In het natte kalksteen-gips rookgasontzwavelingssysteem is het handhaven van de kwaliteit van de slurry cruciaal voor de veilige en stabiele werking van het gehele systeem. Het heeft een directe invloed op de levensduur van de apparatuur, de ontzwavelingsefficiëntie en de kwaliteit van de bijproducten. Veel energiecentrales onderschatten het effect van chloride-ionen in de slurry op het rookgasontzwavelingssysteem. Hieronder staan de gevaren van een teveel aan chloride-ionen, de bronnen ervan en aanbevolen verbeteringsmaatregelen.
I. Gevaren van overmatige chloride-ionen
1. Versnelde corrosie van metalen componenten in de absorber
- Chloride-ionen tasten roestvrij staal aan en breken de passiveringslaag af.
- Hoge concentraties Cl⁻ verlagen de pH van de slurry, wat leidt tot algemene metaalcorrosie, spleetcorrosie en spanningscorrosie. Dit beschadigt apparatuur zoals slurrypompen en roerwerken, waardoor hun levensduur aanzienlijk wordt verkort.
- Bij het ontwerp van de absorber is de toegestane Cl⁻-concentratie een belangrijke overweging. Een hogere chloridetolerantie vereist betere materialen, wat de kosten verhoogt. Materialen zoals roestvrij staal 2205 kunnen doorgaans Cl⁻-concentraties tot 20.000 mg/l aan. Voor hogere concentraties worden robuustere materialen zoals Hastelloy of nikkellegeringen aanbevolen.
2. Minder slibgebruik en hoger reagens-/energieverbruik
- Chloriden komen voornamelijk voor als calciumchloride in de slurry. Een hoge calciumionconcentratie onderdrukt, door het gemeenschappelijke ioneneffect, de oplosbaarheid van kalksteen, verlaagt de alkaliteit en beïnvloedt de SO₂-verwijderingsreactie.
- Chloride-ionen belemmeren bovendien de fysieke en chemische absorptie van SO₂, waardoor de ontzwavelingsefficiëntie afneemt.
- Overtollig Cl⁻ kan leiden tot belvorming in de absorber, wat kan leiden tot overstroming, onjuiste vloeistofniveaumetingen en cavitatie van de pomp. Dit kan er zelfs toe leiden dat slib in het rookgaskanaal terechtkomt.
- Hoge chlorideconcentraties kunnen ook sterke complexvormingsreacties veroorzaken met metalen zoals Al, Fe en Zn, waardoor de reactiviteit van CaCO₃ afneemt en uiteindelijk de efficiëntie van het gebruik van de slurry afneemt.
3. Verslechtering van de gipskwaliteit
- Verhoogde Cl⁻-concentraties in de slurry verhinderen de oplosbaarheid van SO₂, wat leidt tot een hoger CaCO₃-gehalte in het gips en slechte ontwateringseigenschappen.
- Om gips van hoge kwaliteit te produceren, is extra waswater nodig. Hierdoor ontstaat een vicieuze cirkel en neemt de chlorideconcentratie in het afvalwater toe, wat de behandeling ervan bemoeilijkt.
II. Bronnen van chloride-ionen in absorberslurry
1. FGD-reagentia, suppletiewater en steenkool
- Via deze ingangen komen chloriden in het systeem terecht.
2. Het gebruik van koeltorenwater als proceswater
- Afvoerwater bevat doorgaans ongeveer 550 mg/l Cl⁻, wat bijdraagt aan de Cl⁻-accumulatie in de slib.
3. Slechte prestaties van de elektrostatische precipitator
- Als er meer stofdeeltjes in de absorber terechtkomen, nemen ze chloriden mee, die in de slurry oplossen en zich ophopen.
4. Onvoldoende afvalwaterlozing
- Als het afvalwater van de ontzwaveling niet wordt geloosd volgens de ontwerp- en operationele eisen, leidt dit tot Cl⁻-accumulatie.
III. Maatregelen ter beheersing van chloride-ionen in absorberslib
De meest effectieve methode om een overmaat aan Cl⁻ te beheersen, is het verhogen van de lozing van ontzwavelingsafvalwater, met inachtneming van de lozingsnormen. Andere aanbevolen maatregelen zijn:
1. Optimaliseer het gebruik van filtraatwater
- Verkort de recirculatietijd van het filtraat en regel de instroom van koelwater of regenwater in het slibsysteem om de waterbalans te behouden.
2. Verminder het gebruik van gipswaswater
- Beperk het Cl⁻-gehalte in gips tot een redelijk bereik. Verhoog de Cl⁻-verwijdering tijdens het ontwateren door de slurry te vervangen door verse gipsslurry wanneer de Cl⁻-gehaltes hoger zijn dan 10.000 mg/l. Controleer de Cl⁻-gehaltes in de slurry met eeninline dichtheidsmeteren de lozingstarieven voor afvalwater dienovereenkomstig aanpassen.
3. Versterk de chloridebewaking
- Controleer regelmatig het chloridegehalte van het slib en pas de werkzaamheden aan op basis van het zwavelgehalte van de kolen, de compatibiliteit van het materiaal en de systeemvereisten.
4. Controleer de dichtheid en pH van de slib
- Houd de dichtheid van de slurry tussen 1080 en 1150 kg/m³ en de pH tussen 5,4 en 5,8. Verlaag de pH regelmatig om de reacties in de absorber te verbeteren.
5. Zorg voor een goede werking van elektrostatische precipitators
- Voorkom dat stofdeeltjes met een hoge chlorideconcentratie in de absorber terechtkomen. Deze zouden anders oplossen en zich ophopen in de slurry.
Conclusie
Overtollige chloride-ionen wijzen op een ontoereikende afvalwaterlozing, wat leidt tot een verminderde ontzwavelingsefficiëntie en systeemonevenwichtigheden. Effectieve chloridebeheersing kan de stabiliteit en efficiëntie van het systeem aanzienlijk verbeteren. Voor oplossingen op maat of om te proberenLengtemeterNeem contact met ons op voor een gratis consult over oplossingen voor het meten van de dichtheid van slib, inclusief professionele ondersteuning voor foutopsporing op afstand.
Plaatsingstijd: 21-01-2025
