m3/hr（湿） m3/hr（干） Nm3/hr（湿） Nm3/hr（干） kg/hr(湿) pa C vol％ vol％（干） vol％（干） vol％（干） vol％（干） mg/Nm3(干） mg/Nm3(干） mg/Nm3(干） mg/Nm3(干） mg/Nm3(6％O2，干)
1,656,393 1,540,280 1,122,770 1,044,064 1,479,791 101,370 130.0 7.01 80.62 6.11 13.19 0.08 50.00 25.00 35.00 150.00 2393.62
#4炉
校核煤质 51.03 2.36 5.88 0.42 1.6 30.38 8.33 19464 备注
小时消耗量（t） 日消耗量（t） 年消耗量（t）
134
134 按20h 按5500h
2680 2680 737000 737000
烟气参数

处理烟气量
总体积流量（湿） 总体积流量（湿） 总体积流量（干） m3/hr（湿） Nm3/hr（湿） Nm3/hr（干） 1,656,393 1,122,770 1,044,064
含固量（t/h)
密度（t/m3) 总质量流量（t/h) 总体积流量（t/m3) 2.7 22
58%
1.575 132.0 83.80 10.093 41.245 1 1
60%
1.607 164.3 102.21
48%
1.433 205.33 143.28
30%
1.233 73.33 59.48
烟气系统
Fi
1
1
Pi
x
Wi
1
确定工艺流程
单元操作分解

制浆系统 烟气系统 吸收系统 脱水系统 工艺水系统
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
系统分解
制浆系统
F1=22----(1) F1*1+F2*0.58+F3*0=F5*0.6----(2) F1+F2+F3=F5----(3) F5*0.6+F4*0=F6*0.48----(4) F5+F4=F6----(5) F6*0.48=F7*0.3+F2*0.58----(6) F6=F7+F2----(7)
基本准则
F A D
操作方式
普遍平衡式 输入量+产生量-输出量-消耗量=累积量 连续稳定平衡式 输入量+产生量=输出量+消耗量 间歇平衡式 最终输出量-初始输入量=累积量=产生量-消耗量
湿法烟气脱硫的过程可以近似为一个连续稳态过程
无化学反应连续稳态体系
FxF PxP WxW
x x

1,370,707 1,227,334 1,177,708 1,054,522 1,528,127 102,070 47.1 10.46 80.64 6.19 13.17 0.00 2.10 1.05 20.73 36.32 101.13
1,516,872 1,358,614 1,174,351 1,051,829 1,523,955 101,420 80.0 10.43 80.64 6.19 13.17 0.00 2.48 1.24 20.84 37.22 119.43
脱硫物料衡算
湿法烟气脱硫基础
湿法烟气脱硫是一个典型的化工过程，包括以下内容： 流体输送 热量传递 能量传递 反应过程 其核心是化工单元操作中的气体吸收。
气液平衡
气液平衡
气体吸收
PAI=CAI/H NA=kG×(PA-PAI) NA=kL×（CAI-CA） NA=KG×（PA-PA*)
1/KG=1/kG+1/HkL
传质模型
传质通量
NSO 2 KG aV ( PSO 2 PSO 2 *)
简易效率模型
K G aVP 100(1 exp( )) G
湿法烟气脱硫的化学过程
气相
SO2 O2
液相
SO2+H2O→H++HSO3HSO3-→H++SO32HSO3-+1/2O2→HSO4HSO4-→H++SO42-
吸收塔设计参数
烟气流速————吸收塔直径 液气比—————循环泵流量 石膏浆液循环/排出停留时间—— —浆液池容积

