Gipso dehidratacijos sunkumų priežasčių analizė
1 Katilo alyvos tiekimas ir stabilus degimas
Anglimi kūrenami elektros energijos gamybos katilai dėl konstrukcijos ir anglies degimo turi sunaudoti didelį kiekį mazuto, kad padėtų degti paleidimo, stabdymo, mažos apkrovos stabilaus degimo ir gilaus piko reguliavimo metu. Dėl nestabilaus katilo veikimo ir nepakankamo degimo, didelis kiekis nesudegusios alyvos arba alyvos miltelių mišinio su dūmų dujomis pateks į absorberio skystį. Dėl stiprių trikdžių absorberyje labai lengva susidaryti smulkioms putoms, kurios kaupiasi skysto skysčio paviršiuje. Tai yra putų, susidarančių ant elektrinės absorberio skysto skysčio paviršiaus, sudėties analizė.
Aliejui kaupiantis ant suspensijos paviršiaus, dalis jos, maišant ir purškiant, greitai išsisklaido absorberio suspensijoje, o ant kalkakmenio, kalcio sulfito ir kitų suspensijoje esančių dalelių paviršiaus susidaro plona alyvos plėvelė, kuri apgaubia kalkakmenį ir kitas daleles, trukdydama kalkakmeniui tirpti ir kalcio sulfitui oksiduotis, taip paveikdama desulfuracijos efektyvumą ir gipso susidarymą. Aliejaus turinti absorbcijos bokšto suspensija patenka į gipso dehidratacijos sistemą per gipso išleidimo siurblį. Dėl alyvos ir nepilnai oksiduotų sieros rūgšties produktų lengvai užsikemša vakuuminio juostinio konvejerio filtro audinio tarpas, o tai apsunkina gipso dehidrataciją.
2.Dūmų koncentracija įleidimo angoje
Šlapio desulfuravimo absorbcijos bokštas pasižymi tam tikru sinergetiniu dulkių šalinimo efektu, o jo dulkių šalinimo efektyvumas gali siekti apie 70 %. Jėgainė suprojektuota taip, kad dulkių surinktuvo išleidimo angoje (desulfuravimo įleidimo angoje) dulkių koncentracija būtų 20 mg/m3. Siekiant taupyti energiją ir sumažinti gamyklos elektros energijos suvartojimą, faktinė dulkių koncentracija dulkių surinktuvo išleidimo angoje kontroliuojama ties maždaug 30 mg/m3. Į absorbcijos bokštą patenkančios per didelės dulkės pašalinamos desulfuravimo sistemos sinergetiniu dulkių šalinimo efektu. Dauguma dulkių dalelių, patenkančių į absorbcijos bokštą po elektrostatinio dulkių valymo, yra mažesnės nei 10 μm arba net mažesnės nei 2,5 μm, tai yra daug mažiau nei gipso suspensijos dalelių dydis. Dulkėms patekus į vakuuminį juostinį konvejerį kartu su gipso suspensija, jos taip pat užkemša filtro audinį, todėl filtro audinys prastai praleidžia orą ir sunku dehidratuoti gipsą.
2. Gipso skiedinio kokybės įtaka
1 Srutų tankis
Suspensijos tankio dydis rodo suspensijos tankį absorbcijos bokšte. Jei tankis per mažas, tai reiškia, kad suspensijoje yra mažai CaSO4, o CaCO3 – daug, o tai tiesiogiai sukelia CaCO3 švaistymą. Tuo pačiu metu dėl mažų CaCO3 dalelių lengvai kyla gipso dehidratacijos sunkumų; jei suspensijos tankis per didelis, tai reiškia, kad suspensijoje yra daug CaSO4. Didesnis CaSO4 kiekis trukdo CaCO3 tirpti ir slopina SO2 absorbciją. CaCO3 patenka į vakuuminę dehidratacijos sistemą kartu su gipso suspensija ir taip pat veikia gipso dehidratacijos poveikį. Siekiant visapusiškai išnaudoti dvigubo bokšto dvigubos cirkuliacijos šlapio dūmų dujų desulfuravimo sistemos privalumus, pirmojo etapo bokšto pH vertė turėtų būti kontroliuojama 5,0 ± 0,2 diapazone, o suspensijos tankis – 1100 ± 20 kg/m3 diapazone. Faktinės eksploatacijos metu pirmojo etapo gamyklos bokšto suspensijos tankis yra apie 1200 kg/m3, o esant dideliam apkrovimui, jis siekia net 1300 kg/m3, todėl visada kontroliuojamas aukštas lygis.
