脱硫设备选型.docx
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脱硫设备选型
脱硫设备选型
7.设备选型计
设备选型依据
1)FGD系统设备参数的设计应依照100%BMCR工况下FGD入口处的烟气条件,烟气条件如下所示(示例):
a.烟气量(湿)1,256,682m3N/h
(干)1,193,075m3N/h
b.烟气温度131℃
c.SO2浓度1,761ppm(干)
流量2,101m3N/h
d.脱硫效率95%
e.灰尘浓度mg/m3N(干)
流量kg/h
2)根据以上设计条件进行物料平衡计算(略)
3)原则上,电机额定功率要根据设计的轴功率进行选择,并考虑裕量,具体裕量值如下表所示。
设计轴功率
电机裕量
≦
50%
~19KW
25%
19~55KW
15%
55~1000KW
10%
≧1000KW
5%
增压风机
1风机数量:
1套×2台炉=2套
2风机型式:
静叶轴流可调式
3设计条件:
烟气条件:
风机入口处烟气流量1,256,682m3N/h
风机入口处烟气压力(-24mmAq)
风机入口处烟气温度131℃
1)烟气量
2)增压风机烟气流量
3)
(大气压:
8,)
增压风机烟气设计流量(10%裕量)
4)烟气压力
5)锅炉荷载100%BMCR
6)风机入口处温度131℃
7)a.每段烟道的压力损失
干净状态
污染状态
烟道(FGD入口处~增压风机)
24mmAq
24mmAq
烟道(增压风机~GGH未处理侧)
32mmAq
32mmAq
GGH(未处理侧)
55mmAq
72mmAq
烟道(GGH未处理侧~吸收塔)
6mmAq
6mmAq
吸收塔
162mmAq
162mmAq
除雾器
20mmAq
26mmAq
烟道(除雾器~GGH处理侧)
1mmAq
1mmAq
GGH处理侧
50mmAq
65mmAq
烟道(GGH处理侧~FGD出口处)
22mmAq
22mmAq
总计
372mmAq
410mmAq
旁路挡板控制
20mmAq
20mmAq
压差
增压风机压力
392mmAq
430mmAq
b.增压风机的设计压力
增压风机的设计压力是基于初始干净状态下所需压力值,并考虑20%裕量。
392×=470mmAq
c.压力平衡
100%BMCR工况下的压力平衡如下所示。
(略)
d.增压风机入口和出口压力
入口压力-24mmAq
出口压力
干净状态368mmAq
污染状态406mmAq
设计压力446mmAq
4.电机功率计算
1)根据绝热空气动力学理论计算为:
Qs:
入口流量=39,700m3/min入口压力=-24mmAq大气压=mmAq
Ps:
入口总压力=-24=mmAq
出口压力=446mmAq
k:
比热比(Cp/Cv)=
2)轴功率(Ls)
ηt:
总压力效率=(供应商提供数据)
Ls:
2993/=3513KW
3)电机额定功率
设备供应商提供值为4000Kw(裕量:
%)
GGH(略)
吸收塔
1吸收塔数量:
1套×2units=2套
2类型:
管道内置型喷淋塔
3作用:
烟气中的SO2由吸收塔内的浆液吸收并去除。
为使烟气和浆液充分接触,合理设计吸收塔内喷嘴的位置。
4设计条件
1)烟气条件:
吸收塔进出口烟气设计条件基于锅炉100%BMCR工况。
进口
出口
备注
烟气量m3N/h(W)
m3N/h(D)
m3/h(W)
1,259,982
1,196,333
1,950,090
1,333,995
1,208,150
1,761,594
大气压:
温度℃
100.2
45.4
SO2浓度ppm(D)
≤
静压值mmAq
进口/出口平均值:
194()
灰尘浓度mg/m3N(D)(实际O2)
180
≤27
8)SO2脱硫率:
≧95%(保证值)
9)钙硫率:
≤
10)通过吸收塔的烟气流速:
s(烟气上升段)
11)./s(烟气下降段)
12)L/G:
l/m3N
13)浆池停留时间
14)浆液循环时间:
≧min
15)排浆时间:
≧h
16)浆池停留时间基于KHI公司经验值,该时间可以确保浆池内充分的石膏产品和晶体成长。
5吸收塔尺寸确定:
1)喷淋区截面面积及尺寸:
根据吸收塔出口实际烟气流量和上升和下降段烟气流速,喷淋区域截面面积如下所示:
由此,喷淋区域直径“D”为Φ
2)吸收塔浆液循环量
根据吸收塔出口烟气量和液气比,浆液循环量计算如下所示:
3)喷淋区域高度和喷淋层数:
喷淋层数目:
3层;
喷淋区域高度:
m×3层=m
4)浆池体积:
a.浆液循环量:
7200m3/h×3/unit=21,600m3/h·units
因此,当浆液停留时间≧分钟时,所需的浆池体积如下所示:
21,600m3/h·units×60min/h=900m3
b.100%BMCR工况下排浆量:
h
浆液浓度:
m3
因此,当浆液停留时间≧小时时,所需的浆池体积如下所示:
h/m3×h=1015m3
6)吸收塔浆池体积确定
有效浆池体积为
(π/4)×2×=1029m3>1015m3(考虑排浆量)
>900m3(考虑循环量)
因此,尺寸满足以上条件。
6.已确定的参数
1)尺寸(mm)
吸收塔14200Φ×24500H
上段5000H
喷淋区6000H
喷淋区~进口烟道500H
进口烟道5000H
反应池8000H
7.喷淋塔喷嘴布置的确定
8.吸收塔流场分布的验证
