Analiza razloga za poteškoće dehidracije gipsa
1 Napajanje kotlovskim uljem i stabilno izgaranje
Kotlovi za proizvodnju električne energije na ugljen moraju trošiti veliku količinu loživog ulja kako bi potpomogli izgaranje tijekom pokretanja, gašenja, stabilnog izgaranja pri niskom opterećenju i duboke vršne regulacije zbog dizajna i izgaranja ugljena. Zbog nestabilnog rada i nedovoljnog izgaranja kotla, znatna količina neizgorjelog ulja ili mješavine uljnog praha će s dimnim plinom ući u kašu apsorbera. Pod jakim poremećajem u apsorberu, vrlo je lako formirati finu pjenu i skupiti se na površini kaše. Ovo je analiza sastava pjene na površini apsorberske suspenzije elektrane.
Dok se ulje skuplja na površini kaše, dio se brzo raspršuje u suspenziji apsorbera pod interakcijom miješanja i prskanja, a na površini vapnenca, kalcijevog sulfita i drugih čestica u kaši stvara se tanki uljni film koji obavija vapnenac i druge čestice, ometajući otapanje vapnenca i oksidaciju kalcijevog sulfita, čime utječe na učinkovitost odsumporavanja i stvaranje gipsa. Mulj apsorpcijskog tornja koji sadrži ulje ulazi u sustav za dehidraciju gipsa kroz pumpu za ispuštanje gipsa. Zbog prisutnosti ulja i nepotpuno oksidiranih proizvoda sumporne kiseline, lako je prouzročiti blokiranje otvora filtarske tkanine vakuumske trake, što dovodi do poteškoća u dehidraciji gipsa.
2.Koncentracija dima na ulazu
Apsorpcijski toranj za mokro odsumporavanje ima određeni sinergistički učinak uklanjanja prašine, a njegova učinkovitost uklanjanja prašine može doseći oko 70%. Elektrana je projektirana za koncentraciju prašine od 20 mg/m3 na izlazu iz sakupljača prašine (ulaz za odsumporavanje). Kako bi se uštedjela energija i smanjila potrošnja električne energije postrojenja, stvarna koncentracija prašine na izlazu kolektora prašine kontrolira se na oko 30 mg/m3. Prekomjerna prašina ulazi u apsorpcijski toranj i uklanja se sinergističkim učinkom uklanjanja prašine sustava za odsumporavanje. Većina čestica prašine koje ulaze u apsorpcijski toranj nakon elektrostatskog pročišćavanja prašine manje su od 10 μm, ili čak manje od 2,5 μm, što je puno manje od veličine čestica gipsane kaše. Nakon što prašina uđe u vakuumsku traku s kašom od gipsa, ona također blokira filtarsku tkaninu, što rezultira slabom propusnošću zraka filtarske tkanine i poteškoćama u dehidraciji gipsa.
2. Utjecaj kvalitete gipsane kaše
1 Gustoća gnojnice
Veličina gustoće gnojnice označava gustoću gnojnice u apsorpcijskom tornju. Ako je gustoća premala, to znači da je sadržaj CaSO4 u gnojnici nizak, a sadržaj CaCO3 visok, što izravno uzrokuje gubitak CaCO3. U isto vrijeme, zbog malih čestica CaCO3, lako je izazvati poteškoće dehidracije gipsa; ako je gustoća gnojnice prevelika, to znači da je sadržaj CaSO4 u gnojnici visok. Veći CaSO4 spriječit će otapanje CaCO3 i inhibirati apsorpciju SO2. CaCO3 ulazi u sustav vakuumske dehidracije sa kašom gipsa i također utječe na učinak dehidracije gipsa. Kako bi se u potpunosti iskoristile prednosti dvostrukog cirkulacijskog sustava s dvostrukim tornjem mokrog odsumporavanja dimnih plinova, pH vrijednost tornja prvog stupnja treba kontrolirati unutar raspona od 5,0±0,2, a gustoću gnojnice treba kontrolirati unutar raspona od 1100±20 kg/m3. U stvarnom radu, gustoća gnojnice u tornju prvog stupnja postrojenja je oko 1200 kg/m3, a čak doseže 1300 kg/m3 u visokim vremenima, što se uvijek kontrolira na visokoj razini.
