In een natte rookgasontzwavelingsinstallatie met kalksteen en gips is het handhaven van de kwaliteit van de slurry cruciaal voor de veilige en stabiele werking van het gehele systeem. Het heeft een directe invloed op de levensduur van de apparatuur, de ontzwavelingsefficiëntie en de kwaliteit van de bijproducten. Veel energiecentrales onderschatten het effect van chloride-ionen in de slurry op het rookgasontzwavelingssysteem. Hieronder worden de gevaren van een te hoge concentratie chloride-ionen, de bronnen ervan en aanbevolen verbeteringsmaatregelen beschreven.
I. Gevaren van overmatige chloride-ionen
1. Versnelde corrosie van metalen componenten in de absorber
- Chloride-ionen corroderen roestvrij staal en tasten de passiveringslaag aan.
- Hoge concentraties Cl⁻ verlagen de pH van de slurry, wat leidt tot algemene metaalcorrosie, spleetcorrosie en spanningscorrosie. Dit beschadigt apparatuur zoals slurrypompen en roerwerken, waardoor hun levensduur aanzienlijk wordt verkort.
- Bij het ontwerp van een absorptiefilter is de toelaatbare Cl⁻-concentratie een belangrijke factor. Een hogere chloridetolerantie vereist betere materialen, wat de kosten verhoogt. Materialen zoals roestvrij staal 2205 kunnen doorgaans Cl⁻-concentraties tot 20.000 mg/L aan. Voor hogere concentraties worden robuustere materialen zoals Hastelloy of nikkellegeringen aanbevolen.
2. Verminderd gebruik van de slurry en verhoogd verbruik van reagentia/energie
- Chloriden komen in de slurry voornamelijk voor als calciumchloride. Een hoge concentratie calciumionen, als gevolg van het gemeenschappelijke-ion-effect, remt de kalksteenoplossing, verlaagt de alkaliteit en beïnvloedt de SO₂-verwijderingsreactie.
- Chloride-ionen belemmeren ook de fysieke en chemische absorptie van SO₂, waardoor de ontzwavelingsefficiëntie afneemt.
- Een teveel aan Cl⁻ kan leiden tot de vorming van bellen in de absorber, met als gevolg overloop, onjuiste vloeistofniveau-metingen en cavitatie van de pomp. Dit kan er zelfs toe leiden dat slurry in het rookgaskanaal terechtkomt.
- Hoge chlorideconcentraties kunnen ook sterke complexeringsreacties veroorzaken met metalen zoals Al, Fe en Zn, waardoor de reactiviteit van CaCO₃ afneemt en uiteindelijk de efficiëntie van het gebruik van de slurry daalt.
3. Verslechtering van de gipskwaliteit
- Verhoogde Cl⁻-concentraties in de slurry remmen de SO₂-oplossing, wat leidt tot een hoger CaCO₃-gehalte in het gips en slechte ontwateringseigenschappen.
- Voor de productie van hoogwaardig gips is extra waswater nodig, wat een vicieuze cirkel creëert en de chlorideconcentratie in het afvalwater verhoogt, waardoor de behandeling ervan gecompliceerd wordt.
II. Bronnen van chloride-ionen in de absorptieslurry
1. FGD-reagentia, suppletiewater en steenkool
- Chloriden komen via deze ingangen in het systeem terecht.
2. Gebruik van koeltorenspuin als proceswater
- Het afblaaswater bevat doorgaans ongeveer 550 mg/L Cl⁻, wat bijdraagt aan de ophoping van Cl⁻ in de mest.
3. Slechte prestaties van de elektrostatische precipitator
- De toegenomen hoeveelheid stofdeeltjes die de absorbeerder binnenkomen, bevat chloriden die in de slurry oplossen en zich ophopen.
4. Onvoldoende lozing van afvalwater
- Het niet lozen van ontzwavelingsafvalwater volgens de ontwerp- en operationele vereisten leidt tot Cl⁻-ophoping.
III. Maatregelen ter beheersing van chloride-ionen in de absorptieslurry
De meest effectieve methode om overmatige Cl⁻-concentraties te beheersen, is het verhogen van de lozing van ontzwavelingsafvalwater, met inachtneming van de lozingsnormen. Andere aanbevolen maatregelen zijn onder meer:
1. Optimaliseer het gebruik van gefilterd water
- Verkort de recirculatietijd van het filtraat en regel de toevoer van koelwater of regenwater naar het slibsysteem om de waterbalans te handhaven.
2. Verminder het watergebruik bij het wassen van gips.
- Beperk het Cl⁻-gehalte in gips tot een redelijk niveau. Verhoog de verwijdering van Cl⁻ tijdens het ontwateren door de slurry te vervangen door verse gipsslurry wanneer de Cl⁻-concentratie hoger is dan 10.000 mg/L. Monitor de Cl⁻-concentratie in de slurry met eeninline dichtheidsmeteren de lozingssnelheden van afvalwater dienovereenkomstig aanpassen.
3. Versterk de chloridebewaking
- Test regelmatig het chloridegehalte van de slurry en pas de werkzaamheden aan op basis van het zwavelgehalte van de kolen, de materiaalcompatibiliteit en de systeemvereisten.
4. Beheers de dichtheid en pH van de mestbrij
- Houd de slurrydichtheid tussen 1080 en 1150 kg/m³ en de pH tussen 5,4 en 5,8. Verlaag periodiek de pH om de reacties in de absorber te verbeteren.
5. Zorg voor een correcte werking van de elektrostatische precipitators.
- Voorkom dat stofdeeltjes met een hoge chlorideconcentratie in de absorber terechtkomen, aangezien deze anders zouden oplossen en zich in de slurry zouden ophopen.
Conclusie
Een teveel aan chloride-ionen duidt op onvoldoende afvalwaterlozing, wat leidt tot een lagere ontzwavelingsefficiëntie en verstoringen in het systeem. Effectieve chloridebeheersing kan de stabiliteit en efficiëntie van het systeem aanzienlijk verbeteren. Voor oplossingen op maat of om het te proberen, neem contact met ons op.LonnmeterVoor producten van met professionele ondersteuning bij het oplossen van problemen op afstand, kunt u contact met ons opnemen voor een gratis adviesgesprek over oplossingen voor het meten van de slurrydichtheid.
Geplaatst op: 21 januari 2025
