大唐南京发电厂290万吨燃煤发电烟气处理及资源化利用项目3-2 附录二——能量衡算一览表.docxVIP

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2025-03-01 发布于四川
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大唐南京发电厂290万吨燃煤发电烟气处理及资源化利用项目3-2 附录二——能量衡算一览表.docx

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大唐南京发电厂290万吨烟气处理及资源化利用项目能量衡算一览表

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大唐南京发电厂290万吨烟气处理及资源化利用项目能量衡算一览表

2017年“东华科技-陕鼓杯”

第十一届全国大学生化工设计竞赛

大唐南京发电厂

290万吨燃煤发电尾气处理

及资源化利用项目

能量衡算一览表

设计团队

合肥工业大学Sparking团队

成员姓名

汪婷婷王阳王琦玮王涛张登华

指导教师

杨则恒姚运金

设计时间

2017年7月

TOC\o1-3\h\z\u一、概述 4

二、能量衡算原理 5

三、能量衡算任务 6

四、能量衡算一览表 7

1.蒸氨工段能量衡算 7

2.SCR脱硝工段能量衡算 9

3.氨法脱硫工段能量衡算 11

4.硫酸铵精制工段能量衡算 13

一、概述

本项目以位于南京市栖霞区龙潭街道马渡村的大唐南京发电厂的2×660MW超超临界燃煤发电机组的烟气和氨氮废水为原料，先将氨氮废水通过精馏塔与汽提塔制得氨水和氨气，然后将其用于SCR脱硝与氨法脱硫脱去烟气中的氮氧化物和二氧化硫，净化后的烟气通过烟囱排放。氨法脱硫得到的亚硫酸铵经过氧化、蒸发、结晶等工序后包装成硫酸铵肥料。

设计过程中利用AspenPlus对全流程进行模拟，并在此基础上完成物料衡算、能量衡算，Aspenplus全模拟流程如图1所示。

二、能量衡算原理

系统的能量衡算能量守恒为理论基础，研究某一系统内各类型的能量的变化，即：

输入系统的能量=输出系统的能量+系统积累的能量

对于连续系统，有：

Q+W=

注：Q—设备的热负荷；

W—输入系统的机械能；

Hout—离开设备的各物料焓

Hin—进入设备的各物料焓之和

本项目的能量衡算以单元设备为对象，计算由机械能转换、化学反应释放能量和单纯的物理变化带来的热量变化。

三、能量衡算任务

（1）确定流程中机械所需的功率，为设备设计和选型提供依据。

（2）确定精馏各单元操作中所需的热量或冷量及传递速率，确定加热剂和冷剂的用量，为后续换热和公用工程的设计做准备。

（3）确定反应过程中的热交换量，指导反应器的设计和选型。

（4）最终计算出所需的能量和费用，判定工艺过程的经济性。

大唐南京发电厂290万吨烟气处理及资源化利用项目能量衡算一览表

四、能量衡算一览表

1.蒸氨工段能量衡算

表4-1蒸氨工段能量衡算表

项目

进入系统

出系统

去后续

物流号

主要组分

氨氮废水

蒸汽

汽提残夜

精馏残夜

氨气

氨水

物料状态

液体

气体

液体

气体

液体

温度/℃

143.4

122.1

201.2

9.9

压力/bar

1.115

4.053

1.115

气相分率

0.022

摩尔流率kmol/hr

631.619

0.555

101.828

393.166

93.913

779.181

质量流率kg/hr

39923.97

94.11765

17317.65

7100.446

1600

14000

体积流率cum/hr

12.6

0.011

2.147

8.262

1963.94

496.374

晗Gcal/hr

-38.053

-0.037

-6.386

-25.56

-1.508

-48.339

∑HGcal/hr

-38.09

-81.793

表4-2蒸氨工段能量平衡表

∑HinGcal/hr

∑QGcal/hr

∑WGcal/hr

∑HoutGcal/hr

误差

-38.09

-43.703

0.000

-81.793

0.000

2.SCR脱硝工段能量衡算

表4-3SCR脱硝工段能量衡算表

项目

进入系统

出系统

去后续

物流号

主要组分

烟气

氨气

废尘

脱硝烟气

物料状态

气体

温度/℃

1638.3

20.4

201.2

压力/bar

1.014

0.966

气相分率

0.956

摩尔流率kmol/hr

19938.95

130.76

20087.63

质量流率kg/hr

560275.6

2243.168

562518.8

体积流率cum/hr

2988240

3168.112

396127

晗Gcal/hr

229.927

-1.439

-161.882

∑HGcal/hr

288.488

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