석회석-석고 습식 배기가스 탈황 시스템에서 슬러리 품질 유지는 시스템 전체의 안전하고 안정적인 운영에 매우 중요합니다. 이는 장비 수명, 탈황 효율 및 부산물 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 많은 발전소에서 슬러리 내 염화이온이 배기가스 탈황 시스템에 미치는 영향을 과소평가하고 있습니다. 아래는 과도한 염화이온의 위험성, 발생원 및 권장 개선 방안입니다.
I. 과량의 염화이온의 위험성
1. 흡수기 내 금속 부품의 가속 부식
- 염화 이온은 스테인리스강을 부식시켜 부동태화층을 파괴합니다.
- 높은 농도의 Cl⁻는 슬러리의 pH를 낮추어 일반 금속 부식, 틈새 부식 및 응력 부식을 유발합니다. 이는 슬러리 펌프 및 교반기와 같은 장비를 손상시켜 수명을 크게 단축시킵니다.
- 흡수탑 설계 시 허용 가능한 Cl⁻ 농도는 핵심 고려 사항입니다. 염화물 허용치가 높을수록 더 우수한 재료가 필요하며, 이는 비용 증가로 이어집니다. 일반적으로 2205 스테인리스강과 같은 재료는 최대 20,000mg/L의 Cl⁻ 농도를 견딜 수 있습니다. 더 높은 농도에서는 하스텔로이(Hastelloy) 또는 니켈 기반 합금과 같은 더욱 견고한 재료를 사용하는 것이 좋습니다.
2. 슬러리 이용률 감소 및 시약/에너지 소비량 증가
- 염화물은 슬러리 내에서 대부분 염화칼슘 형태로 존재합니다. 공통 이온 효과로 인해 칼슘 이온 농도가 높아지면 석회석 용해가 억제되어 알칼리도가 낮아지고 SO₂ 제거 반응에 영향을 미칩니다.
- 염화 이온은 또한 SO₂의 물리적 및 화학적 흡수를 방해하여 탈황 효율을 저하시킵니다.
- 과량의 Cl⁻는 흡수기에서 기포를 발생시켜 넘침, 액체 수위 측정 오류 및 펌프 공동 현상을 초래할 수 있습니다. 심지어 슬러리가 연도 가스관으로 유입되는 경우도 발생할 수 있습니다.
- 염화물 농도가 높으면 Al, Fe, Zn과 같은 금속과 강한 착화 반응을 일으켜 CaCO₃의 반응성을 감소시키고 궁극적으로 슬러리 활용 효율을 떨어뜨릴 수 있습니다.
3. 석고 품질 저하
- 슬러리 내 Cl⁻ 농도가 높아지면 SO₂ 용해가 억제되어 석고의 CaCO₃ 함량이 증가하고 탈수 성능이 저하됩니다.
- 고품질 석고를 생산하려면 추가적인 세척수가 필요하며, 이는 악순환을 초래하고 폐수 내 염화물 농도를 증가시켜 처리를 더욱 어렵게 만듭니다.
II. 흡수기 슬러리 내 염화이온의 발생원
1. FGD 시약, 보충수 및 석탄
- 염화물은 이러한 유입 경로를 통해 시스템으로 들어갑니다.
2. 냉각탑 블로우다운을 공정수로 활용
- 블로우다운수에는 일반적으로 약 550mg/L의 Cl⁻가 함유되어 있어 슬러리 내 Cl⁻ 축적에 기여합니다.
3. 정전기 집진기의 성능 저하
- 흡수기로 유입되는 먼지 입자가 증가하면서 염화물이 함께 운반되고, 이 염화물은 슬러리에 용해되어 축적됩니다.
4. 부적절한 폐수 배출
- 설계 및 운영 요건에 따라 탈황 폐수를 배출하지 않으면 Cl⁻가 축적됩니다.
III. 흡수기 슬러리 내 염화이온 제어 방안
과도한 Cl⁻를 제어하는 가장 효과적인 방법은 배출 기준을 준수하면서 탈황 폐수 배출량을 늘리는 것입니다. 그 외 권장되는 조치는 다음과 같습니다.
1. 여과수 사용 최적화
- 여과액 재순환 시간을 단축하고 슬러리 시스템으로 유입되는 냉각수 또는 빗물의 양을 조절하여 수분 균형을 유지하십시오.
2. 석고 세척수량 줄이기
- 석고의 Cl⁻ 함량을 적정 범위로 제한하십시오. Cl⁻ 농도가 10,000 mg/L를 초과할 경우, 탈수 과정에서 슬러리를 새로운 석고 슬러리로 교체하여 Cl⁻ 제거율을 높이십시오. 슬러리의 Cl⁻ 농도는 다음과 같은 방법으로 모니터링하십시오.인라인 밀도계그리고 그에 따라 폐수 배출량을 조정합니다.
3. 염화물 모니터링 강화
- 슬러리 염화물 함량을 정기적으로 검사하고 석탄의 황 함량, 재료 호환성 및 시스템 요구 사항에 따라 작업을 조정하십시오.
4. 슬러리 밀도 및 pH 조절
- 슬러리 밀도는 1080~1150 kg/m³, pH는 5.4~5.8로 유지하십시오. 흡수기 내 반응을 개선하기 위해 주기적으로 pH를 낮추십시오.
5. 정전기 집진기의 정상 작동을 확인하십시오.
- 염화물 농도가 높은 먼지 입자가 흡수기에 유입되는 것을 방지해야 합니다. 그렇지 않으면 이러한 입자가 용해되어 슬러리에 축적될 수 있습니다.
결론
염화이온 과잉은 부적절한 폐수 방류를 나타내며, 이는 탈황 효율 저하 및 시스템 불균형으로 이어집니다. 효과적인 염화물 제어는 시스템 안정성과 효율을 크게 향상시킬 수 있습니다. 맞춤형 솔루션을 원하시거나 시험 사용을 원하시면 문의해 주세요.론미터전문적인 원격 디버깅 지원을 제공하는 당사 제품에 대한 슬러리 밀도 측정 솔루션 관련 무료 상담을 원하시면 연락주십시오.
게시 시간: 2025년 1월 21일