Analiza uzroka poteškoća s dehidracijom gipsa
1 Dovod kotlovskog ulja i stabilno izgaranje
Kotlovi na ugljen za proizvodnju energije trebaju trošiti veliku količinu loživog ulja kako bi pomogli izgaranju tijekom pokretanja, gašenja, stabilnog izgaranja pri niskom opterećenju i regulacije dubokih vršnih opterećenja zbog dizajna i izgaranja ugljena. Zbog nestabilnog rada i nedovoljnog izgaranja kotla, znatna količina neizgorenog ulja ili smjese uljnog praha ući će u apsorbersku suspenziju s dimnim plinom. Pod jakim poremećajem u apsorberu, vrlo je lako stvoriti finu pjenu koja se skuplja na površini suspenzije. Ovo je analiza sastava pjene na površini apsorberske suspenzije elektrane.
Dok se ulje skuplja na površini suspenzije, dio se brzo raspršuje u apsorberskoj suspenziji pod utjecajem miješanja i prskanja, te se na površini vapnenca, kalcijevog sulfita i drugih čestica u suspenziji stvara tanki uljni film koji obavija vapnenac i druge čestice, sprječavajući otapanje vapnenca i oksidaciju kalcijevog sulfita, čime utječe na učinkovitost odsumporavanja i stvaranje gipsa. Suspenzija apsorpcijskog tornja koja sadrži ulje ulazi u sustav dehidracije gipsa putem pumpe za ispuštanje gipsa. Zbog prisutnosti ulja i nepotpuno oksidiranih produkata sumporne kiseline, lako je uzrokovati začepljenje otvora filtera vakuumskog transportera, što dovodi do poteškoća u dehidraciji gipsa.
2.Koncentracija dima na ulazu
Apsorpcijski toranj za mokro odsumporavanje ima određeni sinergijski učinak uklanjanja prašine, a njegova učinkovitost uklanjanja prašine može doseći oko 70%. Elektrana je projektirana tako da ima koncentraciju prašine od 20 mg/m3 na izlazu iz sakupljača prašine (ulaz u odsumporavanje). Kako bi se uštedjela energija i smanjila potrošnja električne energije postrojenja, stvarna koncentracija prašine na izlazu iz sakupljača prašine kontrolira se na oko 30 mg/m3. Prekomjerna prašina ulazi u apsorpcijski toranj i uklanja se sinergijskim učinkom uklanjanja prašine sustava za odsumporavanje. Većina čestica prašine koje ulaze u apsorpcijski toranj nakon elektrostatičkog pročišćavanja prašine manje su od 10 μm, ili čak manje od 2,5 μm, što je mnogo manje od veličine čestica gipsane suspenzije. Nakon što prašina uđe u vakuumski transporter s gipsanom suspenzijom, ona također blokira filtersku tkaninu, što rezultira slabom propusnošću zraka filterske tkanine i poteškoćama u dehidraciji gipsa.
2. Utjecaj kvalitete gipsane kaše
1 Gustoća suspenzije
Veličina gustoće suspenzije ukazuje na gustoću suspenzije u apsorpcijskom tornju. Ako je gustoća premala, to znači da je sadržaj CaSO4 u suspenziji nizak, a sadržaj CaCO3 visok, što izravno uzrokuje rasipanje CaCO3. Istovremeno, zbog malih čestica CaCO3, lako je uzrokovati poteškoće s dehidracijom gipsa; ako je gustoća suspenzije prevelika, to znači da je sadržaj CaSO4 u suspenziji visok. Veća količina CaSO4 ometat će otapanje CaCO3 i inhibirati apsorpciju SO2. CaCO3 ulazi u sustav vakuumske dehidracije s gipsanom suspenzijom i također utječe na učinak dehidracije gipsa. Kako bi se u potpunosti iskoristile prednosti sustava dvostruke cirkulacije mokrog odsumporavanja dimnih plinova s dvostrukim tornjem, pH vrijednost tornja prvog stupnja treba kontrolirati u rasponu od 5,0 ± 0,2, a gustoću suspenzije treba kontrolirati u rasponu od 1100 ± 20 kg/m3. U stvarnom radu, gustoća suspenzije u tornju prve faze postrojenja iznosi oko 1200 kg/m3, a u visokim vremenima doseže čak 1300 kg/m3, što se uvijek kontrolira na visokoj razini.
