Analiza przyczyn trudności z odwodnieniem gipsu
1 Podawanie oleju do kotła i stabilne spalanie
Kotły do wytwarzania energii elektrycznej opalane węglem muszą zużywać dużą ilość oleju opałowego, aby wspomagać spalanie podczas rozruchu, wyłączania, stabilnego spalania przy niskim obciążeniu i głębokiej regulacji szczytowej ze względu na konstrukcję i spalanie węgla. Ze względu na niestabilną pracę i niewystarczające spalanie w kotle, znaczna ilość niespalonego oleju lub mieszanki proszku olejowego dostanie się do szlamu absorbera wraz ze spalinami. Pod wpływem silnych zaburzeń w absorberze bardzo łatwo tworzy się drobna piana i zbiera się na powierzchni szlamu. Oto analiza składu piany na powierzchni szlamu absorbera elektrowni.
Podczas gdy olej gromadzi się na powierzchni zawiesiny, jego część jest szybko rozpraszana w zawiesinie absorbera pod wpływem mieszania i rozpylania, a na powierzchni wapienia, siarczynu wapnia i innych cząstek w zawiesinie tworzy się cienka warstwa oleju, która owija wapień i inne cząstki, utrudniając rozpuszczanie wapienia i utlenianie siarczynu wapnia, wpływając tym samym na wydajność odsiarczania i tworzenie gipsu. Zawiesina wieży absorpcyjnej zawierająca olej dostaje się do układu odwadniania gipsu przez pompę odprowadzającą gips. Ze względu na obecność oleju i niecałkowicie utlenionych produktów kwasu siarkowego łatwo jest spowodować zablokowanie szczeliny tkaniny filtracyjnej przenośnika taśmowego próżniowego, co prowadzi do trudności w odwadnianiu gipsu.
2.Koncentracja dymu przy wlocie
Mokra wieża absorpcyjna odsiarczania ma pewien synergistyczny efekt usuwania pyłu, a jej wydajność usuwania pyłu może osiągnąć około 70%. Elektrownia jest zaprojektowana tak, aby stężenie pyłu wynosiło 20 mg/m3 na wylocie odpylacza (wlocie odsiarczania). Aby oszczędzać energię i zmniejszyć zużycie energii elektrycznej w elektrowni, rzeczywiste stężenie pyłu na wylocie odpylacza jest kontrolowane na poziomie około 30 mg/m3. Nadmiar pyłu dostaje się do wieży absorpcyjnej i jest usuwany przez synergistyczny efekt usuwania pyłu układu odsiarczania. Większość cząstek pyłu wchodzących do wieży absorpcyjnej po elektrostatycznym oczyszczaniu pyłu ma wielkość mniejszą niż 10 μm lub nawet mniejszą niż 2,5 μm, co jest znacznie mniejsze niż wielkość cząstek zawiesiny gipsowej. Po wejściu pyłu do przenośnika taśmowego próżniowego z zawiesiną gipsową blokuje on również tkaninę filtracyjną, co powoduje słabą przepuszczalność powietrza przez tkaninę filtracyjną i trudności w odwodnieniu gipsu.
2. Wpływ jakości zawiesiny gipsowej
1 Gęstość zawiesiny
Wielkość gęstości zawiesiny wskazuje gęstość zawiesiny w wieży absorpcyjnej. Jeśli gęstość jest zbyt mała, oznacza to, że zawartość CaSO4 w zawiesinie jest niska, a zawartość CaCO3 jest wysoka, co bezpośrednio powoduje marnotrawstwo CaCO3. Jednocześnie, ze względu na małe cząsteczki CaCO3, łatwo jest spowodować trudności z odwodnieniem gipsu; jeśli gęstość zawiesiny jest zbyt duża, oznacza to, że zawartość CaSO4 w zawiesinie jest wysoka. Wyższe CaSO4 utrudni rozpuszczanie CaCO3 i zahamuje absorpcję SO2. CaCO3 dostaje się do układu odwadniania próżniowego wraz z zawiesiną gipsową i również wpływa na efekt odwadniania gipsu. Aby w pełni wykorzystać zalety podwójnego systemu cyrkulacji podwójnej wieży mokrego odsiarczania spalin, wartość pH wieży pierwszego stopnia powinna być kontrolowana w zakresie 5,0±0,2, a gęstość szlamu powinna być kontrolowana w zakresie 1100±20 kg/m3. W rzeczywistej eksploatacji gęstość szlamu wieży pierwszego stopnia instalacji wynosi około 1200 kg/m3, a nawet osiąga 1300 kg/m3 w okresach szczytowych, co zawsze jest kontrolowane na wysokim poziomie.
