Analýza príčin ťažkostí s dehydratáciou sadry
1 Dodávanie kotlového oleja a stabilné spaľovanie
Kotly na výrobu energie spaľujúce uhlie potrebujú kvôli konštrukcii a spaľovaniu uhlia spotrebovať veľké množstvo vykurovacieho oleja na podporu spaľovania počas štartu, vypínania, stabilného spaľovania pri nízkom zaťažení a regulácie hlbokých špičiek. V dôsledku nestabilnej prevádzky a nedostatočného spaľovania kotla sa do absorpčnej suspenzie spolu s dymovými plynmi dostáva značné množstvo nespáleného oleja alebo zmesi olejového prášku. Pri silnom rušení v absorbéri sa veľmi ľahko vytvára jemná pena, ktorá sa zhromažďuje na povrchu suspenzie. Toto je analýza zloženia peny na povrchu absorpčnej suspenzie elektrárne.
Zatiaľ čo sa olej zhromažďuje na povrchu suspenzie, časť z neho sa za miešania a rozprašovania rýchlo rozptýli v absorpčnej suspenzii a na povrchu vápenca, siričitanu vápenatého a iných častíc v suspenzii sa vytvorí tenký olejový film, ktorý obalí vápenec a iné častice, čím bráni rozpúšťaniu vápenca a oxidácii siričitanu vápenatého, čím ovplyvňuje účinnosť odsirenia a tvorbu sadry. Absorpčná suspenzia obsahujúca olej vstupuje do systému dehydratácie sadry cez výpustné čerpadlo sadry. V dôsledku prítomnosti oleja a neúplne oxidovaných produktov kyseliny sírovej sa môže ľahko upchať medzera filtračnej tkaniny vákuového pásového dopravníka, čo vedie k ťažkostiam pri dehydratácii sadry.
2.Koncentrácia dymu na vstupe
Absorpčná veža s mokrým odsirením má určitý synergický účinok odstraňovania prachu a jej účinnosť odstraňovania prachu môže dosiahnuť približne 70 %. Elektráreň je navrhnutá tak, aby koncentrácia prachu na výstupe z odprašovača (vstup do odsirovača) bola 20 mg/m3. Aby sa ušetrila energia a znížila spotreba elektriny zariadenia, skutočná koncentrácia prachu na výstupe z odprašovača je regulovaná na približne 30 mg/m3. Prebytočný prach vstupuje do absorpčnej veže a je odstraňovaný synergickým účinkom odprašovania odsirovača. Väčšina prachových častíc vstupujúcich do absorpčnej veže po elektrostatickom čistení prachu je menšia ako 10 μm alebo dokonca menej ako 2,5 μm, čo je oveľa menej ako veľkosť častíc sadrovej suspenzie. Po vstupe prachu spolu so sadrovou suspenziou do vákuového pásového dopravníka tiež blokuje filtračnú tkaninu, čo vedie k jej nízkej priepustnosti pre vzduch a ťažkostiam s dehydratáciou sadry.

2. Vplyv kvality sadrovej suspenzie
1 Hustota kalu
Veľkosť hustoty suspenzie udáva hustotu suspenzie v absorpčnej veži. Ak je hustota príliš malá, znamená to, že obsah CaSO4 v suspenzii je nízky a obsah CaCO3 vysoký, čo priamo spôsobuje plytvanie CaCO3. Zároveň kvôli malým časticiam CaCO3 je ľahké spôsobiť problémy s dehydratáciou sadry; ak je hustota suspenzie príliš veľká, znamená to, že obsah CaSO4 v suspenzii je vysoký. Vyšší obsah CaSO4 bráni rozpúšťaniu CaCO3 a inhibuje absorpciu SO2. CaCO3 vstupuje do vákuového dehydratačného systému so sadrovou suspenziou a tiež ovplyvňuje dehydratačný účinok sadry. Aby sa plne využili výhody dvojitého vežového systému s dvojitou cirkuláciou mokrého odsirovania spalín, hodnota pH prvého stupňa veže by sa mala regulovať v rozsahu 5,0 ± 0,2 a hustota suspenzie by sa mala regulovať v rozsahu 1100 ± 20 kg/m3. V skutočnej prevádzke je hustota kalu v veži prvého stupňa zariadenia približne 1200 kg/m3 a vo vysokých časoch dosahuje dokonca 1300 kg/m3, čo je vždy kontrolované na vysokej úrovni.