2. Priverstinės suspensijos oksidacijos laipsnis
Priverstinė suspensijos oksidacija – tai pakankamo oro kiekio į suspensiją įvedimas, kad kalcio sulfito oksidacijos į kalcio sulfatą reakcija būtų visiška, o oksidacijos greitis būtų didesnis nei 95 %, užtikrinant, kad suspensijoje būtų pakankamai gipso rūšių kristalams augti. Jei oksidacija nepakankama, susidarys mišrūs kalcio sulfito ir kalcio sulfato kristalai, dėl kurių susidarys nuosėdos. Priverstinės suspensijos oksidacijos laipsnis priklauso nuo tokių veiksnių kaip oksidacinio oro kiekis, suspensijos buvimo laikas ir suspensijos maišymo efektas. Nepakankamas oksidacinio oro kiekis, per trumpas suspensijos buvimo laikas, netolygus suspensijos pasiskirstymas ir prastas maišymo efektas lemia per didelį CaSO3·1/2H2O kiekį bokšte. Matyti, kad dėl nepakankamo vietinio oksidavimo CaSO3·1/2H2O kiekis suspensijoje yra žymiai didesnis, todėl sunku dehidratuoti gipsą ir padidėja vandens kiekis.
3. Priemaišų kiekis suspensijoje. Priemaišos suspensijoje daugiausia susidaro iš dūmų dujų ir kalkakmenio. Šios priemaišos suspensijoje sudaro priemaišų jonus, kurie veikia gipso gardelės struktūrą. Dūmuose nuolat tirpūs sunkieji metalai slopina Ca2+ ir HSO3- reakciją. Kai suspensijoje yra daug F- ir Al3+, susidaro fluoro-aliuminio kompleksas AlFn, kuris padengia kalkakmenio dalelių paviršių, sukeldamas suspensijos apsinuodijimą, sumažindamas desulfuracijos efektyvumą, o smulkios kalkakmenio dalelės susimaišo su nevisiškai sureagavusiais gipso kristalais, todėl sunku dehidratuoti gipsą. Cl- suspensijoje daugiausia susidaro iš HCl, esančio dūmų dujose ir technologiniame vandenyje. Cl- kiekis technologiniame vandenyje yra santykinai mažas, todėl Cl- suspensijoje daugiausia susidaro iš dūmų dujų. Kai suspensijoje yra daug Cl-, Cl- apsivynioja kristalais ir susijungia su tam tikru Ca2+ kiekiu suspensijoje, sudarydamas stabilų CaCl2, palikdamas kristaluose tam tikrą kiekį vandens. Tuo pačiu metu tarp gipso kristalų liks tam tikras kiekis CaCl2 suspensijoje, kuris blokuos laisvo vandens kanalą tarp kristalų ir padidins gipso vandens kiekį.
3. Įrangos veikimo būsenos įtaka
1. Gipso dehidratacijos sistema. Gipso suspensija pumpuojama į gipso cikloną pirminiam dehidratavimui per gipso išleidimo siurblį. Kai apatinio srauto suspensija sukoncentruojama iki maždaug 50 % kietosios medžiagos kiekio, ji teka į vakuuminį juostinį konvejerį antriniam dehidratavimui. Pagrindiniai veiksniai, darantys įtaką gipso ciklono atskyrimo efektui, yra ciklono įleidimo slėgis ir smėlio nusodinimo antgalio dydis. Jei ciklono įleidimo slėgis per mažas, kietosios ir skystosios medžiagos atskyrimo efektas bus prastas, apatinio srauto suspensijoje bus mažiau kietosios medžiagos, o tai turės įtakos gipso dehidratacijos efektui ir padidins vandens kiekį; jei ciklono įleidimo slėgis per didelis, atskyrimo efektas bus geresnis, tačiau tai turės įtakos ciklono klasifikavimo efektyvumui ir sukels didelį įrangos nusidėvėjimą. Jei smėlio nusodinimo antgalio dydis per didelis, apatinio srauto suspensijoje bus mažiau kietosios medžiagos ir mažesnės dalelės, o tai turės įtakos vakuuminio juostinio konvejerio dehidratacijos efektui.