2. Stopień wymuszonego utleniania zawiesiny
Przymusowe utlenianie zawiesiny polega na wprowadzeniu do zawiesiny wystarczającej ilości powietrza, aby reakcja utleniania siarczynu wapnia do siarczanu wapnia przebiegała do końca, a szybkość utleniania jest wyższa niż 95%, co zapewnia, że w zawiesinie znajduje się wystarczająca ilość odmian gipsu do wzrostu kryształów. Jeśli utlenianie nie jest wystarczające, powstaną mieszane kryształy siarczynu wapnia i siarczanu wapnia, co spowoduje osadzanie się kamienia. Stopień wymuszonego utleniania zawiesiny zależy od takich czynników, jak ilość powietrza utleniającego, czas przebywania zawiesiny i efekt mieszania zawiesiny. Niewystarczająca ilość powietrza utleniającego, zbyt krótki czas przebywania zawiesiny, nierównomierny rozkład zawiesiny i słaby efekt mieszania spowodują, że zawartość CaSO3·1/2H2O w wieży będzie zbyt wysoka. Można zauważyć, że z powodu niewystarczającego lokalnego utleniania zawartość CaSO3·1/2H2O w zawiesinie jest znacznie wyższa, co powoduje trudności w odwodnieniu gipsu i wyższą zawartość wody.
3. Zawartość zanieczyszczeń w szlamie Zanieczyszczenia w szlamie pochodzą głównie ze spalin i wapienia. Te zanieczyszczenia tworzą jony zanieczyszczeń w szlamie, wpływając na strukturę sieciową gipsu. Metale ciężkie stale rozpuszczone w dymie będą hamować reakcję Ca2+ i HSO3-. Gdy zawartość F- i Al3+ w szlamie jest wysoka, powstanie kompleks fluorowo-glinowy AlFn, pokrywający powierzchnię cząstek wapienia, powodując zatrucie szlamu, zmniejszając wydajność odsiarczania, a drobne cząstki wapienia zostaną zmieszane z niecałkowicie przereagowanymi kryształami gipsu, co utrudni odwodnienie gipsu. Cl- w szlamie pochodzi głównie z HCl w spalinach i wodzie procesowej. Zawartość Cl- w wodzie procesowej jest stosunkowo niewielka, więc Cl- w szlamie pochodzi głównie ze spalin. Gdy w zawiesinie znajduje się duża ilość Cl-, Cl- zostanie owinięty kryształami i połączony z pewną ilością Ca2+ w zawiesinie, tworząc stabilny CaCl2, pozostawiając pewną ilość wody w kryształach. Jednocześnie pewna ilość CaCl2 w zawiesinie pozostanie między kryształami gipsu, blokując kanał wolnej wody między kryształami, powodując wzrost zawartości wody w gipsie.
3. Wpływ stanu pracy sprzętu
1. System odwadniania gipsu Szlam gipsowy jest pompowany do cyklonu gipsowego w celu pierwotnego odwodnienia za pomocą pompy wylotowej gipsu. Gdy szlam dolnego przepływu zostanie zagęszczony do zawartości substancji stałych wynoszącej około 50%, przepływa do przenośnika taśmowego próżniowego w celu wtórnego odwodnienia. Głównymi czynnikami wpływającymi na efekt separacji cyklonu gipsowego są ciśnienie wlotowe cyklonu i rozmiar dyszy osadnika piasku. Jeśli ciśnienie wlotowe cyklonu jest zbyt niskie, efekt separacji ciało stałe-ciecz będzie słaby, szlam dolnego przepływu będzie miał mniejszą zawartość substancji stałych, co wpłynie na efekt odwadniania gipsu i zwiększy zawartość wody; jeśli ciśnienie wlotowe cyklonu jest zbyt wysokie, efekt separacji będzie lepszy, ale wpłynie to na wydajność klasyfikacji cyklonu i spowoduje poważne zużycie sprzętu. Jeśli dysza osadnika piasku jest zbyt duża, powoduje to również, że osad w dolnym przepływie ma mniejszą zawartość ciał stałych i mniejsze cząsteczki, co negatywnie wpływa na efekt odwadniania przenośnika taśmowego podciśnieniowego.
