In der Kalkstein-Gips-Nassentschwefelungsanlage ist die Aufrechterhaltung der Schlammqualität entscheidend für den sicheren und stabilen Betrieb des gesamten Systems. Sie beeinflusst direkt die Lebensdauer der Anlagen, die Entschwefelungseffizienz und die Qualität der Nebenprodukte. Viele Kraftwerke unterschätzen die Auswirkungen von Chloridionen im Schlamm auf die Rauchgasentschwefelungsanlage. Im Folgenden werden die Gefahren durch zu hohe Chloridionenkonzentrationen, deren Quellen und empfohlene Verbesserungsmaßnahmen erläutert.
I. Gefahren durch übermäßige Chloridionen
1. Beschleunigte Korrosion von Metallkomponenten im Absorber
- Chloridionen korrodieren Edelstahl und zerstören die Passivierungsschicht.
- Hohe Cl⁻-Konzentrationen senken den pH-Wert der Suspension und führen so zu allgemeiner Metallkorrosion, Spaltkorrosion und Spannungsrisskorrosion. Dies schädigt Anlagen wie Suspensionspumpen und Rührwerke und verkürzt deren Lebensdauer erheblich.
- Bei der Auslegung von Absorbern ist die zulässige Chloridkonzentration ein entscheidender Faktor. Höhere Chloridtoleranzen erfordern leistungsfähigere Werkstoffe und erhöhen somit die Kosten. Typischerweise vertragen Werkstoffe wie Edelstahl 2205 Chloridkonzentrationen bis zu 20.000 mg/l. Für höhere Konzentrationen werden robustere Werkstoffe wie Hastelloy oder Nickelbasislegierungen empfohlen.
2. Reduzierte Schlammnutzung und erhöhter Reagenzien-/Energieverbrauch
- Chloride liegen in der Suspension hauptsächlich als Calciumchlorid vor. Eine hohe Calciumionenkonzentration hemmt aufgrund des gemeinsamen Ioneneffekts die Kalksteinauflösung, senkt die Alkalinität und beeinträchtigt die SO₂-Entfernungsreaktion.
- Chloridionen behindern zudem die physikalische und chemische Absorption von SO₂, wodurch die Entschwefelungseffizienz sinkt.
- Überschüssiges Chlorid (Cl⁻) kann zur Blasenbildung im Absorber führen, was Überlaufen, falsche Flüssigkeitsstandanzeigen und Pumpenkavitation zur Folge haben kann. Im schlimmsten Fall kann dadurch Schlamm in den Rauchgaskanal gelangen.
- Hohe Chloridkonzentrationen können außerdem starke Komplexierungsreaktionen mit Metallen wie Al, Fe und Zn hervorrufen, wodurch die Reaktivität von CaCO₃ verringert und letztendlich die Effizienz der Schlammnutzung beeinträchtigt wird.
3. Verschlechterung der Gipsqualität
- Erhöhte Cl⁻-Konzentrationen in der Suspension hemmen die SO₂-Auflösung, was zu einem höheren CaCO₃-Gehalt im Gips und schlechten Entwässerungseigenschaften führt.
- Zur Herstellung von hochwertigem Gips wird zusätzliches Waschwasser benötigt, wodurch ein Teufelskreis entsteht und die Chloridkonzentration im Abwasser steigt, was dessen Aufbereitung erschwert.
II. Quellen von Chloridionen in der Absorbersuspension
1. Rauchgasentschwefelungsreagenzien, Ergänzungswasser und Kohle
- Über diese Zufuhrwege gelangen Chloride in das System.
2. Verwendung des Kühlturmabschlammwassers als Prozesswasser
- Das Abschlämmwasser enthält typischerweise etwa 550 mg/L Cl⁻, was zur Cl⁻-Anreicherung in der Schlammflüssigkeit beiträgt.
3. Schlechte Leistung des Elektrofilters
- Die erhöhte Anzahl an Staubpartikeln, die in den Absorber gelangen, transportiert Chloride, die sich in der Suspension lösen und ansammeln.
4. Unzureichende Abwasserentsorgung
- Wird das Entschwefelungsabwasser nicht gemäß den Auslegungs- und Betriebsvorschriften abgeleitet, kommt es zur Anreicherung von Chloridionen (Cl⁻).
III. Maßnahmen zur Kontrolle von Chloridionen in der Absorbersuspension
Die wirksamste Methode zur Kontrolle überschüssiger Chloridkonzentrationen (Cl⁻) besteht darin, die Einleitung von Entschwefelungsabwasser unter Einhaltung der Einleitungsnormen zu erhöhen. Weitere empfohlene Maßnahmen sind:
1. Optimierung der Filtratwassernutzung
- Um den Wasserhaushalt aufrechtzuerhalten, sollte die Filtrat-Rückführungszeit verkürzt und der Zufluss von Kühlwasser oder Regenwasser in das Schlammsystem kontrolliert werden.
2. Reduzierung des Gipswaschwassers
- Der Chloridgehalt im Gips sollte auf einen angemessenen Bereich begrenzt werden. Die Chloridentfernung während der Entwässerung sollte durch Austausch der Gipssuspension gegen frische Gipssuspension erhöht werden, sobald der Chloridgehalt 10.000 mg/l übersteigt. Der Chloridgehalt der Suspension sollte mit einem Messgerät überwacht werden.Inline-Dichtemessgerätund die Abwassereinleitungsraten entsprechend anzupassen.
3. Verstärkung der Chloridüberwachung
- Den Chloridgehalt der Suspension regelmäßig prüfen und die Betriebsabläufe entsprechend dem Schwefelgehalt der Kohle, der Materialverträglichkeit und den Systemanforderungen anpassen.
4. Schlammdichte und pH-Wert kontrollieren
- Die Schlammdichte sollte zwischen 1080 und 1150 kg/m³ und der pH-Wert zwischen 5,4 und 5,8 liegen. Um die Reaktionen im Absorber zu verbessern, sollte der pH-Wert regelmäßig gesenkt werden.
5. Sicherstellen des ordnungsgemäßen Betriebs der Elektrofilter
- Es ist zu verhindern, dass Staubpartikel mit hoher Chloridkonzentration in den Absorber gelangen, da sie sich sonst in der Suspension auflösen und ansammeln würden.
Abschluss
Überschüssige Chloridionen deuten auf eine unzureichende Abwassereinleitung hin, was zu einer verminderten Entschwefelungseffizienz und Systemungleichgewichten führt. Eine effektive Chloridkontrolle kann die Systemstabilität und -effizienz deutlich verbessern. Für maßgeschneiderte Lösungen oder um es auszuprobierenLonnmeterFür Produkte von [Markenname] mit professionellem Remote-Debugging-Support kontaktieren Sie uns für eine kostenlose Beratung zu Lösungen für die Dichtemessung von Suspensionen.
Veröffentlichungsdatum: 21. Januar 2025