Per didelis arba per mažas vakuumas turės įtakos gipso dehidratacijos efektui. Jei vakuumas per mažas, sumažės drėgmės ištraukimo iš gipso galimybė, o gipso dehidratacijos efektas pablogės; jei vakuumas per didelis, gali užsikimšti filtro audinio tarpai arba juosta gali nukrypti, o tai taip pat pablogins gipso dehidratacijos efektą. Esant toms pačioms darbo sąlygoms, kuo geresnis filtro audinio pralaidumas orui, tuo geresnis gipso dehidratacijos efektas; jei filtro audinio pralaidumas prastas ir filtro kanalas užsikimšęs, gipso dehidratacijos efektas pablogės. Filtro torto storis taip pat turi didelę įtaką gipso dehidratacijai. Kai juostinio konvejerio greitis mažėja, filtro torto storis didėja, o vakuuminio siurblio gebėjimas ištraukti viršutinį filtro torto sluoksnį susilpnėja, todėl padidėja gipso drėgmės kiekis; kai juostinio konvejerio greitis didėja, filtro torto storis mažėja, todėl gali lengvai atsirasti vietinis filtro torto nuotėkis, sunaikinti vakuumą ir padidinti gipso drėgmės kiekį.
2. Nenormalus desulfuravimo nuotekų valymo sistemos veikimas arba mažas nuotekų valymo tūris turės įtakos normaliam desulfuravimo nuotekų išleidimui. Ilgai eksploatuojant, į suspensiją ir toliau pateks priemaišų, tokių kaip dūmai ir dulkės, o sunkieji metalai, Cl⁻, F⁻, Al⁻ ir kt., suspensijoje toliau didės, todėl nuolat blogės suspensijos kokybė, o tai turės įtakos normaliai desulfuravimo reakcijos eigai, gipso susidarymui ir dehidratacijai. Pavyzdžiui, Cl⁻ kiekis suspensijoje elektrinės pirmojo lygio absorbcijos bokšto suspensijoje siekia 22000 mg/l, o gipso Cl⁻ kiekis siekia 0,37 %. Kai Cl⁻ kiekis suspensijoje yra apie 4300 mg/l, gipso dehidratacijos poveikis yra geresnis. Didėjant chlorido jonų kiekiui, gipso dehidratacijos poveikis palaipsniui blogėja.
Kontrolės priemonės
1. Sustiprinti katilo veikimo degimo reguliavimą, sumažinti alyvos įpurškimo ir stabilaus degimo poveikį desulfuravimo sistemai katilo paleidimo ir išjungimo etape arba mažos apkrovos režimu, kontroliuoti įjungiamų srutų cirkuliacinių siurblių skaičių ir sumažinti nesudegusio alyvos miltelių mišinio taršą į srutas.
2. Atsižvelgiant į ilgalaikį stabilų desulfuravimo sistemos veikimą ir bendrą ekonomiškumą, sustiprinkite dulkių surinktuvo veikimo reguliavimą, nustatykite aukštus veikimo parametrus ir kontroliuokite dulkių koncentraciją dulkių surinktuvo išleidimo angoje (desulfuravimo įleidimo angoje) neviršydami projektinės vertės.
3. Srutų tankio stebėjimas realiuoju laiku (srutų tankio matuoklis), oksidacijos oro tūris, absorbcijos bokšto skysčio lygis (radaro lygio matuoklis), srutų maišymo įtaisas ir kt., siekiant užtikrinti, kad desulfuravimo reakcija vyktų normaliomis sąlygomis.
4. Stiprinti gipso ciklono ir vakuuminio juostinio konvejerio priežiūrą ir reguliavimą, kontroliuoti gipso ciklono įleidimo slėgį ir juostinio konvejerio vakuumo laipsnį priimtinose ribose ir reguliariai tikrinti cikloną, smėlio nusodinimo antgalį ir filtro audinį, kad įranga veiktų geriausiomis sąlygomis.
5. Užtikrinti normalų desulfuravimo nuotekų valymo sistemos veikimą, reguliariai išleisti desulfuravimo nuotekas ir sumažinti priemaišų kiekį absorbcijos bokšto srutose.
Išvada
Gipso dehidratacijos sudėtingumas yra dažna problema šlapio desulfuravimo įrangoje. Yra daug įtakos veiksnių, kuriuos reikia išsamiai išanalizuoti ir koreguoti atsižvelgiant į įvairius aspektus, tokius kaip išorinė terpė, reakcijos sąlygos ir įrangos veikimo būsena. Tik giliai suprantant desulfuravimo reakcijos mechanizmą ir įrangos veikimo charakteristikas bei racionaliai kontroliuojant pagrindinius sistemos veikimo parametrus, galima užtikrinti desulfuruoto gipso dehidratacijos efektą.
Įrašo laikas: 2025 m. vasario 6 d.
