Ģipša dehidratācijas grūtību iemeslu analīze
1 Katla eļļas padeve un stabila sadegšana
Ogļu enerģijas ražošanas katliem ir jāpatērē liels daudzums mazuta, lai veicinātu sadegšanu iedarbināšanas, izslēgšanas, stabilas sadegšanas zemā slodzē un dziļas maksimālās regulēšanas laikā konstrukcijas un ogļu sadegšanas dēļ. Nestabilas darbības un nepietiekamas katla sadegšanas dēļ ievērojams daudzums nesadegušas eļļas vai eļļas pulvera maisījuma nonāks absorbētāja suspensijā kopā ar dūmgāzēm. Spēcīgu traucējumu ietekmē absorbētājā ir ļoti viegli veidoties smalkām putām, kas sakrājas uz suspensijas virsmas. Šī ir putu sastāva analīze uz elektrostacijas absorbētāja suspensijas virsmas.
Kamēr eļļa sakrājas uz suspensijas virsmas, daļa no tās maisīšanas un izsmidzināšanas rezultātā ātri izkliedējas absorbētāja suspensijā, un uz kaļķakmens, kalcija sulfīta un citu suspensijā esošo daļiņu virsmas izveidojas plāna eļļas plēve, kas aptinās kaļķakmeni un citas daļiņas, kavējot kaļķakmens izšķīšanu un kalcija sulfīta oksidēšanos, tādējādi ietekmējot desulfurizācijas efektivitāti un ģipša veidošanos. Eļļu saturošā absorbcijas torņa suspensija caur ģipša izvades sūkni nonāk ģipša dehidratācijas sistēmā. Eļļas un nepilnīgi oksidētu sērskābes produktu klātbūtnes dēļ vakuuma lentes konveijera filtra auduma sprauga var viegli aizsprosoties, kas apgrūtina ģipša dehidratāciju.
2.Dūmu koncentrācija ieplūdes atverē
Mitrās desulfurizācijas absorbcijas tornim ir noteikts sinerģisks putekļu noņemšanas efekts, un tā putekļu noņemšanas efektivitāte var sasniegt aptuveni 70%. Elektrostacija ir projektēta tā, lai putekļu koncentrācija putekļu savācēja izejā (desulfurizācijas ieplūdē) būtu 20 mg/m3. Lai taupītu enerģiju un samazinātu iekārtas elektroenerģijas patēriņu, faktiskā putekļu koncentrācija putekļu savācēja izejā tiek kontrolēta aptuveni 30 mg/m3 līmenī. Pārmērīgi putekļi nonāk absorbcijas tornī un tiek noņemti ar desulfurizācijas sistēmas sinerģisko putekļu noņemšanas efektu. Lielākā daļa putekļu daļiņu, kas nonāk absorbcijas tornī pēc elektrostatiskās putekļu attīrīšanas, ir mazākas par 10 μm vai pat mazākas par 2,5 μm, kas ir daudz mazāk nekā ģipša suspensijas daļiņu izmērs. Pēc tam, kad putekļi kopā ar ģipša suspensiju nonāk vakuuma lentes konveijerā, tie arī bloķē filtra audumu, kā rezultātā filtra audums pasliktinās gaisa caurlaidībā un apgrūtinās ģipša dehidratāciju.

2. Ģipša suspensijas kvalitātes ietekme
1. Šķidruma blīvums
Šķidruma blīvuma lielums norāda šķudruma blīvumu absorbcijas tornī. Ja blīvums ir pārāk mazs, tas nozīmē, ka šķudrumā ir zems CaSO4 saturs un augsts CaCO3 saturs, kas tieši izraisa CaCO3 atkritumus. Tajā pašā laikā mazo CaCO3 daļiņu dēļ var viegli rasties ģipša dehidratācijas grūtības; ja šķudruma blīvums ir pārāk liels, tas nozīmē, ka šķudrumā ir augsts CaSO4 saturs. Augstāks CaSO4 līmenis kavēs CaCO3 izšķīšanu un kavēs SO2 absorbciju. CaCO3 nonāk vakuuma dehidratācijas sistēmā kopā ar ģipša šķudrumu un ietekmē arī ģipša dehidratācijas efektu. Lai pilnībā izmantotu dubulttorņa dubultās cirkulācijas sistēmas priekšrocības mitro dūmgāzu desulfurizācijai, pirmās pakāpes torņa pH vērtība jākontrolē 5,0 ± 0,2 diapazonā, un šķudruma blīvums jākontrolē 1100 ± 20 kg/m3 diapazonā. Faktiskajā darbībā iekārtas pirmās pakāpes torņa vircas blīvums ir aptuveni 1200 kg/m3 un augstās slodzes laikā sasniedz pat 1300 kg/m3, kas vienmēr tiek kontrolēts augstā līmenī.