2. Stupeň nútenej oxidácie kalu
Nútená oxidácia suspenzie slúži na zavedenie dostatočného množstva vzduchu do suspenzie, aby sa oxidačná reakcia siričitanu vápenatého na síran vápenatý stala úplnejšou a aby rýchlosť oxidácie bola vyššia ako 95 %, čo zabezpečuje, že v suspenzii je dostatok druhov sadry pre rast kryštálov. Ak oxidácia nie je dostatočná, vznikajú zmiešané kryštály siričitanu vápenatého a síranu vápenatého, čo spôsobuje tvorbu vodného kameňa. Stupeň nútenej oxidácie suspenzie závisí od faktorov, ako je množstvo oxidačného vzduchu, doba zotrvania suspenzie a miešací účinok suspenzie. Nedostatok oxidačného vzduchu, príliš krátka doba zotrvania suspenzie, nerovnomerné rozloženie suspenzie a slabý miešací účinok spôsobia, že obsah CaSO3·1/2H2O vo veži bude príliš vysoký. Je zrejmé, že v dôsledku nedostatočnej lokálnej oxidácie je obsah CaSO3·1/2H2O v suspenzii výrazne vyšší, čo vedie k ťažkostiam s dehydratáciou sadry a vyššiemu obsahu vody.
3. Obsah nečistôt v suspenzii Nečistoty v suspenzii pochádzajú prevažne zo spalín a vápenca. Tieto nečistoty tvoria v suspenzii ióny nečistôt, ktoré ovplyvňujú mriežkovú štruktúru sadry. Ťažké kovy, ktoré sú neustále rozpustené v dyme, inhibujú reakciu Ca2+ a HSO3-. Keď je obsah F- a Al3+ v suspenzii vysoký, vytvára sa fluór-hliníkový komplex AlFn, ktorý pokrýva povrch vápencových častíc, spôsobuje otravu suspenzie, znižuje účinnosť odsirenia a jemné častice vápenca sa miešajú s neúplne zreagovanými kryštálmi sadry, čo sťažuje dehydratáciu sadry. Cl- v suspenzii pochádza prevažne z HCl v spalinách a procesnej vode. Obsah Cl- v procesnej vode je relatívne malý, takže Cl- v suspenzii pochádza prevažne zo spalín. Keď je v suspenzii veľké množstvo Cl-, Cl- sa obalí kryštálmi a zlúči sa s určitým množstvom Ca2+ v suspenzii za vzniku stabilného CaCl2, pričom v kryštáloch zostane určité množstvo vody. Zároveň medzi kryštálmi sadry zostane určité množstvo CaCl2 v suspenzii, ktoré blokuje kanál voľnej vody medzi kryštálmi, čo spôsobí zvýšenie obsahu vody v sadre.
3. Vplyv prevádzkového stavu zariadenia
1. Systém dehydratácie sadry Sadrová suspenzia sa čerpá do sadrového cyklónu na primárnu dehydratáciu pomocou výpustného čerpadla sadry. Keď sa suspenzia zo spodného toku skoncentruje na obsah pevných látok približne 50 %, prúdi do vákuového pásového dopravníka na sekundárnu dehydratáciu. Hlavnými faktormi ovplyvňujúcimi separačný účinok sadrového cyklónu sú vstupný tlak cyklónu a veľkosť trysky na usadzovanie piesku. Ak je vstupný tlak cyklónu príliš nízky, separačný účinok pevných látok a kvapalín bude slabý, suspenzia zo spodného toku bude mať menej pevných látok, čo ovplyvní dehydratačný účinok sadry a zvýši obsah vody; ak je vstupný tlak cyklónu príliš vysoký, separačný účinok bude lepší, ale ovplyvní to účinnosť klasifikácie cyklónu a spôsobí vážne opotrebovanie zariadenia. Ak je veľkosť trysky na usadzovanie piesku príliš veľká, spôsobí to tiež, že suspenzia zo spodného toku bude mať menej pevných látok a menšie častice, čo ovplyvní dehydratačný účinok vákuového pásového dopravníka.