2. Stupanj prisilne oksidacije gnojnice
Prisilna oksidacija suspenzije služi za uvođenje dovoljno zraka u suspenziju kako bi reakcija oksidacije kalcijevog sulfita u kalcijev sulfat bila potpuna, a brzina oksidacije veća od 95%, osiguravajući da u suspenziji ima dovoljno vrsta gipsa za rast kristala. Ako oksidacija nije dovoljna, stvorit će se miješani kristali kalcijevog sulfita i kalcijevog sulfata, što uzrokuje stvaranje kamenca. Stupanj prisilne oksidacije suspenzije ovisi o čimbenicima kao što su količina oksidacijskog zraka, vrijeme zadržavanja suspenzije i učinak miješanja suspenzije. Nedovoljno oksidacijskog zraka, prekratko vrijeme zadržavanja suspenzije, neravnomjerna raspodjela suspenzije i slab učinak miješanja uzrokovat će previsok sadržaj CaSO3·1/2H2O u tornju. Može se vidjeti da je zbog nedovoljne lokalne oksidacije sadržaj CaSO3·1/2H2O u suspenziji znatno veći, što rezultira poteškoćama u dehidraciji gipsa i većim sadržajem vode.
3. Sadržaj nečistoća u suspenziji Nečistoće u suspenziji uglavnom potječu iz dimnog plina i vapnenca. Ove nečistoće tvore ione nečistoća u suspenziji, utječući na rešetkastu strukturu gipsa. Teški metali kontinuirano otopljeni u dimu inhibirat će reakciju Ca2+ i HSO3-. Kada je sadržaj F- i Al3+ u suspenziji visok, stvara se fluor-aluminijev kompleks AlFn, koji prekriva površinu čestica vapnenca, uzrokujući trovanje suspenzije, smanjujući učinkovitost odsumporavanja, a fine čestice vapnenca miješaju se u nepotpuno reagirane kristale gipsa, što otežava dehidraciju gipsa. Cl- u suspenziji uglavnom dolazi iz HCl u dimnom plinu i procesnoj vodi. Sadržaj Cl- u procesnoj vodi je relativno malen, pa Cl- u suspenziji uglavnom dolazi iz dimnog plina. Kada postoji velika količina Cl- u suspenziji, Cl- će se omotati kristalima i kombinirati s određenom količinom Ca2+ u suspenziji kako bi se stvorio stabilan CaCl2, ostavljajući određenu količinu vode u kristalima. Istovremeno, određena količina CaCl2 u suspenziji ostat će između kristala gipsa, blokirajući kanal slobodne vode između kristala, uzrokujući povećanje sadržaja vode u gipsu.
3. Utjecaj stanja rada opreme
1. Sustav za dehidraciju gipsa Gipsana suspenzija se pumpa u ciklon za gips radi primarne dehidracije putem pumpe za ispuštanje gipsa. Kada se suspenzija s dna koncentrira na oko 50% krutih tvari, ona teče do vakuumskog transportera za sekundarnu dehidraciju. Glavni čimbenici koji utječu na učinak odvajanja ciklon za gips su ulazni tlak ciklona i veličina mlaznice za taloženje pijeska. Ako je ulazni tlak ciklona prenizak, učinak odvajanja krutih tvari od tekućine bit će slab, suspenzija s dna će imati manje krutih tvari, što će utjecati na učinak dehidracije gipsa i povećati sadržaj vode; ako je ulazni tlak ciklona previsok, učinak odvajanja bit će bolji, ali će utjecati na učinkovitost klasifikacije ciklona i uzrokovati ozbiljno trošenje opreme. Ako je veličina mlaznice za taloženje pijeska prevelika, to će također uzrokovati da suspenzija s dna ima manji sadržaj krutih tvari i manje čestice, što će utjecati na učinak dehidracije vakuumskog transportera.