2. Suspensijas piespiedu oksidācijas pakāpe
Piespiedu oksidēšana suspensijā nozīmē ievadīt suspensijā pietiekamu gaisa daudzumu, lai kalcija sulfīta oksidēšanās reakcija par kalcija sulfātu būtu pilnīga un oksidācijas ātrums pārsniedz 95%, nodrošinot, ka suspensijā ir pietiekami daudz ģipša šķirņu kristālu augšanai. Ja oksidēšanās nav pietiekama, veidosies jaukti kalcija sulfīta un kalcija sulfāta kristāli, kas izraisīs katlakmens veidošanos. Suspensijas piespiedu oksidēšanās pakāpe ir atkarīga no tādiem faktoriem kā oksidācijas gaisa daudzums, suspensijas uzturēšanās laiks un suspensijas maisīšanas efekts. Nepietiekams oksidācijas gaiss, pārāk īss suspensijas uzturēšanās laiks, nevienmērīgs suspensijas sadalījums un slikta maisīšanas efekts izraisīs pārāk augstu CaSO3·1/2H2O saturu tornī. Var redzēt, ka nepietiekamas lokālas oksidēšanās dēļ CaSO3·1/2H2O saturs suspensijā ir ievērojami augstāks, kā rezultātā apgrūtināta ģipša dehidratācija un palielinās ūdens saturs.
3. Piemaisījumu saturs suspensijā. Piemaisījumi suspensijā galvenokārt rodas no dūmgāzēm un kaļķakmens. Šie piemaisījumi suspensijā veido piemaisījumu jonus, kas ietekmē ģipša režģa struktūru. Smagie metāli, kas nepārtraukti izšķīst dūmos, kavē Ca2+ un HSO3- reakciju. Ja F- un Al3+ saturs suspensijā ir augsts, rodas fluora-alumīnija komplekss AlFn, kas pārklāj kaļķakmens daļiņu virsmu, izraisot suspensijas saindēšanos, samazinot desulfurizācijas efektivitāti, un smalkas kaļķakmens daļiņas sajaucas nepilnīgi reaģējušos ģipša kristālos, apgrūtinot ģipša dehidratāciju. Cl- suspensijā galvenokārt rodas no HCl dūmgāzēs un tehnoloģiskajā ūdenī. Cl- saturs tehnoloģiskajā ūdenī ir relatīvi mazs, tāpēc Cl- suspensijā galvenokārt rodas no dūmgāzēm. Ja suspensijā ir liels Cl- daudzums, Cl- aptinīsies kristāli un apvienosies ar noteiktu Ca2+ daudzumu suspensijā, veidojot stabilu CaCl2, atstājot kristālos noteiktu ūdens daudzumu. Tajā pašā laikā starp ģipša kristāliem paliks noteikts daudzums CaCl2 suspensijā, bloķējot brīvā ūdens kanālu starp kristāliem, kā rezultātā palielinās ģipša ūdens saturs.
3. Iekārtu darbības stāvokļa ietekme
1. Ģipša dehidratācijas sistēma Ģipša suspensija tiek iesūknēta ģipša ciklonā primārajai dehidratācijai, izmantojot ģipša izvades sūkni. Kad apakšējās plūsmas suspensija ir koncentrēta līdz aptuveni 50% cietvielu saturam, tā plūst uz vakuuma lentes konveijeru sekundārajai dehidratācijai. Galvenie faktori, kas ietekmē ģipša ciklona atdalīšanas efektu, ir ciklona ieplūdes spiediens un smilšu nosēdināšanas sprauslas izmērs. Ja ciklona ieplūdes spiediens ir pārāk zems, cietvielu un šķidruma atdalīšanas efekts būs vājāks, apakšējās plūsmas suspensijā būs mazāks cietvielu saturs, kas ietekmēs ģipša dehidratācijas efektu un palielinās ūdens saturu; ja ciklona ieplūdes spiediens ir pārāk augsts, atdalīšanas efekts būs labāks, bet tas ietekmēs ciklona klasifikācijas efektivitāti un izraisīs nopietnu aprīkojuma nodilumu. Ja smilšu nosēdināšanas sprauslas izmērs ir pārāk liels, tas arī izraisīs apakšējās plūsmas suspensijas cietvielu satura samazināšanos un mazākas daļiņas, kas ietekmēs vakuuma lentes konveijera dehidratācijas efektu.
