Analiza cauzelor dificultăților de deshidratare a gipsului
1 Alimentare cu ulei pentru cazan și ardere stabilă
Cazanele de generare a energiei pe cărbune trebuie să consume o cantitate mare de păcură pentru a ajuta arderea în timpul pornirii, opririi, arderii stabile la sarcină redusă și reglării intense a vârfurilor, datorită designului și arderii cărbunelui. Din cauza funcționării instabile și a arderii insuficiente a cazanului, o cantitate considerabilă de ulei nears sau un amestec de pulbere de ulei va pătrunde în suspensia absorbantului odată cu gazele de ardere. Sub perturbațiile puternice ale absorbantului, este foarte ușor să se formeze spumă fină care se adune la suprafața suspensiei. Aceasta este analiza compoziției spumei de pe suprafața suspensiei absorbante a centralei electrice.
În timp ce uleiul se acumulează la suprafața suspensiei, o parte din acesta se dispersează rapid în suspensia absorbantă sub interacțiunea agitării și pulverizării, iar pe suprafața calcarului, sulfitului de calciu și a altor particule din suspensie se formează o peliculă subțire de ulei, care învelește calcarul și alte particule, împiedicând dizolvarea calcarului și oxidarea sulfitului de calciu, afectând astfel eficiența desulfurării și formarea gipsului. Suspensia turnului de absorbție care conține ulei intră în sistemul de deshidratare a gipsului prin pompa de descărcare a gipsului. Datorită prezenței uleiului și a produselor de acid sulfuros oxidate incomplet, este ușor să se blocheze spațiul dintre pânza filtrantă a transportorului cu bandă cu vid, ceea ce duce la dificultăți în deshidratarea gipsului.
2.Concentrația de fum la intrare
Turnul de absorbție prin desulfurare umedă are un anumit efect sinergic de îndepărtare a prafului, iar eficiența sa de îndepărtare a prafului poate ajunge la aproximativ 70%. Centrala electrică este proiectată să aibă o concentrație de praf de 20 mg/m3 la ieșirea colectorului de praf (intrarea pentru desulfurare). Pentru a economisi energie și a reduce consumul de energie electrică al instalației, concentrația reală de praf la ieșirea colectorului de praf este controlată la aproximativ 30 mg/m3. Praful excesiv intră în turnul de absorbție și este îndepărtat prin efectul sinergic de îndepărtare a prafului al sistemului de desulfurare. Majoritatea particulelor de praf care intră în turnul de absorbție după purificarea electrostatică a prafului au o dimensiune mai mică de 10 μm sau chiar mai mică de 2,5 μm, ceea ce este mult mai mic decât dimensiunea particulelor suspensiei de gips. După ce praful intră în transportorul cu bandă cu vid împreună cu suspensia de gips, acesta blochează și pânza filtrantă, rezultând o permeabilitate slabă la aer a pânzei filtrante și dificultăți în deshidratarea gipsului.
2. Influența calității suspensiei de gips
1 Densitatea suspensiei
Densitatea suspensiei indică densitatea acesteia în turnul de absorbție. Dacă densitatea este prea mică, înseamnă că există un conținut scăzut de CaSO4 în suspensie, iar conținutul ridicat de CaCO3, ceea ce duce direct la pierderea de CaCO3. În același timp, din cauza particulelor mici de CaCO3, este ușor să apară dificultăți de deshidratare a gipsului; dacă densitatea suspensiei este prea mare, înseamnă că există un conținut ridicat de CaSO4. O cantitate mai mare de CaSO4 va împiedica dizolvarea CaCO3 și va inhiba absorbția SO2. CaCO3 intră în sistemul de deshidratare în vid odată cu suspensia de gips și afectează, de asemenea, efectul de deshidratare al gipsului. Pentru a valorifica pe deplin avantajele sistemului de desulfurare umedă a gazelor de ardere cu turn dublu și circulație dublă, valoarea pH-ului turnului din prima etapă trebuie controlată în intervalul 5,0 ± 0,2, iar densitatea nămolului trebuie controlată în intervalul 1100 ± 20 kg/m3. În funcționarea reală, densitatea nămolului turnului din prima etapă al instalației este de aproximativ 1200 kg/m3 și ajunge chiar și la 1300 kg/m3 în momentele de maximă funcționare, fiind întotdeauna controlată la un nivel ridicat.
