检测项目 缩写 单位 检测结果 收到基全水分 Mar % 6.4 6.2 空气干燥基水分 Mad % 0.86 0.92 收到基灰分 Aar % 40.92 34.53 干燥无灰基挥发分 Vdaf % 21.45 18.10 干燥基固定碳 FCd % 44.21 51.76 焦渣特征 2 3 收到基全硫 St,ar % 1.56 1.60 空气干燥基弹筒发热量 Qb,ad MJ/kg 17.89 20.51 收到基恒容高位发热量 Qgr,v,ar MJ/kg 16.72 19.25 收到基恒容低位发热量 Qnet,v,ar MJ/kg 16.09 18.59 收到基碳元素 Car % 43.44 50.42 收到基氢元素 Har % 2.31 2.45 收到基氮元素 Nar % 0.75 0.75 变形温度 DT ℃ 1300 1320 软化温度 ST ℃ 1470 1420 半球温度 HT ℃ 1490 1430 流动温度 FT ℃ 1500 1470 2 石油焦组分分析 元素分析 单位 含量 工业分析 单位 C Wt % 88.2 含碳量 Wt % H Wt % 3.4 挥发分 Wt % O Wt % 0 灰分 Wt % N Wt % 0.93 水分 Wt % S Wt % 6.87 小计 Wt % 灰分 Wt % 0.26 水分 Wt % 0.34 小计 Wt % 100 收到基低位发热量 35.6MJ 3 参数确定 ? 选用送检第二种煤质 ? 空气过剩系数：1.2 ? 锅炉效率：75%

? 按锅炉110%工况计算 ? 锅炉年运行时间：8000h ? 石油焦燃烧定额：30万吨/a 二、燃石油焦烟气量计算

GG18H 2011M-0996 6.6 1.07 38.17 20.34 47.10 2 1.62 18.85 17.63 16.98 46.08 2.36 0.83 1370 1440 1460 1480 含量 87.46 11.93 0.26 0.35 100

1、 燃石油焦状况 1kg石油焦完全燃烧

? 理论空气量：Va0=8.882Car?26.46Har?3.332=8.9624Nm3/kg （Sar-Oar）? 实际空气量：Va1=Va0??=10.7549 Nm3/kg

? 理论干烟气量：Vd0=1.866Car?0.7Sar?0.80Nar?0.79Va0=8.7815 Nm3/kg ? 理论湿烟气量：Vw0=Vd0?11.12Har?1.24=9.2634 Nm3/kg （Va0?Mad+Mar）? 实际干烟气量：Vd1=Vd0?（?-1）Va0=10.5740 Nm3/kg

? 实际湿烟气量：Vw1=Vw0?（?-1）（1+1.24Mad）Va0=11.0763 Nm3/kg ? 生产1吨蒸汽需热量2446820kJ，锅炉效率75%计 ? 110%工况下耗石油焦量：22.18t 2、烟气组成(%) 组分 CO2 SO2 N2 O2 H2O 含量（%） 14.86 0.43 76.77 3.40 4.37 烟气密度∑ 100 ：

?烟气=?CC21O?.C2?9SC27O3?73、烟气量计算

Q干=10.5740×22.18×1000=234531Nm3/h Q湿=11.0763×22.18×1000=245672Nm3/h 4、水蒸汽计算

体积 ：V水蒸汽= Q湿×0.0437=10736Nm3h

密度：?蒸汽=0.8030kg/Nm3

质量：m蒸汽= V水蒸汽×?蒸汽=8621kg/h

5、烟气质量流量

m干=234531×1.3497=316546kg/h m湿=316546+8621=325167kg/h 6、干烟气中含水量计算

8621X1==0.027kg/kg

316546在h-x图上，0.027,140℃的焓h=218kJ/kg 沿等焓线到饱和线得饱和温度：48℃，X2=0.068 水蒸汽质量为：（0.068-0.027）×316546=12978kg/h 体积为：12978÷0.803=16162Nm3/h 7、出口净烟气计算

水蒸气体积：16162+10736=268984Nm3/h

Q出口=234531+26898=261429Nm3/h 8、SO2计算

烟气中SO2体积分率0.43%=4300ppm×2.86=12298mg/Nm3≈12300 mg/Nm3。

方法二：CSO2?m石油焦?Sar?MSO2MS?Q湿=12405 mg/Nm3

SO2浓度按12400mg/Nm3设计 三、烟气系统计算 1、增压风机计算 ? 流量计算：

? 工况烟气量计算：

2?73.15134Q工况=??Q=1?.5? 湿273.158? 考虑10%裕量为：505996m3/h=140m3/s

? 2台锅炉运行处理烟气量为：2×140=280m3/s ? 即增压风机流量Q=1011992m3/h。

? 压力计算：脱硫系统阻力～2200Pa（填料塔），考虑20%裕量

? 风机压力P=1.2·ΔP=2640Pa

? 电机功率计算：

风机效率：85%，机械传动效率:0.98,电机容量富裕系数：1.15电机效率：94.6%

Q烟气量?P?K=1079KW 所以电机功率N?1000*0.85*0.98*0.946110h1411、增压风机后烟道尺寸计算 ? 取烟气流速15m/s=54000m/h ? 采用矩形烟道。

