Analisis penyebab kesulitan dehidrasi gipsum
1. Pengisian oli boiler dan pembakaran yang stabil
Boiler pembangkit listrik tenaga batubara perlu mengonsumsi sejumlah besar bahan bakar minyak untuk membantu pembakaran selama proses penyalaan, pematian, pembakaran stabil beban rendah, dan pengaturan beban puncak yang dalam karena desain dan pembakaran batubara. Karena operasi yang tidak stabil dan pembakaran boiler yang tidak memadai, sejumlah besar minyak yang tidak terbakar atau campuran bubuk minyak akan masuk ke dalam bubur penyerap bersama dengan gas buang. Di bawah gangguan yang kuat di dalam penyerap, sangat mudah untuk membentuk busa halus dan berkumpul di permukaan bubur. Ini adalah analisis komposisi busa di permukaan bubur penyerap pembangkit listrik.
Saat minyak berkumpul di permukaan bubur, sebagian darinya dengan cepat tersebar dalam bubur penyerap di bawah interaksi pengadukan dan penyemprotan, dan lapisan tipis minyak terbentuk di permukaan batu kapur, kalsium sulfit, dan partikel lain dalam bubur, yang membungkus batu kapur dan partikel lainnya, menghambat pelarutan batu kapur dan oksidasi kalsium sulfit, sehingga memengaruhi efisiensi desulfurisasi dan pembentukan gipsum. Bubur menara absorpsi yang mengandung minyak memasuki sistem dehidrasi gipsum melalui pompa pengeluaran gipsum. Karena adanya minyak dan produk asam sulfur yang tidak teroksidasi sempurna, mudah menyebabkan celah kain filter konveyor sabuk vakum tersumbat, yang menyebabkan kesulitan dalam dehidrasi gipsum.
2.Konsentrasi Asap di Saluran Masuk
Menara absorpsi desulfurisasi basah memiliki efek penghilangan debu sinergis tertentu, dan efisiensi penghilangan debunya dapat mencapai sekitar 70%. Pembangkit listrik dirancang untuk memiliki konsentrasi debu 20 mg/m³ di outlet pengumpul debu (inlet desulfurisasi). Untuk menghemat energi dan mengurangi konsumsi listrik pembangkit, konsentrasi debu aktual di outlet pengumpul debu dikendalikan sekitar 30 mg/m³. Debu berlebih masuk ke menara absorpsi dan dihilangkan oleh efek penghilangan debu sinergis dari sistem desulfurisasi. Sebagian besar partikel debu yang masuk ke menara absorpsi setelah pemurnian debu elektrostatik berukuran kurang dari 10 μm, atau bahkan kurang dari 2,5 μm, yang jauh lebih kecil daripada ukuran partikel bubur gipsum. Setelah debu masuk ke konveyor sabuk vakum bersama bubur gipsum, debu tersebut juga menyumbat kain filter, mengakibatkan permeabilitas udara kain filter yang buruk dan kesulitan dalam dehidrasi gipsum.
2. Pengaruh kualitas bubur gipsum
1. Kepadatan bubur
Ukuran densitas bubur menunjukkan densitas bubur di menara absorpsi. Jika densitas terlalu kecil, artinya kandungan CaSO4 dalam bubur rendah dan kandungan CaCO3 tinggi, yang secara langsung menyebabkan pemborosan CaCO3. Pada saat yang sama, karena partikel CaCO3 yang kecil, mudah menyebabkan kesulitan dehidrasi gipsum; jika densitas bubur terlalu besar, artinya kandungan CaSO4 dalam bubur tinggi. Kandungan CaSO4 yang lebih tinggi akan menghambat pelarutan CaCO3 dan menghambat penyerapan SO2. CaCO3 masuk ke sistem dehidrasi vakum bersama bubur gipsum dan juga memengaruhi efek dehidrasi gipsum. Untuk memaksimalkan keunggulan sistem desulfurisasi gas buang basah sirkulasi ganda menara ganda, nilai pH menara tahap pertama harus dikendalikan dalam kisaran 5,0 ± 0,2, dan densitas bubur harus dikendalikan dalam kisaran 1100 ± 20 kg/m³. Dalam operasi aktual, densitas bubur menara tahap pertama pabrik sekitar 1200 kg/m³, dan bahkan mencapai 1300 kg/m³ pada waktu-waktu tertentu, yang selalu dikendalikan pada tingkat tinggi.
