我的記事簿: SCR - PFD 計算過程 ( 1/8 )

2018年3月18日星期日

SCR - PFD 計算過程 ( 1/8 )

PDF計算分八大部份

一. ECO 出口煙氣各組成氣體與污染物，體積與重量計算
二. AIG 出口煙氣
三. 反應器出口煙氣
四. 稀釋風機出口氣體
五. AIG 第2入口空氣與氨NH3
六. AFCU 入口NH3氨水
七. AFCU 入口NH3氨水用量計算。( EXCEL 模擬分析與目標搜尋 )
八. AIG 煙氣出口溫度計算。( EXCEL 模擬分析與目標搜尋 )

基本參數：
煙氣量 390000 Nm^3/h
煙氣組成體積百分比
H20：9 vol%
O2：4 vol%
CO2：14 vol%
N：( 100 - 9 - 4 - 14 ) = 73 vol%
煙氣污染物檢測體積濃度與重量濃度
NOx：250 ppm O2 6%
SO2：700 ppm O2 6%
SO3：7 ppm O2 6%
Dust：20000 mg / Nm^3
------------------------------------------------------------------------------------------------

一. ECO 出口煙氣各組成氣體與污染物，體積與重量計算

新增： 本例為用氨水(NH3)脫硝，另煙氣中含有污染物；所以新增 27、28欄位另為方便操作增加 29 欄未來校正體積百分比是否足量。

1. 將已知煙氣中各組成體積百分比量計算成Nm^3/h。
將煙氣中各組成體積百分比量算成單位時間內各污染物標態下體積 Nm^3 / h。
煙氣中組成 Nm^3/h = 煙氣量 * 體積百分比 / 100
【例】H2O Nm^3/h = 390000 * 9 / 100 = 35100
O2、CO2 Nm^3/h 計算結果如下圖：

2. 將各汙染物體積濃度ppm計算成重量濃度 kg/h；最終換算成單位時間內各污染物標態下體積 Nm^3 / h。 ( 濃度計算要注意含氧基準問題要考慮進去 )
■將濕基煙氣中 O2 體積百分比換算成乾基體積百分比
乾基O2體積百分比 = 濕基煙氣中 O2 體積百分比 / ( (100 - 濕基水體積百分比 ) / 100 )
【例】乾基O2體積百分比 = 4 / ( ( 100 - 9 ) / 100 ) = 4.395604396

■將濕基煙氣換算成乾基煙氣
乾基煙氣 = 濕基煙氣 * (100 - 濕基水體積百分比 ) / 100
【例】乾基煙氣 = 390000 * (100 -9 ) / 100 = 354900 Nm^3 /h

■將乾基煙氣換算成乾基含氧校正煙氣
乾基含氧校正煙氣 = 乾基煙氣 * ( 21 - 乾基O2體積百分比 ) / ( 21 - 含氧百分率基準值 )
【例】乾基煙氣含氧校正 = 354900 * ( 21 - 4.395604396 ) / ( 21 - 6 ) = 392860 Nm^3 /h

●NOx污染物體積濃度 = 250 ppm ( 已知 )

■將污染物 ppm 體積濃度暈換算成 mg / Nm^3重量濃度
NOx污染物 mg / Nm^3 重量濃度 = NOx污染物體積濃度 * NOx摩爾重 / NOx摩爾體積

【例】NOx污染物重量濃度 = 250 * 46.005 / 22.414 = 513.1279557 mg / Nm^3

■將污染物 mg / Nm^3重量濃度換算成 kg /h 重量濃度
kg /h 重量濃度 = NOx污染物 mg / Nm^3 重量濃度 * 乾基含氧校正煙氣 / 10000000 ( mg→kg )
【例】kg /h 重量濃度 = 513.1279557 * 392860 / 1000000 = 201.5874487 kg / h ( CHK OK )

■將 Dust 污染物 mg / Nm^3重量濃度換算成 kg /h 重量濃度

kg /h 重量濃度 = Dust 污染物 mg / Nm^3 重量濃度 * 乾基含氧校正煙氣 / 10000000 ( mg→kg )

【例】kg /h 重量濃度 = 20000 * 392860 / 1000000 = 7857.2 kg / h ( CHK OK )
SO2、SO3Nm^3/h 計算結果如下圖：

3.將重量濃度污染物單位換算成 Nm^3 / h
Nm^3 / h = 重量濃度污染物 kg /h x mol體積 ( Nm^3 / mol ) / mol重量 ( kg / mol )
【例】NOx = 201.587 kg / h
NOx Nm^3 / h = 201.587 x 22.414 / 46.005 = 98.215 Nm^3 / h
其他污染物計算如下：