质量与能量守恒



质量守恒和能量守恒定律是自然界的普遍规律， 物料和能量的平衡计算就是这一规律在流程计 算中的具体应用。 物料和能量衡算是工艺设计中最基本的设计内 容。 主副产品产量、原材料消耗定额、燃料、水消 耗定额、各单元设备流量组成。
--4,900 4,826 6,273 --1.51 79.00 21.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
吸收系统
脱水系统
工艺水系统
工艺水系统
物流号 物流名称 201 工艺水 202 203 204 205 206 207 工艺水去氧化 真空泵密封水 空气 工艺水去石灰 工艺水去吸收 工艺水去滤液 石浆液 除雾器冲洗水 塔补水 水箱 箱
ton/hr 总流量 m3/hr
40.01
0.90
5.00
0.00
19.00
0.00
15.11
39.89
0.90
4.99
18.94
15.06
ppm
179
179
179
179
179
CL-
能量衡算
物料平衡与热量平衡
物料平衡表
物料平衡表
消耗与产出的估算
条件： 1台30万机组 满负荷烟气量~110万Nm3/h（干）,入口烟温130C，有GGH 含硫1%~2200mg/Nm3（干） 估算 每小时脱除SO2~1.1×2200×0.95=2299kg 每小时生成石膏~2299×3.2=7.3ton 每小时消耗石灰石~2299×1.8=4.1ton 水耗~0.7×(130-80)×1.1=49.5t/h
石灰石的活性
100 90 80 70 60
100 90 80 70 60
X/%
X/%
50 40 30 20 10 0 0
pH=4.5
50 40 30 20 10 0
pH=5.0
30 t/min
60
0
30 t/min
60
90
技术要求

脱硫效率 石膏品质 出口烟温 钙硫比 水耗 ———— 除尘效率

烟气温度压力
CO2
SO2
压力 温度
pa ℃
101,370 130.0
HCl HF SO3 Ash SO2
石灰石品质和水质

CaCO3>90% MgCO3<3% 90%通过325目 SiO2<3% 石膏冲洗水中氯离子浓度<300mg/l
试验用石灰石的化学成分（%）
MgCO3 0.273 0.21 SiO2 1.07 0.53 Al2O3 0.59 0.54 Fe2O3 0.06 0.11 MnO 0.00 0.04 TiO2 0.01 0.01 K2O 0.03 0.02 CaCO3 样品1 样品2 97.94 98.23
烟气成分
H2O N2 O2 vol％ vol％（干） vol％（干） vol％（干） vol％（干） mg/Nm3(干） mg/Nm3(干） mg/Nm3(干） mg/Nm3(干） mg/Nm3(干） 7.01 80.62 6.11 13.19 0.08 50.00 25.00 35.00 150.00 2376.07
烟气系统
物流号 位置 3 4 5 GGH（降温） 吸收塔除雾器 GGH（升温）出 升压风机入口 升压风机出口 出口 出口 口 1 2 6 氧化空气
总体积流量（湿） 总体积流量（干） 总体积流量（湿） 总体积流量（干） 总质量流量（湿） 压力 温度 气体成分 H2O N2 O2 CO2 SO2 HCl HF SO3 Ash
石膏结晶
锅炉参数

锅炉出力：2×300MW 蒸发量：2×1025t/h
设计煤质 55.00 3.24 3.33 1.13 1.1 28.50 7.70 21610
#5炉
名称 符号 单位 Car % 收到基碳份 Har % 收到基氢份 Oar % 收到基氧份 Nar % 收到基氮份 St,ar % 收到基硫份 Aar % 收到基灰份 Mar % 收到基水份 收到基低位发热量 Qnet,ar kJ/kg

消耗与产出的估算
条件： 1台60万机组 满负荷烟气量~205万Nm3/h（干）,入口烟温120C，无 GGH 含硫1.7%~2200×1.7=3740mg/Nm3（干） 估算 每小时脱除SO2~2.05×3740×0.95=6758kg 每小时生成石膏~6758×3.2=21.6ton 每小时消耗石灰石~6758×1.8=12.2ton 水耗~0.7×(120-50)×2.05=100t/h
1,620,717 1,507,371 1,126,138 1,047,381 1,484,103 104,170 131.0 6.99 80.61 6.16 13.15 0.08 49.84 24.92 34.89 149.52 2393.62
1,495,602 1,390,439 1,129,495 1,050,075 1,488,276 103,520 96.4 7.03 80.62 6.16 13.15 0.08 49.34 24.67 34.74 148.33 2369.50
固相
脱硫子模型
SO2吸收 S(IV)氧化
CO2
CaCO3→Ca2++CO32CO2+H2O→HCO3-+H+ HCO3-→CO32-+H+ H2O→H++OH-