2. Stupanj prisilne oksidacije kaše
Prisilna oksidacija kaše je uvođenje dovoljno zraka u kašu kako bi reakcija oksidacije kalcijevog sulfita u kalcijev sulfat bila potpuna, a stopa oksidacije veća od 95%, čime se osigurava da postoji dovoljno vrsta gipsa u kaši za rast kristala. Ako oksidacija nije dovoljna, stvorit će se miješani kristali kalcijevog sulfita i kalcijevog sulfata, što će uzrokovati stvaranje kamenca. Stupanj prisilne oksidacije gnojnice ovisi o čimbenicima kao što su količina zraka za oksidaciju, vrijeme zadržavanja gnojnice i učinak miješanja gnojnice. Nedovoljna količina zraka za oksidaciju, prekratko vrijeme zadržavanja kaše, neravnomjerna raspodjela kaše 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 kaši znatno viši, što rezultira poteškoćama u dehidraciji gipsa i većim sadržajem vode.
3. Sadržaj nečistoća u gnojnici Nečistoće u gnojnici uglavnom potječu od dimnih plinova i vapnenca. Ove nečistoće stvaraju ione nečistoće u kaši, utječući na strukturu rešetke gipsa. Teški metali kontinuirano otopljeni u dimu će inhibirati reakciju Ca2+ i HSO3-. Kada je sadržaj F- i Al3+ u kaši visok, stvarat će se fluor-aluminijev kompleks AlFn, prekrivajući površinu čestica vapnenca, uzrokujući trovanje gnojnicom, smanjujući učinkovitost odsumporavanja, a fine čestice vapnenca miješaju se u nepotpuno izreagiranim kristalima gipsa, što otežava dehidraciju gipsa. Cl- u suspenziji uglavnom dolazi od HCl u dimnom plinu i tehnici vode. Sadržaj Cl- u procesnoj vodi je relativno mali, tako da Cl- u gnojnici uglavnom dolazi iz dimnih plinova. Kada postoji velika količina Cl- u kaši, Cl- će biti omotan kristalima i spojen s određenom količinom Ca2+ u kaši da bi se formirao stabilni CaCl2, ostavljajući određenu količinu vode u kristalima. U isto vrijeme, određena količina CaCl2 u kaši ostat će između kristala gipsa, blokirajući kanal slobodne vode između kristala, uzrokujući povećanje sadržaja vode u gipsu.
3. Utjecaj statusa rada opreme
1. Sustav za dehidraciju gipsa Gipsana kaša se pumpa u ciklon za gips za primarnu dehidraciju kroz pumpu za pražnjenje gipsa. Kada se kaša s donjeg toka koncentrira na sadržaj čvrste tvari od oko 50%, teče do vakuumske trake za sekundarnu dehidraciju. Glavni čimbenici koji utječu na učinak odvajanja ciklona za gips su ulazni tlak ciklona i veličina mlaznice za taloženje pijeska. Ako je ulazni tlak ciklona prenizak, učinak odvajanja kruto-tekuće će biti loš, suspenzija donjeg toka će imati manje krutog sadržaja, 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 kaša donjeg toka ima manje krutog sadržaja i manje čestice, što će utjecati na učinak dehidracije vakuumskog transportera s trakom.