Pārāk augsts vai pārāk zems vakuums ietekmēs ģipša dehidratācijas efektu. Ja vakuums ir pārāk zems, samazināsies spēja izvadīt mitrumu no ģipša un ģipša dehidratācijas efekts pasliktināsies; ja vakuums ir pārāk augsts, filtra auduma spraugas var tikt aizsprostotas vai lente var novirzīties, kas arī pasliktinās ģipša dehidratācijas efektu. Pie vienādiem darba apstākļiem, jo labāka ir filtra auduma gaisa caurlaidība, jo labāks ir ģipša dehidratācijas efekts; ja filtra auduma gaisa caurlaidība ir slikta un filtra kanāls ir aizsprostots, ģipša dehidratācijas efekts pasliktināsies. Filtra kūkas biezumam ir arī būtiska ietekme uz ģipša dehidratāciju. Samazinoties lentes konveijera ātrumam, palielinās filtra kūkas biezums un vakuumsūkņa spēja izvadīt filtra kūkas augšējo slāni vājinās, kā rezultātā palielinās ģipša mitruma saturs; palielinoties lentes konveijera ātrumam, samazinās filtra kūkas biezums, kas var viegli izraisīt lokālu filtra kūkas noplūdi, iznīcinot vakuumu un arī palielinot ģipša mitruma saturu.
2. Desulfurizācijas notekūdeņu attīrīšanas sistēmas neparasta darbība vai neliels notekūdeņu attīrīšanas apjoms ietekmēs desulfurizācijas notekūdeņu normālu izplūdi. Ilgstošas darbības laikā piemaisījumi, piemēram, dūmi un putekļi, turpinās iekļūt suspensijā, un smagie metāli, Cl⁻, F⁻, Al⁻ u.c., turpinās bagātināties suspensijā, kā rezultātā nepārtraukti pasliktinās suspensijas kvalitāte, ietekmējot desulfurizācijas reakcijas, ģipša veidošanās un dehidratācijas normālu norisi. Piemēram, Cl⁻ saturs suspensijā elektrostacijas pirmā līmeņa absorbcijas torņa suspensijā sasniedz pat 22000 mg/l, un Cl⁻ saturs ģipšā sasniedz 0,37%. Kad Cl⁻ saturs suspensijā ir aptuveni 4300 mg/l, ģipša dehidratācijas efekts ir labāks. Palielinoties hlorīdu jonu saturam, ģipša dehidratācijas efekts pakāpeniski pasliktinās.
Kontroles pasākumi
1. Stiprināt katla darbības sadegšanas regulēšanu, samazināt eļļas iesmidzināšanas un stabilas sadegšanas ietekmi uz desulfurizācijas sistēmu katla iedarbināšanas un izslēgšanas posmā vai zemas slodzes darbības laikā, kontrolēt nodoto vircas cirkulācijas sūkņu skaitu un samazināt nesadegušā eļļas pulvera maisījuma piesārņojumu ar vircu.
2. Ņemot vērā desulfurizācijas sistēmas ilgtermiņa stabilu darbību un kopējo ekonomiju, stiprināt putekļu savācēja darbības regulēšanu, pieņemt augstu parametru darbību un kontrolēt putekļu koncentrāciju putekļu savācēja izejā (desulfurizācijas ieplūdē) projektētās vērtības robežās.
3. Šķidruma blīvuma monitorings reāllaikā (vircas blīvuma mērītājs), oksidācijas gaisa tilpums, absorbcijas torņa šķidruma līmenis (radara līmeņa mērītājs), vircas maisīšanas ierīce utt., lai nodrošinātu, ka desulfurizācijas reakcija tiek veikta normālos apstākļos.
4. Pastiprināt ģipša ciklona un vakuuma lentes konveijera apkopi un regulēšanu, kontrolēt ģipša ciklona ieplūdes spiedienu un lentes konveijera vakuuma pakāpi saprātīgā diapazonā un regulāri pārbaudīt ciklonu, smilšu nosēdināšanas sprauslu un filtra audumu, lai nodrošinātu, ka iekārta darbojas vislabākajā stāvoklī.
5. Nodrošināt desulfurizācijas notekūdeņu attīrīšanas sistēmas normālu darbību, regulāri izvadīt desulfurizācijas notekūdeņus un samazināt piemaisījumu saturu absorbcijas torņa vircā.
Secinājums
Ģipša dehidratācijas grūtības ir izplatīta problēma mitrās desulfurizācijas iekārtās. Pastāv daudzi ietekmējošie faktori, kas prasa visaptverošu analīzi un pielāgošanu no vairākiem aspektiem, piemēram, ārējiem faktoriem, reakcijas apstākļiem un iekārtu darbības statusa. Tikai dziļi izprotot desulfurizācijas reakcijas mehānismu un iekārtu darbības raksturlielumus, kā arī racionāli kontrolējot sistēmas galvenos darbības parametrus, var garantēt desulfurizētā ģipša dehidratācijas efektu.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 6. februāris