2. Gradul de oxidare forțată a suspensiei
Oxidarea forțată a suspensiei constă în introducerea unei cantități suficiente de aer în suspensie pentru ca reacția de oxidare a sulfitului de calciu la sulfat de calciu să tindă să fie completă, iar rata de oxidare să fie mai mare de 95%, asigurând că există suficiente varietăți de gips în suspensie pentru creșterea cristalelor. Dacă oxidarea nu este suficientă, se vor genera cristale mixte de sulfit de calciu și sulfat de calciu, provocând depuneri de cruste. Gradul de oxidare forțată a suspensiei depinde de factori precum cantitatea de aer de oxidare, timpul de rezidență al suspensiei și efectul de agitare al acesteia. Aerul de oxidare insuficient, timpul de rezidență prea scurt al suspensiei, distribuția neuniformă a suspensiei și efectul de agitare slab vor determina un conținut prea mare de CaSO3·1/2H2O în turn. Se poate observa că, din cauza oxidării locale insuficiente, conținutul de CaSO3·1/2H2O din suspensie este semnificativ mai mare, rezultând în dificultăți în deshidratarea gipsului și un conținut de apă mai mare.
3. Conținutul de impurități din suspensie Impuritățile din suspensie provin în principal din gazele de ardere și calcar. Aceste impurități formează ioni de impurități în suspensie, afectând structura reticulară a gipsului. Metalele grele dizolvate continuu în fum vor inhiba reacția Ca2+ și HSO3-. Când conținutul de F- și Al3+ din suspensie este ridicat, se va genera complexul fluor-aluminiu AlFn, care va acoperi suprafața particulelor de calcar, provocând otrăvirea suspensiei, reducând eficiența desulfurării, iar particulele fine de calcar se vor amesteca în cristale de gips care au reacționat incomplet, ceea ce va îngreuna deshidratarea gipsului. Cl- din suspensie provine în principal din HCl din gazele de ardere și apa de proces. Conținutul de Cl- din apa de proces este relativ mic, așa că Cl- din suspensie provine în principal din gazele de ardere. Când există o cantitate mare de Cl- în suspensie, Cl- va fi învelit în cristale și combinat cu o anumită cantitate de Ca2+ din suspensie pentru a forma CaCl2 stabil, lăsând o anumită cantitate de apă în cristale. În același timp, o anumită cantitate de CaCl2 din suspensie va rămâne între cristalele de gips, blocând canalul de apă liberă dintre cristale, determinând creșterea conținutului de apă al gipsului.
3. Influența stării de funcționare a echipamentului
1. Sistem de deshidratare a gipsului Suspensia de gips este pompată în ciclonul de gips pentru deshidratare primară prin intermediul pompei de descărcare a gipsului. Când suspensia de la fund este concentrată la un conținut de solide de aproximativ 50%, aceasta curge către transportorul cu bandă cu vid pentru deshidratare secundară. Principalii factori care afectează efectul de separare al ciclonului de gips sunt presiunea de intrare a ciclonului și dimensiunea duzei de decantare a nisipului. Dacă presiunea de intrare a ciclonului este prea mică, efectul de separare solid-lichid va fi slab, suspensia de la fund va avea un conținut de solide mai mic, ceea ce va afecta efectul de deshidratare a gipsului și va crește conținutul de apă; dacă presiunea de intrare a ciclonului este prea mare, efectul de separare va fi mai bun, dar va afecta eficiența de clasificare a ciclonului și va provoca o uzură serioasă a echipamentului. Dacă dimensiunea duzei de decantare a nisipului este prea mare, aceasta va face ca suspensia de la fund să aibă un conținut de solide mai mic și particule mai mici, ceea ce va afecta efectul de deshidratare al transportorului cu bandă cu vid.
