Analyse van de redenen voor de moeilijkheden bij het uitdrogen van gips
1 Ketelolietoevoer en stabiele verbranding
Kolengestookte elektriciteitscentrales verbruiken een grote hoeveelheid stookolie om de verbranding te ondersteunen tijdens het opstarten, uitschakelen, stabiele verbranding bij lage belasting en diepe piekregeling, vanwege het ontwerp en de verbranding van kolen. Door onstabiele werking en onvoldoende verbranding in de ketel komt een aanzienlijke hoeveelheid onverbrande olie of een mengsel van oliepoeder samen met het rookgas in de absorberslurry terecht. Door de sterke verstoring in de absorber kan zich gemakkelijk fijn schuim vormen en zich ophopen op het oppervlak van de slurry. Dit is de samenstellingsanalyse van het schuim op het oppervlak van de absorberslurry van de energiecentrale.
Terwijl de olie zich verzamelt op het oppervlak van de slurry, verspreidt een deel ervan zich snel in de absorberslurry onder invloed van roeren en sproeien. Op het oppervlak van de kalksteen, calciumsulfiet en andere deeltjes in de slurry vormt zich een dunne oliefilm. Deze film omhult de kalksteen en andere deeltjes, waardoor de oplosbaarheid van kalksteen en de oxidatie van calciumsulfiet worden belemmerd. Dit beïnvloedt de ontzwavelingsefficiëntie en de vorming van gips. De oliehoudende slurry van de absorptietoren komt via de gipsafvoerpomp in het gipsontwateringssysteem terecht. Door de aanwezigheid van olie en onvolledig geoxideerde zwavelzuurproducten kan de spleet in het filterdoek van de vacuümbandtransporteur gemakkelijk verstopt raken, wat leidt tot problemen bij de gipsontwatering.
2.Rookconcentratie bij de inlaat
De natte ontzwavelingsabsorptietoren heeft een bepaald synergetisch stofverwijderingseffect en de stofverwijderingsefficiëntie kan oplopen tot ongeveer 70%. De energiecentrale is ontworpen voor een stofconcentratie van 20 mg/m³ bij de uitlaat van de stofafscheider (inlaat van de ontzwaveling). Om energie te besparen en het elektriciteitsverbruik van de installatie te verminderen, wordt de werkelijke stofconcentratie bij de uitlaat van de stofafscheider beperkt tot ongeveer 30 mg/m³. Overtollig stof komt de absorptietoren binnen en wordt verwijderd door het synergetische stofverwijderingseffect van het ontzwavelingssysteem. De meeste stofdeeltjes die na elektrostatische stofreiniging de absorptietoren binnenkomen, zijn kleiner dan 10 μm, of zelfs kleiner dan 2,5 μm, wat veel kleiner is dan de deeltjesgrootte van gipsslib. Nadat het stof samen met het gipsslib in de vacuümtransportband terechtkomt, blokkeert het ook het filterdoek, wat resulteert in een slechte luchtdoorlatendheid van het filterdoek en moeilijkheden bij het drogen van gips.
2. Invloed van de kwaliteit van het gipsslib
1 Slurrydichtheid
De dichtheid van de slurry geeft de dichtheid van de slurry in de absorptietoren aan. Een te lage dichtheid betekent dat het CaSO4-gehalte in de slurry laag is en het CaCO3-gehalte hoog, wat direct leidt tot CaCO3-verspilling. Tegelijkertijd kunnen de kleine CaCO3-deeltjes gemakkelijk leiden tot problemen met de dehydratie van gips; een te hoge dichtheid van de slurry betekent dat het CaSO4-gehalte in de slurry hoog is. Een hogere CaSO4-concentratie belemmert de oplosbaarheid van CaCO3 en remt de absorptie van SO2. CaCO3 komt samen met de gipsslurry in het vacuümdehydratiesysteem terecht en beïnvloedt ook het dehydratatie-effect van gips. Om de voordelen van het dubbele toren- en dubbelcirculatiesysteem voor natte rookgasontzwaveling optimaal te benutten, moet de pH-waarde van de eerste torentrap worden geregeld binnen het bereik van 5,0 ± 0,2 en de slibdichtheid binnen het bereik van 1100 ± 20 kg/m³. Tijdens bedrijf bedraagt de slibdichtheid van de eerste torentrap van de installatie ongeveer 1200 kg/m³, en bereikt deze op piekmomenten zelfs 1300 kg/m³, die altijd op een hoog niveau wordt geregeld.
