Анализа узрока тешкоћа са дехидрацијом гипса
1 Довод котловског уља и стабилно сагоревање
Котлови на угаљ за производњу електричне енергије морају да троше велику количину лож уља како би помогли сагоревању током покретања, гашења, стабилног сагоревања при малом оптерећењу и дубоке регулације вршних температура због дизајна и сагоревања угља. Због нестабилног рада и недовољног сагоревања котла, значајна количина несгорелог уља или мешавине уљног праха ће ући у апсорберску суспензију са димним гасовима. Под јаким поремећајима у апсорберу, веома је лако формирати фину пену и скупљати се на површини суспензије. Ово је анализа састава пене на површини апсорберске суспензије електране.
Док се уље сакупља на површини суспензије, део њега се брзо диспергује у суспензији апсорбера под дејством мешања и прскања, а на површини кречњака, калцијум сулфита и других честица у суспензији се формира танак уљни филм, који обавија кречњак и друге честице, спречавајући растварање кречњака и оксидацију калцијум сулфита, чиме утиче на ефикасност десумпоризације и стварање гипса. Суспензија апсорпционог торња која садржи уље улази у систем за дехидрацију гипса преко пумпе за испуштање гипса. Због присуства уља и непотпуно оксидованих производа сумпорне киселине, лако је проузроковати зачепљење отвора филтерске тканине вакуумског тракастог транспортера, што доводи до потешкоћа у дехидрацији гипса.
2.Концентрација дима на улазу
Апсорпциони торањ за влажну десулфуризацију има одређени синергијски ефекат уклањања прашине, а његова ефикасност уклањања прашине може достићи око 70%. Електрана је пројектована тако да има концентрацију прашине од 20 мг/м3 на излазу из сакупљача прашине (улаз у десулфуризацију). Ради уштеде енергије и смањења потрошње електричне енергије постројења, стварна концентрација прашине на излазу из сакупљача прашине контролише се на око 30 мг/м3. Прекомерна прашина улази у апсорпциони торањ и уклања се синергијским ефектом уклањања прашине система за десулфуризацију. Већина честица прашине које улазе у апсорпциони торањ након електростатичког пречишћавања прашине су мање од 10 μм, или чак мање од 2,5 μм, што је много мање од величине честица гипсане суспензије. Након што прашина уђе у вакуумски транспортер са гипсаном суспензијом, она такође блокира филтерску тканину, што резултира лошом пропустљивошћу филтерске тканине за ваздух и отежаном дехидрацијом гипса.

2. Утицај квалитета гипсане каше
1 Густина муља
Величина густине суспензије указује на густину суспензије у апсорпционом торњу. Ако је густина премала, то значи да је садржај CaSO4 у суспензији низак, а садржај CaCO3 висок, што директно узрокује расипање CaCO3. Истовремено, због малих честица CaCO3, лако је изазвати потешкоће са дехидрацијом гипса; ако је густина суспензије превелика, то значи да је садржај CaSO4 у суспензији висок. Већи CaSO4 ће ометати растварање CaCO3 и инхибирати апсорпцију SO2. CaCO3 улази у систем вакуумске дехидрације са гипсаном суспензијом и такође утиче на ефекат дехидрације гипса. Да би се у потпуности искористиле предности система двоструке циркулације за влажну десулфуризацију димних гасова са двоструком кулом, pH вредност првостепеног торња треба контролисати у опсегу од 5,0±0,2, а густину суспензије треба контролисати у опсегу од 1100±20 кг/м3. У стварном раду, густина муља у торњу прве фазе постројења је око 1200 кг/м3, а у великим временима достиже чак 1300 кг/м3, што се увек контролише на високом нивоу.
2. Степен присилне оксидације муља
Присилна оксидација суспензије служи за увођење довољног броја ваздуха у суспензију како би реакција оксидације калцијум сулфита у калцијум сулфат била комплетна, а брзина оксидације била већа од 95%, осигуравајући да у суспензији има довољно врста гипса за раст кристала. Ако оксидација није довољна, створиће се мешани кристали калцијум сулфита и калцијум сулфата, што ће изазвати стварање каменца. Степен присилне оксидације суспензије зависи од фактора као што су количина оксидационог ваздуха, време задржавања суспензије и ефекат мешања суспензије. Недовољно оксидационог ваздуха, прекратко време задржавања суспензије, неравномерна расподела суспензије и лош ефекат мешања довешће до превисоког садржаја CaSO3·1/2H2O у торњу. Може се видети да је због недовољне локалне оксидације садржај CaSO3·1/2H2O у суспензији знатно већи, што доводи до потешкоћа у дехидрацији гипса и већег садржаја воде.
3. Садржај нечистоћа у суспензији Нечистоће у суспензији углавном потичу из димних гасова и кречњака. Ове нечистоће формирају јоне нечистоћа у суспензији, утичући на решеткасту структуру гипса. Тешки метали континуирано растворени у диму инхибираће реакцију Ca2+ и HSO3-. Када је садржај F- и Al3+ у суспензији висок, ствара се флуор-алуминијумски комплекс AlFn, који прекрива површину честица кречњака, узрокујући тровање суспензијом, смањујући ефикасност десумпоризације, а фине честице кречњака се мешају у непотпуно реаговане кристале гипса, што отежава дехидратацију гипса. Cl- у суспензији углавном потиче из HCl у димним гасом и процесној води. Садржај Cl- у процесној води је релативно мали, тако да Cl- у суспензији углавном потиче из димних гасова. Када постоји велика количина Cl- у суспензији, Cl- ће бити обмотан кристалима и комбинован са одређеном количином Ca2+ у суспензији да би се формирао стабилни CaCl2, остављајући одређену количину воде у кристалима. Истовремено, одређена количина CaCl2 у суспензији ће остати између кристала гипса, блокирајући канал слободне воде између кристала, што доводи до повећања садржаја воде у гипсу.