Q1011992=18.74m2 ? 烟道截面积为：S烟道==V15*3600? 选烟道尺寸为4.0×5.0m

四、吸收系统计算 1、吸收塔直径

（1）入塔烟气量计算

273.15?48101325Q入口=??245672?2=701541m3/h

273.1581430?2640（2）吸收塔直径计算：

A、一级脱硫塔：烟气流速u=4.0m/s

D?2701541?8.0m

3.14?3600?4.0B、二级脱硫塔：烟气流速u=3.5m/s

D?2

701541?8.21m?8.5m

3.14?3600?3.5

2、塔顶烟囱计算

3、泵流量计算：

液气比L/G=4.0

LQ湿4.0*701541Q?G==2806m3/h

10001000包括洗涤泵、预吸收泵、一级吸收泵、二级吸收泵4组泵阀 则平均每台泵流量为：702m3/h

按实际经验算，洗涤泵流量为：Q=500m3，H=26m，N=75kw，1450r/min 预吸收泵：Q=720m3，H=28m，N=110kw，1450r/min 一级吸收泵流量为：Q=1000 m3，H=32m，N=160kw，1450r/min 二级吸收泵流量为：Q=720 m3，H=46m，N=160,1450r/min 搅拌循环泵流量：Q=140 m3，H=10m，N=22kw，2900r/min 4、脱硫塔高度计算 （1）一级脱硫塔：

浆液循环停留时间：4.5min 烟气停留时间3s

? 洗涤浓缩循环浆液体积：500×4.5÷60=37.5m3， ? 烟道尺寸：4.0×5.0m ? 洗涤浓缩段高度：2m

? 洗涤浓缩段至烟气进口底部距离：1.2m ? 烟道进口高度：5m

? 烟道进口顶部至预吸收喷淋距离：10m ? 预吸收喷淋至塔顶：2m

所以脱硫吸收塔总高度为：20.2m，取整并有一定余量，取吸收塔高度为：21m。

即一级脱硫塔尺寸为：Φ8×21m。 （2）二级脱硫塔

浆液循环停留时间：4.5min 烟气停留时间：4s

? 预吸收及一级吸收循环浆液体积：720×4.5÷60+1000×4.5÷60=129m3， ? 烟道尺寸：4.0×5.0m ? 洗涤浓缩段高度：2.5m

? 洗涤浓缩段至烟气进口底部距离：1.2m ? 烟道进口高度：5m

? 烟道进口顶部至二级吸收喷淋距离：10m ? 第二层喷淋吸收至除雾器高度：3m ? 两层除雾器及冲洗高度：8m ? 第二层除雾器至塔顶：1m

所以脱硫吸收塔总高度为：30.7m，取整并有一定余量，取吸收塔高度为：32m。

即二级脱硫塔尺寸为：Φ8.5×32m。 五、氧化系统计算

1、氧化风机计算：

? 氧化1kgSO2需要O2 0.25kg ? 氧化倍率：2.5 ? 脱硫率：95%

? SO2小时产生量：6092kg/h ? 每小时氧气质量：1447kg/h ? 氧气密度：1.43kg/m3

? 则每小时氧气体积：3617m3/h ? 转化为空气体积为：17224m3/h

考虑风机效率，增加30%裕量：最终需要空气体积为：22391m3/h，压力～0.30MPa

氧化塔尺寸为：Φ9×11m 六、硫酸铵系统计算 1、浓浆槽尺寸

? 每小时生产固体硫酸铵11.92t

? 折算为密度1.25kg/L的溶液体积为：

（1.25-1.0）*2212.4=553.1g/L

所以1m3溶液含固体化肥553.1kg

每小时生产11.92t硫酸铵折算后的溶液体积为21.56m3 ? 浓浆槽浆液停留时间取5h， ? 则浓浆槽容积为：107.8m3。

? 设计考虑一定裕量，定浓浆槽尺寸为：Φ5.5×5m。 ? 浓浆泵：Q=130M3/h,H=46m,N=55kw,2900r/min 2、硫酸铵储仓计算

每小时固体硫酸铵产量：11.92t 硫酸铵设计为锥体结构，体积为15m3 6、定量包装机计算

每小时生产包数（50kg/包）：239包/h 定量包装机能力为：＞300包/h 七、氨水系统计算 1、氨水槽容积计算

? 脱除1t SO2消耗液氨0.53t ? 氨利用率按95%考虑需0.56t ? 每小时液氨消耗量：3.41t ? 氨水浓度20%计

? 20%氨水的密度为：0.9230kg/L ? 20%氨水体积为：3.70m3/h

? 设计按3天用量设计，即氨水槽有效容积165.5m3 ? 所以氨水槽的尺寸设计为：Φ6×6.5m 2、氨水泵计算

每小时消耗氨水体积1.38m3

氨水泵选型为：Q=30m3/h，H=24m，N=7.5kw，n=2900r/min

3、冷凝液槽计算

冷凝液槽尺寸为：Φ5×5m 4、冷凝液泵计算

配制氨水考虑：

Q=30m3/h，H=24m，N=3kw，n=2900r/min 八、工艺水计算

因烟气降温蒸发水质量为：12978kg/h 转化为体积得12.98m3/h 硫酸铵带走水分： 离心机后含水率：5%

每小时硫酸铵生产带走水分：0.60m3/h 所以每小时消耗水为：13.6m3/h 工艺水槽尺寸为：Φ4×5m

工艺水泵型号为：Q=40m3/h，H=38m，N=7.5KW，2900r/min

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