2. Mate van gedwongen oxidatie van slurry
Geforceerde oxidatie van slurry houdt in dat er voldoende lucht in de slurry wordt gebracht om de oxidatie van calciumsulfiet tot calciumsulfaat volledig te laten verlopen. De oxidatiesnelheid is hoger dan 95%, waardoor er voldoende gipsvarianten in de slurry aanwezig zijn voor kristalgroei. Als de oxidatie niet voldoende is, ontstaan er gemengde kristallen van calciumsulfiet en calciumsulfaat, wat kalkaanslag veroorzaakt. De mate van gedwongen oxidatie van slurry hangt af van factoren zoals de hoeveelheid oxidatielucht, de verblijftijd van de slurry en het roereffect van de slurry. Onvoldoende oxidatielucht, een te korte verblijftijd van de slurry, een ongelijkmatige verdeling van de slurry en een slecht roereffect zorgen er allemaal voor dat het CaSO3·1/2H2O-gehalte in de toren te hoog wordt. Te zien is dat door onvoldoende lokale oxidatie het CaSO3·1/2H2O-gehalte in de slurry aanzienlijk hoger is, wat resulteert in moeilijkheden bij het drogen van het gips en een hoger watergehalte.
3. Onzuiverheidsgehalte in slurry Onzuiverheden in slurry komen voornamelijk uit rookgas en kalksteen. Deze onzuiverheden vormen onzuiverheidsionen in slurry, die de roosterstructuur van gips beïnvloeden. Zware metalen die continu in rook zijn opgelost, remmen de reactie van Ca2+ en HSO3-. Wanneer het gehalte aan F- en Al3+ in slurry hoog is, wordt fluor-aluminiumcomplex AlFn gegenereerd, dat het oppervlak van kalksteendeeltjes bedekt, slurryvergiftiging veroorzaakt, de ontzwavelingsefficiëntie vermindert en fijne kalksteendeeltjes worden gemengd in onvolledig gereageerde gipskristallen, waardoor het moeilijk wordt om gips te dehydrateren. Cl- in slurry komt voornamelijk uit HCl in rookgas en proceswater. Het Cl-gehalte in proceswater is relatief laag, dus Cl- in slurry komt voornamelijk uit rookgas. Wanneer er een grote hoeveelheid Cl- in de slurry aanwezig is, wordt Cl- omhuld door kristallen en gecombineerd met een bepaalde hoeveelheid Ca2+ in de slurry om stabiele CaCl2 te vormen, waardoor er een bepaalde hoeveelheid water in de kristallen achterblijft. Tegelijkertijd blijft er een bepaalde hoeveelheid CaCl2 in de slurry tussen de gipskristallen achter, waardoor de doorgang van vrij water tussen de kristallen wordt geblokkeerd en het watergehalte van gips toeneemt.
3. Invloed van de operationele status van de apparatuur
1. Gipsontwateringssysteem Gipsslurry wordt via de gipsafvoerpomp naar de gipscycloon gepompt voor primaire ontwatering. Wanneer de bodemstroomslurry is geconcentreerd tot een vastestofgehalte van ongeveer 50%, stroomt deze naar de vacuümtransportband voor secundaire ontwatering. De belangrijkste factoren die het scheidingseffect van de gipscycloon beïnvloeden, zijn de inlaatdruk van de cycloon en de grootte van de zandbezinkingssproeier. Als de inlaatdruk van de cycloon te laag is, zal het scheidingseffect van vaste stof en vloeistof slecht zijn. De bodemstroomslurry zal een lager vastestofgehalte hebben, wat het ontwateringseffect van het gips zal beïnvloeden en het watergehalte zal verhogen. Als de inlaatdruk van de cycloon te hoog is, zal het scheidingseffect beter zijn, maar dit zal de classificatie-efficiëntie van de cycloon beïnvloeden en ernstige slijtage van de apparatuur veroorzaken. Als het formaat van het zandbezinkmondstuk te groot is, zal dit er ook toe leiden dat de bodemstroom van de slib een lager vastestofgehalte en kleinere deeltjes bevat, wat van invloed is op het ontwateringseffect van de vacuümtransportband.