3. Утицај радног стања опреме
1. Систем за дехидрацију гипса Гипсана суспензија се пумпа у гипсани циклон ради примарне дехидрације помоћу пумпе за испуштање гипса. Када се суспензија са дна концентрише до садржаја чврстих материја од око 50%, она тече до вакуумског тракастог транспортера ради секундарне дехидрације. Главни фактори који утичу на ефекат раздвајања гипсаног циклона су притисак на улазу циклона и величина млазнице за таложење песка. Ако је притисак на улазу циклона пренизак, ефекат раздвајања чврстих и течних материја биће лош, суспензија са дна ће имати мање чврстих материја, што ће утицати на ефекат дехидрације гипса и повећати садржај воде; ако је притисак на улазу циклона превисок, ефекат раздвајања ће бити бољи, али ће утицати на ефикасност класификације циклона и изазвати озбиљно хабање опреме. Ако је величина млазнице за таложење песка превелика, то ће такође узроковати да суспензија са дна има мање чврстих материја и мање честице, што ће утицати на ефекат дехидрације вакуумског тракастог транспортера.
Превисок или пренизак вакуум утицаће на ефекат дехидрације гипса. Ако је вакуум пренизак, способност извлачења влаге из гипса биће смањена, а ефекат дехидрације гипса биће погоршан; ако је вакуум превисок, празнине у филтерској тканини могу бити блокиране или трака може скренути, што ће такође довести до погоршања ефекта дехидрације гипса. Под истим радним условима, што је боља пропустљивост филтерске тканине, то је бољи ефекат дехидрације гипса; ако је пропустљивост филтерске тканине лоша и канал филтера је блокиран, ефекат дехидрације гипса ће бити погоршан. Дебљина филтерског колача такође значајно утиче на дехидрацију гипса. Када се брзина тракастог транспортера смањи, дебљина филтерског колача се повећава, а способност вакуум пумпе да извуче горњи слој филтерског колача је ослабљена, што доводи до повећања садржаја влаге у гипсу; када се брзина тракастог транспортера повећа, дебљина филтерског колача се смањује, што лако може изазвати локално цурење филтерског колача, уништавајући вакуум, а такође узрокујући повећање садржаја влаге у гипсу.
2. Ненормалан рад система за пречишћавање отпадних вода одсумпоривања или мала запремина пречишћавања отпадних вода утицаће на нормално испуштање отпадних вода одсумпоривања. При дуготрајном раду, нечистоће попут дима и прашине ће наставити да улазе у суспензију, а тешки метали, Cl-, F-, Al- итд. у суспензији ће наставити да се обогаћују, што резултира континуираним погоршањем квалитета суспензије, утичући на нормалан ток реакције одсумпоривања, стварање гипса и дехидрацију. Узимајући Cl- у суспензији као пример, садржај Cl- у суспензији апсорпционог торња првог нивоа електране је чак 22000 мг/Л, а садржај Cl- у гипсу достиже 0,37%. Када је садржај Cl- у суспензији око 4300 мг/Л, ефекат дехидрације гипса је бољи. Како се садржај хлоридних јона повећава, ефекат дехидрације гипса постепено се погоршава.
Контролне мере
1. Ојачати подешавање сагоревања у раду котла, смањити утицај убризгавања уља и стабилног сагоревања на систем за одсумпоривање током фазе покретања и гашења котла или рада са малим оптерећењем, контролисати број пумпи за циркулацију муља које се пуштају у рад и смањити загађење муља мешавином праха несгорелог уља.
2. Узимајући у обзир дугорочно стабилан рад и укупну економичност система за одсумпоравање, појачати подешавање рада сакупљача прашине, усвојити рад са високим параметрима и контролисати концентрацију прашине на излазу сакупљача прашине (улаз за одсумпоравање) у оквиру пројектоване вредности.
3. Праћење густине муља у реалном времену (мерач густине муља), запремина оксидационог ваздуха, ниво течности у апсорпционом торњу (радарски мерач нивоа), уређај за мешање суспензије итд. како би се осигурало да се реакција десумпоризације одвија под нормалним условима.
4. Ојачати одржавање и подешавање гипсаног циклона и вакуумског тракастог транспортера, контролисати улазни притисак гипсаног циклона и степен вакуума тракастог транспортера у разумном опсегу и редовно проверавати циклон, млазницу за таложење песка и филтерску тканину како би се осигурало да опрема ради у најбољем стању.
5. Обезбедити нормалан рад система за пречишћавање отпадних вода од десумпоровања, редовно испуштати отпадне воде од десумпоровања и смањити садржај нечистоћа у суспензији апсорпционог торња.
Закључак
Тешкоћа дехидрације гипса је чест проблем код опреме за мокру десулфуризацију. Постоји много фактора који утичу, што захтева свеобухватну анализу и прилагођавање са више аспеката, као што су спољни медијуми, услови реакције и радни статус опреме. Само дубоким разумевањем механизма реакције десулфуризације и карактеристика рада опреме и рационалном контролом главних радних параметара система може се гарантовати ефекат дехидрације десулфурисаног гипса.
Време објаве: 06.02.2025.