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某300MW机组的燃煤化学组成以质量计为:C 68.95%;H2.25%;N 1.4%;S 1.5%;O 6.0%;Cl 0.1%;H2O 7.8%;灰分12%。煤

热门题目 网课答案 2023-05-19 扫描二维码

题目:某300MW机组的燃煤化学组成以质量计为:C 68.95%;H2.25%;N 1.4%;S 1.5%;O 6.0%;Cl 0.1%;H2O 7.8%;灰分12%。煤

某300MW机组的燃煤化学组成以质量计为:C 68.95%;H2.25%;N 1.4%;S 1.5%;O 6.0%;Cl 0.1%;H2O 7.8%;灰分12%。煤炭热值为27000kJ/kg,在空气过剩20%条件下燃烧(假设为完全燃烧),机组热效率为35%。烟气先经布袋除尘器脱除99%的颗粒物,在除尘器出口温度为530K;再进入换热器经25℃清水冷凝后,温度降至350K;最后进入烟气脱硫装置。计算进入脱硫系统的烟气流量和组成。

喵查答案:(1)计算煤炭消耗量(以1min为基准)
(2)根据燃烧反应计算烟气的产生量:
燃烧反应: C+O2→CO2
2H2+O2→2H2O
S+O2→SO2
Cl+H→HCl
考虑前3个反应和煤炭本身所含的氧元素,则理论需氧量
=117.49kmol空气过剩20%,实际O2供应量为:
1.2×117.49kmol=141.27kmol
空气中相应的氮气为=532.13kmol根据物料衡算可得到离开锅炉的气体流量(kmol/min),如下表所示:
组分锅炉入口燃烧形成燃烧消牦锅炉出口摩尔分数
CO20.0109.450.0109.450.1577
SO20.00.890.00.890.0013
HCl0.00.050.00.057.2×10-5
H2O8.2621.420.029.680.0428
O2141.270.0117.4923.780.0339
N2532.130.00.0532.130.7643
总计695.98

烟气中99%的颗粒物被除尘器除去,因此在以下计算中不考虑颗粒物的影响,即流出布袋除尘器、进入冷凝器的烟气体积流量得出;
(3)计算进入脱硫系统的烟气流量和组成:假设在冷凝器中是绝热冷凝,即
△H烟气+△H=0
△H烟气=29.68×(1742-7961)kJ+109.45×(1862-9878)kJ+23.78×
(1479-7085)kJ+532.13×(1410-6645)kJ=-3982000kJ
故△H=3982000kJ=m△h
这里m是加入冷凝器的水量;△h=2533kJ/kg,是水从298K液态到350K蒸汽的焓变。从而得到:
m=1572kg=87.3kmol
根据物料衡算,得到离开冷凝器进入脱硫系统的烟气流量和组成(见下表):
组分摩尔数/kmol摩尔分数
CO2
SO2
HCl
H2O
O2
N2
总计
109.45
0.89
0.05
116.98
23.78
532.13
783.20
0.1397
1136×10-6
64×10-6
0.1494
0.0304
0.6794
1.00

根据理想气体定律,最后得到进入脱硫系统的烟气体积流量。
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