除雾器
1数量:
1套×2units=2套
2类型:
V型
3级数:
2级/套
4作用:
除去吸收塔出口烟气中的水滴含量,以防GGH结垢并减少烟囱出烟口灰尘量。
5设计条件
(1)烟气条件
除雾器进出口烟气条件基于锅炉100%BMCR工况进行设计。
除雾器进口
除雾器出口
烟气量m3N/h(W)
m3N/h(D)
m3/h(W)
1333995
1208150
1777512
<--------------
<--------------
1781451
温度℃
<--------------
烟气压力mmAq
113
93
雾滴含量g/m3N(D)
30
≤
(2)雾滴去除率:
%
为达到除雾器出口烟气雾滴含量小于75mg/Nm3(干态),除雾器的雾滴去除率需要达到%以上。
(2)除雾器内烟气流速:
s
a.重散布速度
大直径的雾滴颗粒可以通过除雾器元件惯性作用产生颗粒间碰撞从而去除雾滴。
(平均颗粒直径大小为100~200μm)。
因此,烟气流速越高,雾滴去除率越高。
但是,被去除的雾滴会重新散布,而降低雾滴去除效率。
这就是雾滴重散布速度的概念。
b.通过除雾器的烟气流速
为了使除雾器的雾滴去除率达到%以上,根据吸收塔出口端(即除雾器入口端)雾滴颗粒直径的实际分布状况,直径大于17μm的雾滴颗粒必须100%完全去除。
如果采用DH2130和DH2125型元件结合的除雾器(两者分别是供应商的供货类型),下表示意出烟气流速和可去除的最小雾滴颗粒直径值之间的关系。
从表可看出,除雾器内通过的烟气流速为s时,直径大于17μm雾滴可完全去除。
6.规划的相关尺寸:
1)所需截面面积
除雾器规划截面面积可根据实际通过除雾器的烟气流量、烟气流速值(s)采用以下公式计算确定:
1777512m3/h/s×3600s/h)=
除雾器外型直径尺寸需考虑烟气非流通部分的截面面积(除雾元件等)来确定。
7.确定参数
1)外侧尺寸(mm)
外侧尺寸可根据装在除雾器两端烟道的接口形状和除雾器元件的布置进行确定:
14200W×7000H=
吸收塔浆液循环泵
1数量:
运行:
3套×2units=6套
备用:
1套×2units=2套(库内存放,不含电机)
2类型:
卧式单吸离心泵
3作用:
吸收塔石膏浆液循环同时提供石膏浆液至喷嘴。
4设计条件
1)喷淋量
喷淋量根据吸收塔出口烟气量(湿基)和L/G计算为:
×10-3m3/m3N×1333995m3N/h=21477m3/h
2)每套单个泵的容量:
21477m3/h/3=7159m3/h-7200m3/h
3)顶部高
3rd
2nd
1st
顶部
13m
11m
9m
压损
1m
1m
1m
喷淋压力
3m
3m
3m
顶部17m15m13m
5电机功率
1)泵输出轴功率P(KW)
其中δ:
浆液密度=1275t/m3
H:
扬程=17m,15m,13m
Q:
流量=7200m3/h
ηP:
泵效率=88%
ηG:
机械传动效率=98%
(第三层)功率:
(第二层)功率:
(第一层)功率:
2)电机参数:
电机裕量:
10%以上(电机由制造,选用电机额定功率需考虑标准值10%以上裕量。
)
额定功率:
(第三级)功率:
630KW
(第二级)功率:
500KW
(第一级)功率:
450KW
氧化风机
1数量:
运行:
2套×2units=4套
备用:
1套×2units=2套
2类型:
3作用:
将用于氧化吸收塔浆液的空气提供给装在吸收塔内的氧化空气管道。
4设计条件
1)空气流量
根据KHI经验,吸收塔喷淋区域的氧化率为60%。
因此,浆池内的氧化量为:
S=(1196333××88)×10-6×/=所需浆池中的氧化速度S=通氧效率ηo2=30%
所需空气流量Qreq
(根据经验)考虑溶解盐%,则空气流量为:
6332×=12997m3N/h-13000m3N/h
每个风机的空气流量为13000/2=6500m3N/h
2)空气压力
上部液体压力
×1275=7013mmAq
氧化空气嘴
吸收塔内压力
296mmAq
喷嘴和管道内的压损
500mmAq
排气消声器压损
550mmAq
8359mmAq
裕量5%×=8777mmAq8800mmAq
3)设备压损
进口处压损:
100mmAq(消声器和滤网)
5.电机功率计算
1)绝热空气动力学理论值(Lad)
Q:
空气流量=6500m3N/h
Ts:
抽气温度=oC
Ps:
抽气压力=-100=
Pd:
排气压力=8800+=
n:
中间冷却层数目=级数l=0
k:
比热比(Cp/Cv)=
2)输出轴功率(LR)
LR=Lad/ηad
ηad=
LR=159/=312Kw
3)电机参数
电机裕量:
15%以上(电机由制造,选用电机额定功率标准值需考虑15%以上裕量。
)
额定功率:
400Kw
6.确定的参数
1)空气流量:
6500m3N/h
2)空气压力:
(8800mmAq)
3)电机:
400kW×4P
石灰石卸料装置
1设备和数目:
石灰石卸料振动给料机:
1套
石灰石皮带输送机:
1套
石灰石斗提机:
1套
石灰石卸料皮带输送机:
1套
2作用:
将卸至石灰石地斗内的石灰石运送到石灰石料仓中。
3设计条件
1)处理的石灰石
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- 脱硫 设备 选型