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 filtarskoj tkanini mogu biti blokirane ili remen može skrenuti, što će također dovesti do lošijeg učinka dehidracije gipsa. Pod istim radnim uvjetima, što je bolja propusnost zraka filterske tkanine, to je bolji učinak dehidracije gipsa; ako je zračna propusnost filtarske tkanine loša i filtarski kanal je blokiran, učinak dehidracije gipsa bit će lošiji. Debljina filterskog kolača također ima značajan utjecaj na dehidraciju gipsa. Kada se brzina transportne trake smanji, debljina filtarskog kolača se povećava, a sposobnost vakuumske pumpe da izvuče gornji sloj filtarskog kolača je oslabljena, što rezultira povećanjem sadržaja vlage u gipsu; kada se brzina transportne trake povećava, debljina filtarskog kolača se smanjuje, što je lako uzrokovati lokalno curenje filtarskog kolača, uništavajući vakuum, a također uzrokujući povećanje sadržaja vlage u gipsu.
2. Nenormalan rad sustava za pročišćavanje otpadnih voda od sumpora ili mali volumen pročišćavanja otpadnih voda utjecat će na normalno ispuštanje otpadnih voda od sumpora. Pod dugotrajnim radom, nečistoće poput dima i prašine nastavit će ulaziti u gnojnicu, a teški metali, Cl-, F-, Al- itd. u suspenziji će se nastaviti obogaćivati, što će rezultirati kontinuiranim pogoršanjem kvalitete suspenzije, utječući na normalan napredak reakcije odsumporavanja, formiranje gipsa i dehidraciju. Uzimajući za primjer Cl- u gnojnici, sadržaj Cl- u gnojnici apsorpcijskog tornja prve razine elektrane iznosi čak 22000 mg/L, a sadržaj Cl-a 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. Ojačajte prilagodbu izgaranja rada kotla, smanjite utjecaj ubrizgavanja ulja i stabilnog izgaranja na sustav odsumporavanja tijekom faze pokretanja i gašenja kotla ili rada s niskim opterećenjem, kontrolirajte broj cirkulacijskih pumpi gnojnice koje se stavljaju u rad i smanjite onečišćenje smjese neizgorenog ulja u prahu u gnojnicu.
2. Uzimajući u obzir dugoročno stabilan rad i ukupnu ekonomičnost sustava za odsumporavanje, pojačajte prilagodbu rada sakupljača prašine, usvojite rad s visokim parametrima i kontrolirajte koncentraciju prašine na izlazu iz sakupljača prašine (ulaz za odsumporavanje) unutar projektirane vrijednosti.
3. Praćenje gustoće gnojnice u stvarnom vremenu (mjerač gustoće gnojnice), volumen zraka za oksidaciju, razina tekućine u apsorpcijskom tornju (radarski mjerač razine), uređaj za miješanje kaše, itd. kako bi se osiguralo da se reakcija odsumporavanja odvija pod normalnim uvjetima.
4. Pojačajte održavanje i podešavanje gipsanog ciklona i vakuumske transportne trake, kontrolirajte ulazni tlak gipsanog ciklona i stupanj vakuuma transportne trake unutar razumnog raspona i redovito provjeravajte ciklon, mlaznicu za taloženje pijeska i filtarsku tkaninu kako biste osigurali da oprema radi u najboljem stanju.
5. Osigurajte normalan rad sustava za obradu otpadnih voda od sumpora, redovito ispuštajte otpadne vode od sumpora i smanjite sadržaj nečistoća u kaši apsorpcijskog tornja.
Zaključak
Poteškoća dehidracije gipsa čest je problem u opremi za mokro odsumporavanje. Postoje mnogi čimbenici utjecaja koji zahtijevaju sveobuhvatnu analizu i prilagodbu s više aspekata kao što su vanjski mediji, uvjeti reakcije i status rada opreme. Samo dubokim razumijevanjem mehanizma reakcije desulfurizacije i karakteristika rada opreme te racionalnom kontrolom glavnih radnih parametara sustava može se zajamčiti učinak dehidracije desulfuriziranog gipsa.
Vrijeme objave: 6. veljače 2025
