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《石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺液相系统分析与计算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、基础研究石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺液相系统分析与计算钟毅,高翔,林永明,骆仲泱,岑可法浙江大学,浙江杭州310027[摘要]石灰石石膏湿法烟气脱硫(WFGD)工艺是我国电站锅炉烟气脱硫的最主要技术,其液相系统的设计对于整个工艺的设计具有非常重要的意义。结合系统能量平衡与液相平衡对石灰石石膏喷淋塔WFGD液相系统进行了分析,并给出了计算方法。采用该方法对4个实际WFGD项目进行了计算,计算结果与国外WFGD技术提供商给出的计算结果比较吻合。所提出的计算方法可以用于石灰石石膏喷淋塔WF
2、GD项目的设计与运行优化。[关键词]电站锅炉;湿法烟气脱硫(WFGD);石灰石石膏法;液相系统;喷啉塔[中图分类号]X701[文献标识码]A[文章编号]10023364(2007)12001103石灰石石膏湿法烟气脱硫(WFGD)工艺具有脱硫率高、运行可靠、吸收剂利用率高等特点,目前已成为我国燃煤电站脱硫的主流技术。石灰石石膏喷淋脱硫系统中液相系统的设计不仅对气相系统、固相系统的设计有影响,而且还与整个WFGD系统的能量平衡有很大的关系。1液相系统分析与计算图1WFGD脱硫塔
3、热平衡示意由于烟气中含有腐蚀性的酸性气体和水蒸气,因消耗的能量。此烟气温度的高低对系统烟道的防腐有非常重大的影根据相应温度范围内不同温度的焓的实际数据分响。液相系统中的蒸发水是系统的主要水耗,且蒸发别拟合出水和水蒸气焓的计算公式如式(1)和式(2):水又与系统的热平衡有较大关联,故计算水耗必须进hw=101.07+7.483∀(tw-297.25)(1)行热平衡分析。脱硫塔热平衡如图1所示。式中:hw为水的焓值,kJ/kg;tw为水温,K。式(1)适系统中其它组分均仅有温度的变化而无相变,故用于水
4、温在(290.15~303.15)K范围内水的焓值计只表现出显热,而蒸发水不仅发生温度变化,还会发生算。相变,故有潜热表现。鉴于吸收塔内水的蒸发既有温hs=2583.72+6.577∀(ts-318.95)(2)升,又有相变,为简化计算,用水的焓变来表征水蒸发基金项目:十一五!国家科技支撑计划资助项目(2006BAA01B04);新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET060513)作者简介:钟毅(1977),男,江西新余人,浙江大学能源清洁利用国家重点实验室博士研究生,研读方向为大气污
5、染控制技术。Email:zhongyi77@zju.edu.cn热力发电2007(12)基础研究式中:hs为水蒸气的焓值,kJ/kg;ts为水蒸气温度,K。Mzf∀h=V∀cp1(T1-T2)+Vyk∀cp2(T3-T2)式(2)适用于水蒸气温度在(306.15~328.15)K范围(7)水蒸气焓值的计算。式中:Mzf为系统蒸发水量,kg/h;cp1为烟气比定压热水由液相转化为气相时的焓变由式(3)可得:容的平均值,J/(kgK);T1为吸收塔出口烟气温度,h=hs-hw(3)K
6、;T2为吸收塔入口烟气温度,K;T3为氧化空气的温3式中h为水发生相变时焓变,kJ/kg。度,K;Vyk为进入吸收塔的氧化空气量,m/h;cp2为氧在WFGD系统中,SO2与CaCO3在水溶液中的化空气平均比定压热容,J/(kgK)。反应、CaSO3的氧化等化学反应均为放热反应,石膏结由于此时无法确定经过气气换热器(GGH)之后晶过程也会有结晶热放出。由于这些热量在能量平衡的吸收塔入口烟气温度和脱硫之后的脱硫塔出口烟气中占有一定的份额,计算中必须予以考虑。反应体系温度,所以仍然无法确定系统蒸发
7、水量。但是,这两个计算焓变时的基准主要有两种:一种是以反应热为基温度参数不仅涉及关键设备如GGH等的选型,同时础的计算方法,一种是以生成热为基础的计算方还关系到蒸发水量的大小,因此确定这两个温度的值[1,2]法。本文计算采用前者,并以非标准条件下反应热非常重要。由于吸收塔出口烟气中水蒸气处于饱和状方法为基准进行计算,即先选取25#和1个标准大气态,故其水蒸气分压应该等于对应烟气温度下实际的压作为基准状态,可查表获得该条件下反应热,然后假分压。饱和水蒸气的分压与温度关系采用Magnus公[7]设一反
8、应途径,使化学反应在所选取的基准状态下发式确定:生,最后依据盖斯定律求得反应过程各阶段的焓变之Inp=In6.112+17.62t/(243.12+t)(8)[1,3,4]和,即实际条件下的反应热。式中:p为饱和水蒸气分压力,Pa;t为相应的烟气温石灰石石膏烟气脱硫系统总反应如下:度,#。1根据温度与饱和分压之间的关系以及能量平衡的SO2+CaCO3+O2+2H2O=CaSO4.2H2O+CO22关系,在计算中采用循环迭代的方法来确定吸收塔入查表获得基准状态下反应物到生成物的反应