Previsok ili prenizak vakuum utjecat će na učinak dehidracije gipsa. Ako je vakuum prenizak, sposobnost izvlačenja vlage iz gipsa bit će smanjena, a učinak dehidracije gipsa bit će lošiji; ako je vakuum previsok, praznine u filter tkanini mogu se blokirati ili traka može skrenuti, što će također dovesti do lošijeg učinka dehidracije gipsa. Pod istim radnim uvjetima, što je bolja propusnost zraka filter tkanine, to je bolji učinak dehidracije gipsa; ako je propusnost zraka filter tkanine loša i kanal filtera je blokiran, učinak dehidracije gipsa bit će lošiji. Debljina filter kolača također ima značajan utjecaj na dehidraciju gipsa. Kada se brzina transportne trake smanji, debljina filter kolača se povećava, a sposobnost vakuumske pumpe da izvuče gornji sloj filter kolača se smanjuje, što rezultira povećanjem sadržaja vlage u gipsu; kada se brzina transportne trake poveća, debljina filter kolača se smanjuje, što lako može uzrokovati lokalno curenje filter kolača, uništavajući vakuum, a također uzrokujući povećanje sadržaja vlage u gipsu.
2. Nenormalan rad sustava za pročišćavanje otpadnih voda od odsumporavanja ili mali volumen pročišćavanja otpadnih voda utjecat će na normalno ispuštanje otpadnih voda od odsumporavanja. Tijekom dugotrajnog rada, nečistoće poput dima i prašine nastavit će ulaziti u suspenziju, a teški metali, Cl-, F-, Al- itd. u suspenziji nastavit će se obogaćivati, što rezultira kontinuiranim pogoršanjem kvalitete suspenzije, utječući na normalan tijek reakcije odsumporavanja, stvaranje gipsa i dehidraciju. Uzimajući Cl- u suspenziji kao primjer, sadržaj Cl- u suspenziji apsorpcijskog tornja prve razine elektrane iznosi čak 22000 mg/L, a sadržaj Cl- u gipsu doseže 0,37%. Kada je sadržaj Cl- u suspenziji oko 4300 mg/L, učinak dehidracije gipsa je bolji. Kako se sadržaj kloridnih iona povećava, učinak dehidracije gipsa postupno se pogoršava.
Kontrolne mjere
1. Pojačati podešavanje izgaranja u radu kotla, smanjiti utjecaj ubrizgavanja ulja i stabilnog izgaranja na sustav odsumporavanja tijekom faze pokretanja i gašenja kotla ili rada s malim opterećenjem, kontrolirati broj pumpi za cirkulaciju mulja koje se puštaju u rad i smanjiti onečišćenje mulja smjesom neizgorenog praha ulja.
2. Uzimajući u obzir dugoročni stabilan rad i ukupnu ekonomičnost sustava za odsumporavanje, pojačati podešavanje rada sakupljača prašine, usvojiti rad s visokim parametrima i kontrolirati koncentraciju prašine na izlazu sakupljača prašine (ulaz u sustav za odsumporavanje) unutar projektirane vrijednosti.
3. Praćenje gustoće gnojnice u stvarnom vremenu (mjerač gustoće mulja), volumen oksidacijskog zraka, razina tekućine u apsorpcijskom tornju (radarski mjerač razine), uređaj za miješanje suspenzije itd. kako bi se osiguralo da se reakcija odsumporavanja provodi pod normalnim uvjetima.
4. Pojačajte održavanje i podešavanje ciklonskog usisavača gipsa i vakuumskog transportera trake, kontrolirajte ulazni tlak ciklonskog usisavača gipsa i stupanj vakuuma transportera trake unutar razumnog raspona te redovito provjeravajte ciklon, mlaznicu za taloženje pijeska i filtersku tkaninu kako biste osigurali da oprema radi u najboljem stanju.
5. Osigurati normalan rad sustava za pročišćavanje otpadnih voda od odsumporavanja, redovito ispuštati otpadne vode od odsumporavanja i smanjiti sadržaj nečistoća u suspenziji apsorpcijskog tornja.
Zaključak
Teškoća dehidracije gipsa čest je problem u opremi za mokro odsumporavanje. Postoje mnogi utjecajni čimbenici koji zahtijevaju sveobuhvatnu analizu i prilagodbu s više aspekata, kao što su vanjski mediji, uvjeti reakcije i stanje rada opreme. Samo dubokim razumijevanjem mehanizma reakcije odsumporavanja i karakteristika rada opreme te racionalnom kontrolom glavnih radnih parametara sustava može se zajamčiti učinak dehidracije odsumporenog gipsa.
Vrijeme objave: 06. veljače 2025.
