物料衡算和熱量衡算以下計(jì)算部分將對石灰石-石膏法的脫硫工藝進(jìn)行物料衡算、熱量衡算、反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和換熱器的設(shè)計(jì)等具體的步驟物料衡算簡化運(yùn)算條件：物料衡算主要針對脫硫裝置系統(tǒng)（即噴淋塔）和制漿系統(tǒng)（石灰石漿液）來進(jìn)行的，兩個(gè)系統(tǒng)之間來聯(lián)系的紐帶是在脫硫塔內(nèi)進(jìn)行的脫硫反應(yīng)，即鈣硫比（Ca/S）(選擇為 1.02，下面將詳細(xì)論述 )。以下條件在計(jì)算方法中被簡化（1）不包括吸收塔的損失（2）假設(shè)煙氣帶入的粉塵為零（3）假設(shè)工藝水和石灰石不含雜質(zhì)（4）假設(shè)原煙氣和凈煙氣沒有夾帶物代入和帶出系統(tǒng)（5）假設(shè)沒有除霧器沖洗水（6）假設(shè)沒有泵的密封水（7）假設(shè)工藝系統(tǒng)是封閉的，沒有環(huán)境物質(zhì)的進(jìn)入和流出3.1 吸收系統(tǒng)物料衡算和相關(guān)配置 噴淋塔內(nèi)主要進(jìn)行脫硫反應(yīng)，由鍋爐引風(fēng)壓機(jī)引來的煙氣，經(jīng)過增壓風(fēng)機(jī)升壓后，從吸收塔中下部進(jìn)入吸收塔，脫硫除霧后的凈煙氣從吸收塔頂部側(cè)向離開吸收塔，塔的下部為漿液池。前面已經(jīng)詳細(xì)地介紹了脫硫反應(yīng)的機(jī)理，由此可知反應(yīng)的物料比例為CaCO Ca1.02S1.02SO3 21.02 : 1.02 : 1 : 1設(shè)原來煙氣二氧化硫 SO2 質(zhì)量濃度為 a (mg/m3),根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT可得： Kmag)145273(/703求得： a=1.18104mg/m4而原來煙氣的流量（145時(shí)）為 2010 (m /h)換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)(設(shè)為 Va)3KVha27)15(/203求得 Va=1.31105 m3/h=36.30 m3/s故在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下、單位時(shí)間內(nèi)每立方米煙氣中含有二氧化硫質(zhì)量為MSO2 =36.301.1810 mg/m3=42.83104mg=428.3g/s4NSO2=428.3/64 mol/s = 6.69mol/s7.0mol/s 對應(yīng)的石灰石（CaCO 3）物質(zhì)的量 nCaCO3=1.027.0 =7.14mol/s 石灰石（CaCO 3）質(zhì)量為 mCaCO3=1.027.0100 =1.02700g/s=714g/s綜合以上計(jì)算結(jié)果，本部分給出的是一些近似的簡化物料平衡計(jì)算方法，物料點(diǎn)涵蓋了一些主流程。（1）吸收塔出口煙氣量 G2 前面已經(jīng)給出具體計(jì)算步驟，其數(shù)值為 36.30 m3/s（2）氧化空氣量的計(jì)算假設(shè)空氣通過氧化風(fēng)機(jī)進(jìn)入噴淋塔后，當(dāng)中的氧氣完全用于氧化亞硫酸鈣，即最終這部分空氣僅僅剩下氮?dú)狻⒍栊詺怏w組分和水汽。理論上氧化 1 摩爾亞硫酸鈣需要 0.5 摩爾的氧氣。具體計(jì)算步驟詳見噴淋塔直徑計(jì)算部分，其數(shù)值為 V 空氣 =0.72 (m3/s)（3）石灰石消耗量計(jì)算前面計(jì)算已經(jīng)給出具體計(jì)算步驟，其數(shù)值為 mCaCO3=1.027.0100g/s=1.02700g/s=714g/s（4）吸收塔的石膏產(chǎn)量（干態(tài)） hkgsksmollgnMOHCaSOHCaSOHCaS /421/28.1/4.7/12242424 3.2 制漿系統(tǒng)物料衡算和相關(guān)配置 吸收漿液制備系統(tǒng)按公用系統(tǒng)配置，可以按照兩套或多套脫硫裝置合用一套設(shè)備，但吸收劑漿液的系統(tǒng)一般不少于兩套。當(dāng)電廠只有一臺(tái)機(jī)組時(shí)，可以只設(shè)一套吸收漿液制備系統(tǒng)，采用石灰石塊進(jìn)場方式，當(dāng)廠內(nèi)設(shè)置破碎裝置時(shí)，適宜采用不大于 20mm 的石灰石塊。