Een te hoog of te laag vacuüm beïnvloedt het gipsontwateringseffect. Als het vacuüm te laag is, wordt het vermogen om vocht uit het gips te onttrekken verminderd en wordt het gipsontwateringseffect erger. Als het vacuüm te hoog is, kunnen de openingen in het filterdoek verstopt raken of kan de band afwijken, wat ook leidt tot een erger gipsontwateringseffect. Onder dezelfde werkomstandigheden geldt: hoe beter de luchtdoorlatendheid van het filterdoek, hoe beter het gipsontwateringseffect. Als de luchtdoorlatendheid van het filterdoek slecht is en het filterkanaal verstopt is, zal het gipsontwateringseffect erger zijn. De dikte van de filterkoek heeft ook een aanzienlijk effect op de gipsontwatering. Wanneer de snelheid van de transportband afneemt, neemt de dikte van de filterkoek toe en wordt het vermogen van de vacuümpomp om de bovenste laag van de filterkoek te onttrekken verzwakt, wat resulteert in een toename van het vochtgehalte van het gips. Wanneer de snelheid van de transportband toeneemt, neemt de dikte van de filterkoek af, waardoor er gemakkelijk plaatselijk lekkage van de filterkoek kan ontstaan, waardoor het vacuüm wordt verstoord en ook het vochtgehalte van het gips toeneemt.
2. Abnormale werking van het ontzwavelingswaterzuiveringssysteem of een klein afvalwaterzuiveringsvolume zal de normale lozing van ontzwavelingswater beïnvloeden. Bij langdurig gebruik zullen onzuiverheden zoals rook en stof in de slurry blijven terechtkomen en zullen zware metalen, Cl-, F-, Al-, enz. in de slurry zich blijven verrijken, wat resulteert in een continue verslechtering van de slurrykwaliteit, wat de normale voortgang van de ontzwavelingsreactie, gipsvorming en dehydratie beïnvloedt. Neem bijvoorbeeld Cl- in slurry: het Cl-gehalte in de slurry van de absorptietoren op het eerste niveau van de energiecentrale is maar liefst 22.000 mg/l, en het Cl-gehalte in gips bereikt 0,37%. Wanneer het Cl-gehalte in de slurry ongeveer 4.300 mg/l bedraagt, is het dehydratatie-effect van gips beter. Naarmate het chloride-ionengehalte toeneemt, neemt het uitdrogende effect van gips geleidelijk af.
Controlemaatregelen
1. Versterk de verbrandingsregeling van de ketelwerking, verminder de impact van olie-injectie en stabiele verbranding op het ontzwavelingssysteem tijdens de opstart- en stopfase van de ketel of laaglastwerking, controleer het aantal in werking gestelde slibcirculatiepompen en verminder de verontreiniging van onverbrand oliepoedermengsel naar de slib.
2. Rekening houdend met de stabiele werking op de lange termijn en de algehele economie van het ontzwavelingssysteem, dient u de operationele afstelling van de stofafscheider te versterken, een werking met hoge parameters te hanteren en de stofconcentratie bij de uitlaat van de stofafscheider (inlaat voor ontzwaveling) binnen de ontwerpwaarde te houden.
3. Realtime monitoring van de slibdichtheid (slibdichtheidsmeter), oxidatieluchtvolume, vloeistofniveau van de absorptietoren (radarniveaumeter), een roerinrichting voor de slurry, enz. om ervoor te zorgen dat de ontzwavelingsreactie onder normale omstandigheden wordt uitgevoerd.
4. Versterk het onderhoud en de afstelling van de gipscycloon en de vacuümbandtransporteur, controleer de inlaatdruk van de gipscycloon en de vacuümgraad van de bandtransporteur binnen een redelijk bereik en controleer regelmatig de cycloon, het zandbezinkmondstuk en het filterdoek om ervoor te zorgen dat de apparatuur in de beste staat functioneert.
5. Zorg voor de normale werking van het ontzwavelingsafvalwaterzuiveringssysteem, loos het ontzwavelingsafvalwater regelmatig en verminder het gehalte aan onzuiverheden in de slurry van de absorptietoren.
Conclusie
De moeilijkheidsgraad van gipsontwatering is een veelvoorkomend probleem in natte ontzwavelingsapparatuur. Er zijn veel beïnvloedende factoren die een uitgebreide analyse en aanpassing vereisen, vanuit diverse aspecten zoals externe media, reactieomstandigheden en de operationele status van de apparatuur. Alleen door een diepgaand begrip van het ontzwavelingsreactiemechanisme en de operationele kenmerken van de apparatuur, en een rationele controle van de belangrijkste operationele parameters van het systeem, kan het ontwateringseffect van ontzwavelde gips worden gegarandeerd.
Plaatsingstijd: 06-02-2025
