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湿法脱硫系统物料平衡计算.
湿法脱硫系统物料平衡
计算基础数据
待处理烟气
烟气量：1234496Nm3/h（wet）、1176998 Nm3/h（dry）
烟气温度：114℃
烟气中SO2浓度：300mg/Nm3
烟气组成：
组 分 分子量 Vol% mg/Nm3 SO2 64.06 0.113 3600（6%O2） O2 32 7.56(dry) H2O 18.02 4.66 CO2 44.01 12.28(dry) N2 28.02 80.01(dry) 飞灰 200 石灰石浓度：96.05%
平衡计算
（1）原烟气组成计算
组 分 Vol%(wet) mg/Nm3 kg/h Kmol/h SO2 0.108 3226（7.56%O2） 3797 59.33 O2 7.208 127116 3972.38 H2O 4.66 46214 2564.59 CO2 11.708 283909 6452.48 N2 76.283 1177145 42042.89 飞灰 200（dry） 235 合计 1638416 55091.67 平均分子量 （0.108×64.06+7.208×32+4.66×18.02+11.708×44.01+76.283×28.02）/100=29.74 ①→②（增压风机出口 → GGH出口）：
取GGH的泄漏率为0.5%，则GGH出口总烟气量为1234496 Nm3/h×（1-0.5%）=1228324Nm3/h℃。
组 分 Vol%(wet) mg/Nm3 kg/h Kmol/h SO2 0.108 3226（7.56%O2） 3778 59.03 O2 7.208 126480 3952.52 H2O 4.66 45983 2551.78 CO2 11.708 282489 6420.22 N2 76.283 1171259 41832.68 飞灰 200 234 合计 1630224 54816.21
2、⑥→⑦（）： 假设脱硫塔设计脱硫率为95.7%，即脱硫塔出口二氧化硫流量为3778×（1-95.7%）×4/2/0.21=537.14kmol/h×28.86（空气分子量）=15499.60kg/h，约12000Nm3/h。
其中氧气量为537.14 kmol/h×0.21=112.80 kmol/h×32=3609.58kg/h
氮气量为537.14 kmol/h×0.79=424.34 kmol/h×28.02=11890.02kg/h。
氧化空气进口温度为20℃，进塔温度为80℃。
3、②→③（GGH出口→脱硫塔出口）：
1）假设烟气进塔温度为70℃，℃。由物性数据及烟气中的组分，可计算出进口烟气的比热约为0.2536kcal/kg.℃，Cp（40℃）=0.2520 kcal/kg.℃。
Cp烟气=（0.2536+0.2520）/2=0.2528 kcal/kg.℃
氧化空气进口温度为80℃，其比热约为0.2452 kcal/kg.℃，Cp（40℃）=0.2430kcal/kg.℃。
Cp气=（0.2452+0.2430）/2=0.2441 kcal/kg.℃
Cp水（20~40℃）=1.0kcal/kg.℃ r水（20）=586kcal/kg
r水（40）=575kcal/kg
×（70-40）×1630224+0.2441×15491.12×（80-40）]/[1.0×（40-20）+（586+575）/2]=20841kg/h=1156.55kmol/h
水蒸汽含量=（2551.78+1156.55）/（54816.21+1156.55）=6.63%
40℃水蒸汽饱和蒸汽压=0.00737MPa。
烟气总压102000Pa。
40℃烟气饱和水蒸汽含量=0.00737/0.102=7.23%
根据以上计算，假设温度下烟气蒸发水量及原烟气含水量之和小于40℃烟气饱和水蒸汽含量。因此，实际出口温度小于40℃。
2）假设出口温度为35℃
烟气蒸发水量=[0.2528×（70-35）×1630224+0.2441×15491.12×（80-35）]/[1.0×（40-20）+（586+575）/2]=24296.6kg/h=1348.31kmol/h
水蒸汽含量=（2551.78+1348.31）/（54816.21+1348.31）=6.94%
35℃水蒸汽饱和蒸汽压=0.0056
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