Učestalost, vrijeme i dubina vršnog brijanja se povećavaju. Dubinsko brijanje ne samo da testira pouzdanost i ekonomičnost rada jedinice, već utiče i na stabilan rad objekata za zaštitu životne sredine i usklađenost emisija zagađujućih materija. Za tehnologiju transformacije fleksibilnosti, mnoga istraživanja su provedena u kotlovima, parnim turbinama, pomoćnoj opremi, upravljačkom sistemu i denitrifikaciji dimnih plinova, ali za odsumporavanje dimnih plinova.
Postoji vrlo malo istraživanja o tome kako se brzo prilagoditi dubokom brijanju (posebno brzom povećanju opterećenja) u FGD sistemu. Ranije je oprema za odsumporavanje dimnih plinova (FGD) u termoelektranama na ugalj u Kini uglavnom koristila proces vlažnog odsumporavanja krečnjaka/gipsa, gdje je apsorbent bio krečnjak (uglavnom sastavljen od CaCO3). Ovaj desulfurizator je bio relativno jeftin i imao je pristojan kapacitet odsumporavanja, ali zbog njegove niske rastvorljivosti i slabe alkalnosti, postojalo je usko grlo u daljem poboljšanju efikasnosti odsumporavanja nakon dostizanja određenog nivoa.
Trenutna opskrba ugljem postaje sve teža, a vrste uglja su složene i raznolike. Ugalj s visokim sadržajem sumpora (u daljem tekstu "ugalj s visokim sadržajem sumpora") ili neravnomjerno miješanje uglja predstavljaju značajne izazove za emisije SO2. Konvencionalne metode kao što su optimizacija rada cirkulacionih pumpi za suspenziju, podešavanje frekvencije cirkulacionih pumpi, regulacija pH vrednosti suspenzije apsorpcionog tornja i korišćenje aditiva za odsumporavanje za brzo i duboko podešavanje imaju nedovoljne performanse i mnoge nedostatke. Tokom brzog i čestog procesa povećanja opterećenja jedinice, postojeći projektni kapacitet i brzina odziva FGD-a ne mogu zadovoljiti zahtjeve, a koncentracija emisije SO2 (u ovom članku "koncentracija" SO2 se odnosi na koncentraciju mase) često premašuje standard , što stvara veliki pritisak na elektranu i operativno osoblje; Stoga je vrlo neophodno razviti odgovarajuće nove tehnologije za rješavanje ovog problema i poboljšanje prilagodljivosti i sposobnosti reagovanja u hitnim slučajevima postojećih FGD sistema. Ovaj članak uzima za primjer jedinicu od 600 MW i provodi eksperimente koristeći novu vrstu visokoefikasnog apsorbenta za odsumporavanje (u daljnjem tekstu "novi odsumporavač") kako bi se riješio problem prekomjerne emisije SO2 tokom dubokog brijanja i brzog povećanja opterećenja. jedinice, uz poboljšanje prilagodljivosti FGD sistema na ugalj koji sadrži sumpor.
Novi desulfurizator i njegov princip odsumporavanja
Novi odsumporavač je apsorbent na bazi kalcijuma, uglavnom sastavljen od veoma finog Ca (OH) 2. Koristi kalcijum kao supstrat i neke alkalne metale i karbonatne jone kao aditive. Nakon aktivacije i modifikacije različitih funkcionalnih komponenti, postiže jake alkalne performanse i može efikasno apsorbovati SO2. Proces pripreme je sljedeći: Pažljivo odabrani i kalcinirani blokovi vapna visoke čistoće (uglavnom sastavljeni od CaO) dovode se u digestor putem hranilice, a voda i poseban katalizator se dodaju da se blokovi vapna pretvore u zrelo vapno Ca (OH). ) 2. Zatim, nakon višestepene filtracije i pročišćavanja, uklanjaju se nečistoće poput inertnih nerastvorljivih supstanci i konačno Ca (OH) 2 suspenzija masenog udjela od oko 25% (koja sadrži malu količinu alkalno rastvorljivih supstanci kao npr. Dobija se Na2O i MgO sadržani u originalnom vapnu). Veličina čestica novog odsumporavača je oko 200nm analizirana pomoću Malvern laserskog analizatora veličine čestica. Glavni pokazatelji ovog proizvoda su: mlečno bela tečnost, sa čvrstim masenim udelom od (25 ± 1)%; Maseni udio kiselih nerastvorljivih supstanci ne smije prelaziti 0,3%; pH vrijednost nije manja od 13. U poređenju sa običnim prahom hidratiziranog kreča na tržištu, ovaj proizvod ima visoku čistoću, malu finoću i visoku reaktivnost, ali razlika u cijeni nije značajna.
Ukupna jednačina reakcije za apsorpciju SO2 od strane novog odsumporavača je
Može se vidjeti da je reakcija Ca (OH) 2 i krečnjaka koji apsorbira SO2 u osnovi ista, a nusproizvodi su također isti. Stoga, dodavanje novog odsumporavača neće imati štetne efekte na rad postojećeg sistema za odsumporavanje vlažnog krečnjaka/gipsa. Prednosti novog odsumporavača su sljedeće:
a) SO2 je kiseli oksid, a novi desulfurizator Ca (OH) 2 je jako alkalni. Stoga, kada se to dvoje sretne, nastupiće jaka i nepovratna reakcija kiselo-bazne neutralizacije, sa mnogo većom brzinom i aktivnošću od niza reakcija slabe kiseline i slabe alkalne soli između krečnjaka i SO2; Stoga su brzina reakcije i površinska aktivnost novog odsumporavača mnogo veće od onih kod konvencionalnog upijajućeg krečnjaka.
b)Veličina čestica novog odsumporavača je relativno koncentrirana, uglavnom oko 200 nm. U poređenju sa konvencionalnim krečnjačkim prahom (veličina čestica manja od 44 μm), razlika u veličini čestica između njih je više od 200 puta; Stoga, novi odsumporavač ima veću specifičnu površinu, veću reaktivnost i može u potpunosti i brzo reagirati sa SO2 bez ostatka. Zbog male površine krečnjaka, slabe alkalne soli CaCO3, oko 10% nečistoća u krečnjaku i procesa rada kugličnih mlinova, 10% do 20% krečnjačkog praha neće reagovati i ostati u apsorpcionoj kuli, uzrokujući sedimentaciju i čak i skaliranje unutar tornja.
c)Novi odsumporavač je jaka alkalija, a CaCO3 je slaba alkalna so. Prvi ima mnogo veći učinak i brzinu u poboljšanju pH vrijednosti suspenzije apsorpcionog tornja od potonjeg; Stoga, novi odsumporavač može brzo povećati pH vrijednost suspenzije apsorpcionog tornja i poboljšati učinak odsumporavanja apsorpcionog tornja.
d)Novi odsumporavač ima veliku površinu i jaku aktivnost, tako da nečistoće poput letećeg pepela i krečnjaka koje utiču na kvalitet suspenzije, kao i joni klorida, ne mogu uticati na njegovu reakciju. Ima dobar učinak upravljanja na gnojnicu koja je oštećena nečistoćama.
e) Tvrdoća novog odsumporavača je mnogo manja od tvrdoće krečnjaka, a Ca (OH) 2 je jaka lužina, koja smanjuje habanje, začepljenje i kiselu koroziju opreme i cevovoda u FGD sistemu. Može poboljšati vijek trajanja opreme i cjevovoda i smanjiti stope održavanja opreme.