2. Tingkat oksidasi paksa pada bubur
Oksidasi paksa pada bubur dilakukan dengan memasukkan udara yang cukup ke dalam bubur agar reaksi oksidasi kalsium sulfit menjadi kalsium sulfat cenderung sempurna, dan tingkat oksidasi lebih dari 95%, sehingga memastikan terdapat cukup varietas gipsum dalam bubur untuk pertumbuhan kristal. Jika oksidasi tidak cukup, akan terbentuk kristal campuran kalsium sulfit dan kalsium sulfat, yang menyebabkan kerak. Tingkat oksidasi paksa pada bubur bergantung pada faktor-faktor seperti jumlah udara oksidasi, waktu tinggal bubur, dan efek pengadukan bubur. Udara oksidasi yang tidak cukup, waktu tinggal bubur yang terlalu singkat, distribusi bubur yang tidak merata, dan efek pengadukan yang buruk akan menyebabkan kandungan CaSO3·1/2H2O di dalam menara menjadi terlalu tinggi. Dapat dilihat bahwa karena oksidasi lokal yang tidak cukup, kandungan CaSO3·1/2H2O dalam bubur jauh lebih tinggi, sehingga menyebabkan kesulitan dalam dehidrasi gipsum dan kandungan air yang lebih tinggi.
3. Kandungan pengotor dalam bubur Pengotor dalam bubur terutama berasal dari gas buang dan batu kapur. Pengotor ini membentuk ion pengotor dalam bubur, yang memengaruhi struktur kisi gipsum. Logam berat yang terus menerus larut dalam asap akan menghambat reaksi Ca2+ dan HSO3-. Ketika kandungan F- dan Al3+ dalam bubur tinggi, kompleks fluorin-aluminium AlFn akan terbentuk, menutupi permukaan partikel batu kapur, menyebabkan keracunan bubur, mengurangi efisiensi desulfurisasi, dan partikel batu kapur halus tercampur dalam kristal gipsum yang bereaksi tidak sempurna, sehingga sulit untuk mendehidrasi gipsum. Cl- dalam bubur terutama berasal dari HCl dalam gas buang dan air proses. Kandungan Cl- dalam air proses relatif kecil, sehingga Cl- dalam bubur terutama berasal dari gas buang. Ketika terdapat sejumlah besar Cl- dalam bubur, Cl- akan terbungkus oleh kristal dan bergabung dengan sejumlah Ca2+ dalam bubur untuk membentuk CaCl2 yang stabil, sehingga menyisakan sejumlah air di dalam kristal. Pada saat yang sama, sejumlah CaCl2 dalam bubur akan tetap berada di antara kristal gipsum, menghalangi saluran air bebas di antara kristal, menyebabkan kadar air gipsum meningkat.
3. Pengaruh status pengoperasian peralatan
1. Sistem Dehidrasi Gipsum Bubur gipsum dipompa ke siklon gipsum untuk dehidrasi primer melalui pompa pengeluaran gipsum. Ketika bubur aliran bawah terkonsentrasi hingga kandungan padat sekitar 50%, bubur tersebut mengalir ke konveyor sabuk vakum untuk dehidrasi sekunder. Faktor utama yang memengaruhi efek pemisahan siklon gipsum adalah tekanan masuk siklon dan ukuran nosel pengendap pasir. Jika tekanan masuk siklon terlalu rendah, efek pemisahan padat-cair akan buruk, bubur aliran bawah akan memiliki kandungan padat yang lebih sedikit, yang akan memengaruhi efek dehidrasi gipsum dan meningkatkan kandungan air; jika tekanan masuk siklon terlalu tinggi, efek pemisahan akan lebih baik, tetapi akan memengaruhi efisiensi klasifikasi siklon dan menyebabkan keausan serius pada peralatan. Jika ukuran nosel pengendap pasir terlalu besar, hal itu juga akan menyebabkan bubur aliran bawah memiliki kandungan padat yang lebih sedikit dan partikel yang lebih kecil, yang akan memengaruhi efek dehidrasi konveyor sabuk vakum.
