AFCU [ (AMMONIA / AIR MIXER) 氨流量控制單元 ] 出口煙氣組成

題   03

               某燃煤電廠脫硝使用 SCR(Selective Catalytic Reduction)選擇性觸媒還原系統；試計算AFCU [ (AMMONIA / AIR MIXER) 氨流量控制單元 ] 出口煙氣組成；已知NH3水(99.5%)使用量64.871kg/h；計算1.體積百分比 Vol%??與體積Nm^3/h?? ( 1.設稀釋氣氨比30Nm^3/kg。2.空氣中不含水。3.氨水組成為0.5%水與99.5%純氨(NH3)。空氣中氧體積百分為20.9vol%，氮為79.1vol%。NH3摩爾質量= 17.031 g/mol；NH3摩爾體積 = 22.078 L/mol；H2O摩爾質量= 18.015 g/mol；H2O摩爾體積 = 23.459 L/mol 。)
需要準備資料：
1.煙氣總量 ( Nm^3/h )
2.煙氣組成體積百分比 vol% + Nm^3/h ( 需包含 H2O，O2，CO2，N2 )
3.汙染物排放量  ( 須包含 NOx [ppm,6% O2]，SO2 [ppm,6% O2]，SO3 [ppm,6% O2]，NH3 [ppm,6% O2]，Dust [mg/Nm^3] )
3.汙染物排放量 kg/h + Nm^3/h ( 須包含 NOx，SO2，SO3，NH3，Dust )

解：

步驟

A. 計算稀釋風機風量。

B. 計算稀釋風機風量組成。

C. 計算氨水氣體組成。
D.   計算煙氣總量。(Nm^3/h)

解：

步驟：A. 計算稀釋風機風量。

1.已知NH3水(99.5%)使用量64.871kg/h ( 參考資料 )

純氨使用量

=NH3水(99.5%)使用量x氨純度/100

=64.871x99.5/100

=64.546645 kg/h

2.稀釋風機風量計算

=純氨使用量x氣氨比

=64.546645x30

=1936.39935Nm^3/h

取

稀釋風機風量

= 2000Nm^3/h

步驟：B. 計算稀釋風機風量組成。

3.組成計算

a.乾空氣無水。( 實際空氣中含有少量水 )

b.稀釋風機風量氧體積
= 稀釋風機風量 x O2 vol%

= 2000 x 20.9/100

= 418 Nm^3/h#

c.稀釋風機風量氮體積
= 稀釋風機風量 x   N2 vol%

= 2000 x 79.1 / 100

= 1582Nm^3/h#

步驟：C. 計算氨水氣體組成。

4.氨水組成計算；分兩部分氨與水。

水部分

水質量濃度

= NH3水(99.5%)使用量 x 水質量百分比

= 64.871 x ( 100 - 99.5 ) / 100

= 0.324355 kg/h

水質量濃度 換算成 水體積濃度

= 水質量濃度 / mol 質量 x mol 體積

= 0.324355 / 18.015 * 23.459

= 0.4223726863724674 Nm^3/h#

氨質量濃度

= NH3水(99.5%)使用量 x 氨質量百分比

= 64.871 x 99.5 / 100

= 64.546645 kg/h

氨質量濃度 換算成 氨體積濃度

= 氨質量濃度 / mol 質量 x mol 體積

= 64.546645 / 17.031 * 22.078

= 83.67452459103987 Nm^3/h

= 83.6745 Nm^3/h#

步驟：煙氣總量。
煙氣總量

= 稀釋風機風量 +  水體積濃度  +  氨體積濃度
= 2000 +   0.42237 +   83.6745
=   2084.096870 Nm^3/h