Analiza uzroka poteškoća s dehidracijom gipsa
1 Dovod ulja za kotao i stabilno sagorijevanje
Kotlovi na ugalj za proizvodnju energije iz elektrana moraju trošiti veliku količinu lož ulja kako bi pomogli sagorijevanju tokom pokretanja, gašenja, stabilnog sagorijevanja pri niskom opterećenju i regulacije dubokog vršnog opterećenja zbog dizajna i sagorijevanja uglja. Zbog nestabilnog rada i nedovoljnog sagorijevanja kotla, značajna količina nesagorjelog ulja ili mješavine uljnog praha ući će u apsorbersku suspenziju s dimnim plinom. Pod jakim poremećajem u apsorberu, vrlo je lako formirati 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 disperguje u apsorberskoj suspenziji pod uticajem miješanja i prskanja, te se na površini krečnjaka, kalcijum sulfita i drugih čestica u suspenziji formira tanki uljni film, koji obavija krečnjak i druge čestice, ometajući rastvaranje krečnjaka i oksidaciju kalcijum sulfita, čime utiče na efikasnost odsumporavanja i stvaranje gipsa. Suspenzija apsorpcionog tornja koja sadrži ulje ulazi u sistem za dehidraciju gipsa putem pumpe za ispuštanje gipsa. Zbog prisustva ulja i nepotpuno oksidiranih produkata sumporne kiseline, lako je izazvati 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 efekat uklanjanja prašine, a njegova efikasnost uklanjanja prašine može doseći oko 70%. Elektrana je dizajnirana da ima koncentraciju prašine od 20 mg/m3 na izlazu iz sakupljača prašine (ulaz u odsumporavanje). Radi uštede energije i smanjenja potrošnje električne energije postrojenja, stvarna koncentracija prašine na izlazu iz sakupljača prašine kontroliše se na oko 30 mg/m3. Prekomjerna prašina ulazi u apsorpcijski toranj i uklanja se sinergijskim efektom uklanjanja prašine sistemom za odsumporavanje. Većina čestica prašine koje ulaze u apsorpcijski toranj nakon elektrostatičkog prečišćavanja prašine su manje od 10 μm, ili čak manje od 2,5 μm, što je mnogo manje od veličine čestica gipsane kaše. Nakon što prašina uđe u vakuumski transporter sa gipsanom kašom, ona također blokira filtersku tkaninu, što rezultira lošom 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 direktno uzrokuje rasipanje CaCO3. Istovremeno, zbog malih čestica CaCO3, lako je izazvati poteškoće s dehidracijom gipsa; ako je gustoća suspenzije prevelika, to znači da je sadržaj CaSO4 u suspenziji visok. Veća koncentracija CaSO4 će ometati rastvaranje CaCO3 i inhibirati apsorpciju SO2. CaCO3 ulazi u sistem vakuumske dehidracije sa gipsanom suspenzijom i također utiče na efekat dehidracije gipsa. Da bi se u potpunosti iskoristile prednosti sistema dvostruke cirkulacije za mokro odsumporavanje dimnih gasova sa dvostrukom tornjom, pH vrijednost prvog stepena tornja treba kontrolisati u rasponu od 5,0±0,2, a gustoću suspenzije treba kontrolisati u rasponu od 1100±20kg/m3. U stvarnom radu, gustina suspenzije u tornju prve faze postrojenja je oko 1200 kg/m3, a u velikim vremenskim periodima dostiže i 1300 kg/m3, što se uvijek kontroliše na visokom nivou.
2. Stepen prisilne oksidacije suspenzije
Prisilna oksidacija suspenzije služi za uvođenje dovoljnog broja zraka u suspenziju kako bi reakcija oksidacije kalcijum sulfita u kalcijum sulfat bila potpuna, a stopa oksidacije veća od 95%, osiguravajući da u suspenziji ima dovoljno vrsta gipsa za rast kristala. Ako oksidacija nije dovoljna, stvorit će se miješani kristali kalcijum sulfita i kalcijum sulfata, što uzrokuje stvaranje kamenca. Stepen prisilne oksidacije suspenzije ovisi o faktorima 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 potiču iz dimnih gasova i krečnjaka. Ove nečistoće formiraju ione nečistoća u suspenziji, utičući na rešetkastu strukturu gipsa. Teški metali kontinuirano rastvoreni u dimu inhibiraće reakciju Ca2+ i HSO3-. Kada je sadržaj F- i Al3+ u suspenziji visok, stvara se fluor-aluminijum kompleks AlFn, koji prekriva površinu čestica krečnjaka, uzrokujući trovanje suspenzije, smanjujući efikasnost odsumporavanja, a fine čestice krečnjaka se miješaju u nepotpuno izreagovane kristale gipsa, što otežava dehidraciju gipsa. Cl- u suspenziji uglavnom potiče iz HCl u dimnim gasovima i procesnoj vodi. Sadržaj Cl- u procesnoj vodi je relativno mali, tako da Cl- u suspenziji uglavnom potiče iz dimnih gasova. Kada postoji velika količina Cl- u suspenziji, Cl- će biti omotan kristalima i kombinovan sa određenom količinom Ca2+ u suspenziji da bi se formirao stabilan CaCl2, ostavljajući određenu količinu vode u kristalima. Istovremeno, određena količina CaCl2 u suspenziji će ostati između kristala gipsa, blokirajući kanal slobodne vode između kristala, što će uzrokovati povećanje sadržaja vode u gipsu.