Un vid prea mare sau prea mic va afecta efectul de deshidratare a gipsului. Dacă vidul este prea mic, capacitatea de a extrage umezeala din gips va fi redusă, iar efectul de deshidratare a gipsului va fi mai grav; dacă vidul este prea mare, golurile din pânza filtrantă pot fi blocate sau banda se poate devia, ceea ce va duce, de asemenea, la un efect de deshidratare a gipsului mai grav. În aceleași condiții de lucru, cu cât permeabilitatea la aer a pânzei filtrante este mai bună, cu atât efectul de deshidratare a gipsului este mai bun; dacă permeabilitatea la aer a pânzei filtrante este slabă și canalul filtrului este blocat, efectul de deshidratare a gipsului va fi mai grav. Grosimea turtei de filtrare are, de asemenea, un efect semnificativ asupra deshidratării gipsului. Când viteza transportorului cu bandă scade, grosimea turtei de filtrare crește, iar capacitatea pompei de vid de a extrage stratul superior al turtei de filtrare este slăbită, rezultând o creștere a conținutului de umiditate al gipsului; când viteza transportorului cu bandă crește, grosimea turtei de filtrare scade, ceea ce poate provoca ușor scurgeri locale ale turtei de filtrare, distrugând vidul și, de asemenea, provocând o creștere a conținutului de umiditate al gipsului.
2. Funcționarea anormală a sistemului de epurare a apelor uzate de desulfurare sau un volum mic de epurare a apelor uzate va afecta evacuarea normală a apelor uzate de desulfurare. În timpul funcționării pe termen lung, impuritățile precum fumul și praful vor continua să pătrundă în nămol, iar metalele grele, Cl-, F-, Al- etc. din nămol se vor îmbogăți în continuare, rezultând o deteriorare continuă a calității nămolului, afectând desfășurarea normală a reacției de desulfurare, formarea gipsului și deshidratarea. Luând ca exemplu Cl- din nămol, conținutul de Cl- din nămolul turnului de absorbție de nivel întâi al centralei electrice este de până la 22000 mg/l, iar conținutul de Cl- din gips ajunge la 0,37%. Când conținutul de Cl- din nămol este de aproximativ 4300 mg/l, efectul de deshidratare al gipsului este mai bun. Pe măsură ce conținutul de ioni de clorură crește, efectul de deshidratare al gipsului se deteriorează treptat.
Măsuri de control
1. Consolidarea reglării arderii în timpul funcționării cazanului, reducerea impactului injecției de ulei și a combustiei stabile asupra sistemului de desulfurare în timpul etapei de pornire și oprire a cazanului sau a funcționării la sarcină redusă, controlul numărului de pompe de circulație a nămolului puse în funcțiune și reducerea poluării amestecului de pulbere de ulei nears din nămol.
2. Având în vedere funcționarea stabilă pe termen lung și economia generală a sistemului de desulfurare, consolidați reglajul funcționării colectorului de praf, adoptați o funcționare cu parametri ridicați și controlați concentrația de praf la ieșirea colectorului de praf (intrarea în desulfurare) în limita valorii proiectate.
3. Monitorizarea în timp real a densității nămolului (densmetru de nămol), volumul aerului de oxidare, nivelul lichidului din turnul de absorbție (contor de nivel radar), dispozitiv de agitare a suspensiei etc. pentru a se asigura că reacția de desulfurare se desfășoară în condiții normale.
4. Consolidați întreținerea și reglarea ciclonului de gips și a transportorului cu bandă cu vid, controlați presiunea de intrare a ciclonului de gips și gradul de vid al transportorului cu bandă într-un interval rezonabil și verificați periodic ciclonul, duza de depunere a nisipului și pânza filtrantă pentru a vă asigura că echipamentul funcționează în cele mai bune condiții.
5. Asigurați funcționarea normală a sistemului de epurare a apelor uzate de desulfurare, evacuați periodic apele uzate de desulfurare și reduceți conținutul de impurități din nămolul turnului de absorbție.
Concluzie
Dificultatea deshidratării gipsului este o problemă comună în echipamentele de desulfurare umedă. Există mulți factori de influență, care necesită o analiză cuprinzătoare și o ajustare din mai multe aspecte, cum ar fi mediile externe, condițiile de reacție și starea de funcționare a echipamentului. Numai prin înțelegerea aprofundată a mecanismului reacției de desulfurare și a caracteristicilor de funcționare a echipamentului și controlul rațional al principalilor parametri de funcționare ai sistemului se poate garanta efectul de deshidratare al gipsului desulfurat.
Data publicării: 06 februarie 2025