Príliš vysoké alebo príliš nízke vákuum ovplyvní účinok dehydratácie sadry. Ak je vákuum príliš nízke, schopnosť extrahovať vlhkosť zo sadry sa zníži a účinok dehydratácie sadry sa zhorší. Ak je vákuum príliš vysoké, môžu sa zablokovať medzery vo filtračnej tkanine alebo sa pás môže vychýliť, čo tiež vedie k zhoršeniu účinku dehydratácie sadry. Za rovnakých pracovných podmienok platí, že čím lepšia je priepustnosť filtračnej tkaniny pre vzduch, tým lepší je účinok dehydratácie sadry. Ak je priepustnosť filtračnej tkaniny pre vzduch slabá a filtračný kanál je zablokovaný, účinok dehydratácie sadry sa zhorší. Hrúbka filtračného koláča má tiež významný vplyv na dehydratáciu sadry. Keď sa rýchlosť pásového dopravníka zníži, hrúbka filtračného koláča sa zvýši a schopnosť vákuového čerpadla extrahovať hornú vrstvu filtračného koláča sa oslabí, čo vedie k zvýšeniu obsahu vlhkosti v sadre. Keď sa rýchlosť pásového dopravníka zvýši, hrúbka filtračného koláča sa zmenší, čo môže ľahko spôsobiť lokálny únik filtračného koláča, čím sa zničí vákuum a tiež sa zvýši obsah vlhkosti v sadre.
2. Abnormálna prevádzka systému čistenia odpadových vôd z odsirenia alebo malý objem čistenia odpadových vôd ovplyvní normálny prietok odpadových vôd z odsirenia. Pri dlhodobej prevádzke sa do kalu naďalej dostávajú nečistoty, ako je dym a prach, a ťažké kovy, Cl-, F-, Al- atď. v kale sa budú naďalej obohacovať, čo vedie k neustálemu zhoršovaniu kvality kalu a ovplyvňuje normálny priebeh reakcie odsirenia, tvorbu sadry a dehydratáciu. Napríklad obsah Cl- v kale absorpčnej veže prvého poschodia elektrárne dosahuje až 22 000 mg/l a obsah Cl- v sadre dosahuje 0,37 %. Keď je obsah Cl- v kale približne 4 300 mg/l, dehydratačný účinok sadry je lepší. So zvyšujúcim sa obsahom chloridových iónov sa dehydratačný účinok sadry postupne zhoršuje.
Kontrolné opatrenia
1. Posilniť reguláciu spaľovania počas prevádzky kotla, znížiť vplyv vstrekovania oleja a stabilného spaľovania na odsirovací systém počas fázy spúšťania a vypínania kotla alebo prevádzky s nízkym zaťažením, regulovať počet čerpadiel na obeh kalu uvedených do prevádzky a znížiť znečistenie kalu zmesou nespáleného olejového prášku.
2. Vzhľadom na dlhodobú stabilnú prevádzku a celkovú hospodárnosť systému odsirenia je potrebné posilniť nastavenie prevádzky zberača prachu, prijať prevádzku s vysokými parametrami a kontrolovať koncentráciu prachu na výstupe zberača prachu (vstup do odsirenia) v rámci projektovanej hodnoty.
3. Monitorovanie hustoty kalu v reálnom čase (merač hustoty kalu), objem oxidačného vzduchu, hladina kvapaliny v absorpčnej veži (radarový hladinomer), zariadenie na miešanie suspenzie atď., aby sa zabezpečilo, že odsirovacia reakcia prebieha za normálnych podmienok.
4. Zlepšite údržbu a nastavovanie sadrového cyklónu a vákuového pásového dopravníka, regulujte vstupný tlak sadrového cyklónu a stupeň vákua pásového dopravníka v primeranom rozsahu a pravidelne kontrolujte cyklón, trysku na usadzovanie piesku a filtračnú tkaninu, aby ste zabezpečili, že zariadenie pracuje v najlepšom stave.
5. Zabezpečte normálnu prevádzku systému čistenia odpadových vôd z odsirenia, pravidelne vypúšťajte odpadové vody z odsirenia a znížte obsah nečistôt v suspenzii absorpčnej veže.
Záver
Problém s dehydratáciou sadry je bežným problémom zariadení na mokré odsirenie. Existuje mnoho ovplyvňujúcich faktorov, ktoré si vyžadujú komplexnú analýzu a úpravu z viacerých hľadísk, ako sú vonkajšie médiá, reakčné podmienky a prevádzkový stav zariadenia. Iba hlbokým pochopením mechanizmu odsirovacej reakcie a prevádzkových charakteristík zariadenia a racionálnym riadením hlavných prevádzkových parametrov systému je možné zaručiť dehydratačný účinok odsirenenej sadry.
Čas uverejnenia: 6. februára 2025