3. Utjecaj stanja rada opreme
1. Sistem za dehidraciju gipsa Gipsana suspenzija se pumpa u ciklon za gips radi primarne dehidracije putem pumpe za ispuštanje gipsa. Kada se suspenzija na dnu ciklona koncentriše do sadržaja čvrstih materija od oko 50%, ona teče do vakuumskog transportera za sekundarnu dehidraciju. Glavni faktori koji utiču na efekat separacije gipsanog ciklona su ulazni pritisak ciklona i veličina mlaznice za taloženje pijeska. Ako je ulazni pritisak ciklona prenizak, efekat separacije čvrstih i tečnih materija će biti slab, suspenzija na dnu ciklona će imati manji sadržaj čvrstih materija, što će uticati na efekat dehidracije gipsa i povećati sadržaj vode; ako je ulazni pritisak ciklona previsok, efekat separacije će biti bolji, ali će uticati na efikasnost klasifikacije ciklona i izazvati ozbiljno habanje opreme. Ako je veličina mlaznice za taloženje pijeska prevelika, to će takođe uzrokovati da suspenzija na dnu ciklona ima manji sadržaj čvrstih materija i manje čestice, što će uticati na efekat dehidracije vakuumskog transportera.
Previsok ili prenizak vakuum će uticati na efekat dehidracije gipsa. Ako je vakuum prenizak, sposobnost izvlačenja vlage iz gipsa će biti smanjena, a efekat dehidracije gipsa će biti lošiji; ako je vakuum previsok, praznine u filter tkanini mogu biti blokirane ili traka može skrenuti, što će također dovesti do lošijeg efekta dehidracije gipsa. Pod istim radnim uslovima, što je bolja propusnost filter tkanine za zrak, to je bolji efekat dehidracije gipsa; ako je propusnost filter tkanine za zrak loša i kanal filtera je blokiran, efekat dehidracije gipsa će biti lošiji. Debljina filter kolača također ima značajan uticaj na dehidraciju gipsa. Kada se brzina trakastog transportera smanji, debljina filter kolača se povećava, a sposobnost vakuum pumpe da izvuče gornji sloj filter kolača se smanjuje, što rezultira povećanjem sadržaja vlage u gipsu; kada se brzina trakastog transportera 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 sistema za prečišćavanje otpadnih voda od odsumporavanja ili mala zapremina prečišćene otpadne vode uticaće na normalno ispuštanje otpadnih voda od odsumporavanja. Pri dugotrajnom radu, nečistoće poput dima i prašine će nastaviti da ulaze u suspenziju, a teški metali, Cl-, F-, Al- itd. u suspenziji će nastaviti da se obogaćuju, što rezultira kontinuiranim pogoršanjem kvaliteta suspenzije, utičući na normalan tok reakcije desumporizacije, stvaranje gipsa i dehidraciju. Uzimajući Cl- u suspenziji kao primjer, sadržaj Cl- u suspenziji apsorpcionog tornja prvog nivoa elektrane iznosi čak 22000 mg/L, a sadržaj Cl- u gipsu dostiže 0,37%. Kada je sadržaj Cl- u suspenziji oko 4300 mg/L, efekat dehidracije gipsa je bolji. Kako se sadržaj hloridnih jona povećava, efekat dehidracije gipsa postepeno se pogoršava.
Kontrolne mjere
1. Pojačati podešavanje sagorijevanja u radu kotla, smanjiti uticaj ubrizgavanja ulja i stabilnog sagorijevanja na sistem za odsumporavanje tokom faze pokretanja i gašenja kotla ili rada sa malim opterećenjem, kontrolisati broj pumpi za cirkulaciju mulja koje se puštaju u rad i smanjiti zagađenje mulja mješavinom nesagorenog praha ulja.
2. Uzimajući u obzir dugoročni stabilan rad i ukupnu ekonomičnost sistema za odsumporavanje, pojačati podešavanje rada sakupljača prašine, usvojiti rad sa visokim parametrima i kontrolisati koncentraciju prašine na izlazu sakupljača prašine (ulaz za odsumporavanje) unutar projektovanih vrijednosti.
3. Praćenje gustine tečnog mulja u realnom vremenu (mjerač gustoće mulja), zapremina oksidacionog vazduha, nivo tečnosti u apsorpcionom tornju (radarski mjerač nivoa), uređaj za miješanje suspenzije itd. kako bi se osiguralo da se reakcija desumporizacije provodi pod normalnim uslovima.
4. Pojačajte održavanje i podešavanje ciklonskog usisivača gipsa i vakuumskog trakastog transportera, kontrolišite ulazni pritisak ciklonskog usisivača gipsa i stepen vakuuma trakastog transportera u razumnom rasponu i redovno provjeravajte ciklon, mlaznicu za taloženje pijeska i filtersku tkaninu kako biste osigurali da oprema radi u najboljem stanju.
5. Osigurati normalan rad sistema za prečišćavanje otpadnih voda od desumporizacije, redovno ispuštati otpadne vode od desumporizacije i smanjiti sadržaj nečistoća u suspenziji apsorpcijskog tornja.
Zaključak
Teškoća dehidracije gipsa je čest problem kod opreme za mokru desumporizaciju. Postoje mnogi faktori koji utiču na to, što zahtijeva sveobuhvatnu analizu i prilagođavanje sa više aspekata, kao što su vanjski mediji, uslovi reakcije i stanje rada opreme. Samo dubokim razumijevanjem mehanizma reakcije desumporizacije i karakteristika rada opreme, te racionalnom kontrolom glavnih radnih parametara sistema, može se garantovati efekat dehidracije desumporizovanog gipsa.
Vrijeme objave: 06.02.2025.