吸收槳葉制備系統(tǒng)的出力應(yīng)該按照設(shè)計(jì)工況下石灰石消耗量的 150%選擇，而且不小于 100%校核工況下的石灰石消耗量。系統(tǒng)設(shè)置一個(gè)石灰石漿液箱，設(shè)置 4 臺(tái)石灰石漿液供漿泵。吸收塔配有一條石灰石漿液輸送管，石灰石漿液通過管道輸送到吸收塔。每條輸送管上分支出一條再循環(huán)管回到石灰石漿液箱，以防止?jié){液在管道內(nèi)沉淀。脫硫所需要的石灰石漿液量由鍋爐負(fù)荷，煙氣的 SO2 濃度和 Ca/S 來聯(lián)合控制，而需要制備的石灰石漿液量由石灰石漿液箱的液位來控制，漿液的濃度由漿液的密度計(jì)控制測量量作前饋控制旋流器個(gè)數(shù)。根據(jù)液體氣體比為 12.2 L/m3，噴淋塔內(nèi)實(shí)際運(yùn)行條件下塔內(nèi)氣體流量Vg=Va+V2+V3=36.30+2.54+0.56(m3/s)=39.40(m3/s)，又 gL/.1 m所以在運(yùn)行狀況下脫硫塔（噴淋塔）內(nèi)的實(shí)際漿液流量為VL =12.2L/m339.40(m3/s)=480.68L/s該漿液中的石灰石（CaCO 3）物質(zhì)的量 nCaCO3=7.14mol/s ，漿液中石灰石（CaCO 3）質(zhì)量為 mCaCO3 =714g/s （參見前面脫硫系統(tǒng)計(jì)算部分）故石灰石漿液中碳酸鈣物質(zhì)的量濃度為C 石灰石漿液 = nnCaCO3/ VL=7.14(mol/s)/480.68(L/s)0.015mol/L3.3 煙氣系統(tǒng)的熱量衡算和相關(guān)配置從鍋爐來的熱煙氣經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)增壓后進(jìn)入煙氣換熱器(GGH)降溫側(cè)，經(jīng)GGH 冷卻后，煙氣進(jìn)入吸收塔，向上流動(dòng)穿過噴淋層，在此煙氣被冷卻到飽和溫度，煙氣中的 SO2 被石灰石漿液吸收。除去 SO 及其它污染物的煙氣經(jīng)2GGH 加熱至 80以上，通過煙囪排放。設(shè)置一套密封系統(tǒng)保證 GGH 漏風(fēng)率小于 1%。GGH 是利用熱煙氣所帶的熱量加熱吸收塔出來的冷的凈煙氣。在設(shè)計(jì)條件下且沒有補(bǔ)充熱源時(shí)，GGH 可將凈煙氣的溫度提高到 80以上。在熱煙氣的進(jìn)口與 GGH 相連的煙道出口安置一套可伸縮的清洗設(shè)備，用來進(jìn)行常規(guī)吹灰和在線水沖洗。清洗裝置都有單獨(dú)的、可伸縮的矛狀管和帶有單獨(dú)的輔助蒸汽和水噴嘴的驅(qū)動(dòng)機(jī)械。GGH 配一臺(tái)在線的沖洗水泵 ，該泵為在線清洗提供高壓沖洗水。自動(dòng)吹灰系統(tǒng)可保證 GGH 的受熱面不受堵塞，保持承諾的凈煙氣出口溫度。當(dāng) GGH 停機(jī)后，換熱元件可用一低壓水清洗裝置進(jìn)行清洗。此低壓水清洗裝置每年使用兩次。每臺(tái) GGH 上的兩個(gè)固定的水沖洗裝置用來進(jìn)行離線沖洗。每一個(gè)固定的水清洗裝置配有帶噴嘴的直管，從有一定間隔的噴嘴中均勻地向換熱面噴沖洗水。煙道上設(shè)有擋板系統(tǒng)，以便于 FGD 系統(tǒng)正常運(yùn)行和事故時(shí)旁路運(yùn)行。 FGD裝置的擋板系統(tǒng)包括一臺(tái) FGD 進(jìn)口原煙氣擋板，一臺(tái) FGD 出口凈煙氣擋板和一臺(tái)旁路煙氣擋板，擋板為雙百葉式。在正常運(yùn)行時(shí)，F(xiàn)GD 進(jìn)出口擋板開啟，旁路擋板關(guān)閉。在故障情況下，開啟煙氣旁路擋板門，關(guān)閉 FGD 進(jìn)出口擋板，煙氣通過旁路煙道繞過 FGD 系統(tǒng)直接排到煙囪。所有擋板都配有密封系統(tǒng)，以保證“零”泄露。密封空氣設(shè)兩臺(tái) 100%容量的密封空氣風(fēng)機(jī)（一臺(tái)備用）和二級電加熱器，加熱溫度不低于 70。對于換熱器，進(jìn)入換熱器的煙氣分成兩種，包括要進(jìn)入脫硫塔（噴淋塔）的原煙氣（溫度為 145）和經(jīng)過噴淋塔石灰石漿液淋洗后的凈化煙道氣（出口溫度 50） ，兩股流體在換熱器內(nèi)傳熱。原煙氣的熱流量Qi= = = ipipimc