Zbyt wysokie lub zbyt niskie podciśnienie wpłynie na efekt odwodnienia gipsu. Jeśli podciśnienie jest zbyt niskie, zdolność do ekstrakcji wilgoci z gipsu zostanie zmniejszona, a efekt odwodnienia gipsu będzie gorszy; jeśli podciśnienie jest zbyt wysokie, szczeliny w tkaninie filtracyjnej mogą zostać zablokowane lub pas może się odchylić, co również doprowadzi do gorszego efektu odwodnienia gipsu. W tych samych warunkach pracy, im lepsza przepuszczalność powietrza tkaniny filtracyjnej, tym lepszy efekt odwodnienia gipsu; jeśli przepuszczalność powietrza tkaniny filtracyjnej jest słaba, a kanał filtra jest zablokowany, efekt odwodnienia gipsu będzie gorszy. Grubość ciasta filtracyjnego ma również znaczący wpływ na odwodnienie gipsu. Gdy prędkość przenośnika taśmowego spada, grubość ciasta filtracyjnego wzrasta, a zdolność pompy próżniowej do ekstrakcji górnej warstwy ciasta filtracyjnego jest osłabiona, co powoduje wzrost zawartości wilgoci w gipsie; gdy prędkość przenośnika taśmowego wzrasta, grubość ciasta filtracyjnego zmniejsza się, co może łatwo spowodować lokalne wycieki ciasta filtracyjnego, niszcząc podciśnienie, a także zwiększając zawartość wilgoci w gipsie.
2. Nieprawidłowa praca systemu oczyszczania ścieków odsiarczających lub mała objętość oczyszczanych ścieków wpłynie na normalny zrzut ścieków odsiarczających. Podczas długotrwałej pracy zanieczyszczenia, takie jak dym i kurz, będą nadal przedostawać się do szlamu, a metale ciężkie, Cl-, F-, Al- itp. w szlamie będą nadal wzbogacać się, co spowoduje ciągłe pogarszanie się jakości szlamu, wpływając na normalny postęp reakcji odsiarczania, tworzenie się gipsu i odwodnienie. Biorąc Cl- w szlamie jako przykład, zawartość Cl- w szlamie wieży absorpcyjnej pierwszego stopnia elektrowni wynosi aż 22000 mg/l, a zawartość Cl- w gipsie osiąga 0,37%. Gdy zawartość Cl- w szlamie wynosi około 4300 mg/l, efekt odwodnienia gipsu jest lepszy. Wraz ze wzrostem zawartości jonów chlorkowych efekt odwodnienia gipsu stopniowo się pogarsza.
Środki kontroli
1. Wzmocnienie regulacji spalania kotła, zmniejszenie wpływu wtrysku oleju i stabilnego spalania na układ odsiarczania podczas fazy rozruchu i wyłączania kotła lub pracy przy niskim obciążeniu, kontrola liczby uruchamianych pomp cyrkulacyjnych szlamu oraz zmniejszenie zanieczyszczenia szlamu niespaloną mieszanką proszku olejowego.
2. Biorąc pod uwagę długoterminową stabilną pracę i ogólną ekonomikę systemu odsiarczania, należy wzmocnić regulację pracy odpylacza, zastosować działanie o wysokich parametrach i kontrolować stężenie pyłu na wylocie odpylacza (wlocie odsiarczania) w ramach wartości projektowych.
3. Monitorowanie gęstości gnojowicy w czasie rzeczywistym (miernik gęstości szlamu), objętość powietrza utleniającego, poziom cieczy w wieży absorpcyjnej (miernik poziomu radaru), urządzenie do mieszania zawiesiny itp., aby zapewnić przeprowadzenie reakcji odsiarczania w normalnych warunkach.
4. Wzmocnij konserwację i regulację cyklonu gipsowego i przenośnika taśmowego podciśnieniowego, kontroluj ciśnienie wlotowe cyklonu gipsowego i stopień podciśnienia przenośnika taśmowego w rozsądnym zakresie oraz regularnie sprawdzaj cyklon, dyszę osadnika piasku i tkaninę filtracyjną, aby upewnić się, że sprzęt działa w najlepszym stanie.
5. Zapewnić prawidłowe działanie układu oczyszczania ścieków odsiarczających, regularnie odprowadzać ścieki odsiarczające i zmniejszyć zawartość zanieczyszczeń w szlamie wieży absorpcyjnej.
Wniosek
Trudność odwodnienia gipsu jest powszechnym problemem w urządzeniach do mokrego odsiarczania. Istnieje wiele czynników wpływających, które wymagają kompleksowej analizy i dostosowania z wielu aspektów, takich jak media zewnętrzne, warunki reakcji i stan działania urządzenia. Tylko poprzez głębokie zrozumienie mechanizmu reakcji odsiarczania i charakterystyki działania urządzenia oraz racjonalne kontrolowanie głównych parametrów roboczych systemu można zagwarantować efekt odwodnienia odsiarczonego gipsu.
Czas publikacji: 06-02-2025