Vakum yang terlalu tinggi atau terlalu rendah akan memengaruhi efek dehidrasi gipsum. Jika vakum terlalu rendah, kemampuan untuk mengekstrak kelembapan dari gipsum akan berkurang, dan efek dehidrasi gipsum akan lebih buruk; jika vakum terlalu tinggi, celah pada kain filter dapat tersumbat atau sabuk konveyor dapat menyimpang, yang juga akan menyebabkan efek dehidrasi gipsum yang lebih buruk. Dalam kondisi kerja yang sama, semakin baik permeabilitas udara kain filter, semakin baik efek dehidrasi gipsum; jika permeabilitas udara kain filter buruk dan saluran filter tersumbat, efek dehidrasi gipsum akan lebih buruk. Ketebalan lapisan filter juga memiliki pengaruh signifikan terhadap dehidrasi gipsum. Ketika kecepatan sabuk konveyor menurun, ketebalan lapisan filter meningkat, dan kemampuan pompa vakum untuk mengekstrak lapisan atas lapisan filter melemah, sehingga menyebabkan peningkatan kadar air gipsum; ketika kecepatan sabuk konveyor meningkat, ketebalan lapisan filter menurun, yang mudah menyebabkan kebocoran lapisan filter lokal, merusak vakum, dan juga menyebabkan peningkatan kadar air gipsum.
2. Pengoperasian abnormal sistem pengolahan air limbah desulfurisasi atau volume pengolahan air limbah yang kecil akan memengaruhi pembuangan normal air limbah desulfurisasi. Dalam pengoperasian jangka panjang, pengotor seperti asap dan debu akan terus masuk ke dalam bubur, dan logam berat, Cl-, F-, Al-, dll. dalam bubur akan terus bertambah, mengakibatkan penurunan kualitas bubur secara terus-menerus, yang memengaruhi kemajuan normal reaksi desulfurisasi, pembentukan gipsum, dan dehidrasi. Mengambil contoh Cl- dalam bubur, kandungan Cl- dalam bubur menara absorpsi tingkat pertama pembangkit listrik mencapai 22000 mg/L, dan kandungan Cl- dalam gipsum mencapai 0,37%. Ketika kandungan Cl- dalam bubur sekitar 4300 mg/L, efek dehidrasi gipsum lebih baik. Seiring peningkatan kandungan ion klorida, efek dehidrasi gipsum secara bertahap memburuk.
Langkah-langkah pengendalian
1. Memperkuat pengaturan pembakaran pada pengoperasian boiler, mengurangi dampak injeksi minyak dan pembakaran stabil pada sistem desulfurisasi selama tahap start-up dan shutdown boiler atau operasi beban rendah, mengontrol jumlah pompa sirkulasi bubur yang dioperasikan, dan mengurangi polusi campuran bubuk minyak yang tidak terbakar ke dalam bubur.
2. Dengan mempertimbangkan pengoperasian yang stabil dalam jangka panjang dan ekonomi keseluruhan sistem desulfurisasi, perkuat penyesuaian pengoperasian pengumpul debu, terapkan pengoperasian parameter tinggi, dan kendalikan konsentrasi debu di saluran keluar pengumpul debu (saluran masuk desulfurisasi) dalam nilai desain.
3. Pemantauan kepadatan bubur secara waktu nyata (alat pengukur kepadatan bubur), volume udara oksidasi, level cairan menara absorpsi (pengukur level radar), alat pengaduk bubur, dll. untuk memastikan bahwa reaksi desulfurisasi dilakukan dalam kondisi normal.
4. Perkuat perawatan dan penyetelan siklon gipsum dan konveyor sabuk vakum, kendalikan tekanan masuk siklon gipsum dan tingkat vakum konveyor sabuk dalam kisaran yang wajar, dan periksa secara berkala siklon, nosel pengendap pasir, dan kain filter untuk memastikan peralatan beroperasi dalam kondisi terbaik.
5. Memastikan pengoperasian normal sistem pengolahan air limbah desulfurisasi, membuang air limbah desulfurisasi secara teratur, dan mengurangi kandungan pengotor dalam bubur menara absorpsi.
Kesimpulan
Kesulitan dehidrasi gipsum merupakan masalah umum pada peralatan desulfurisasi basah. Terdapat banyak faktor yang memengaruhinya, yang memerlukan analisis dan penyesuaian komprehensif dari berbagai aspek seperti media eksternal, kondisi reaksi, dan status pengoperasian peralatan. Hanya dengan memahami secara mendalam mekanisme reaksi desulfurisasi dan karakteristik pengoperasian peralatan serta mengendalikan parameter pengoperasian utama sistem secara rasional, efek dehidrasi gipsum yang telah didesulfurisasi dapat dijamin.
Waktu posting: 06 Februari 2025
