فرکانس، زمان و عمق اوج اصلاح در حال افزایش است. تراشیدن پیک عمیق نه تنها قابلیت اطمینان و صرفه جویی عملکرد واحد را آزمایش می کند، بلکه بر عملکرد پایدار تأسیسات حفاظت از محیط زیست و انطباق با انتشار آلاینده ها نیز تأثیر می گذارد. برای فناوری تبدیل انعطاف پذیری، تحقیقات زیادی در بویلر، توربین بخار، تجهیزات کمکی، سیستم کنترل و نیترات زدایی گاز دودکش انجام شده است، اما برای گوگردزدایی از گاز دودکش انجام شده است.
تحقیقات بسیار کمی در مورد چگونگی انطباق سریع با تراشیدن عمیق (به خصوص افزایش سریع بار) در سیستم FGD وجود دارد. پیش از این، تجهیزات گوگرد زدایی گازهای دودکش (FGD) در نیروگاه های زغال سنگ در چین عمدتاً از فرآیند گوگرد زدایی مرطوب سنگ آهک/گچ استفاده می کردند که جاذب آن سنگ آهک بود (عمدتاً از CaCO3 تشکیل شده است). این گوگرد زدا نسبتاً ارزان بود و ظرفیت گوگرد زدایی مناسبی داشت، اما به دلیل حلالیت کم و قلیاییت ضعیف، پس از رسیدن به یک سطح معین، گلوگاهی در بهبود بیشتر راندمان گوگرد زدایی وجود داشت.
عرضه فعلی زغال سنگ به طور فزاینده ای محدود می شود و انواع زغال سنگ پیچیده و متنوع هستند. زغال سنگ با گوگرد بالا (از این پس به عنوان "زغال سنگ گوگرد بالا" نامیده می شود) یا مخلوط زغال سنگ ناهموار چالش های قابل توجهی برای انتشار SO2 ایجاد می کند. روشهای مرسوم مانند بهینهسازی عملکرد پمپهای سیرکولاسیون دوغاب، تنظیم فرکانس پمپهای سیرکولاسیون، تنظیم مقدار pH دوغاب برج جذب و استفاده از افزودنیهای گوگردزدایی برای تنظیم سریع و عمیق، عملکرد ناکافی و معایب زیادی دارند. در طی فرآیند افزایش سریع و مکرر بار واحد، ظرفیت طراحی موجود و سرعت پاسخ FGD نمی تواند تقاضا را برآورده کند و غلظت انتشار SO2 (در این مقاله، "غلظت SO2" به غلظت جرم اشاره دارد) اغلب از استاندارد فراتر می رود. که فشار زیادی را به نیروگاه و پرسنل بهره برداری وارد می کند. بنابراین، توسعه فناوریهای جدید مربوطه برای رسیدگی به این موضوع و بهبود سازگاری و قابلیتهای واکنش اضطراری سیستمهای FGD موجود بسیار ضروری است. این مقاله یک واحد 600 مگاواتی را به عنوان مثال در نظر می گیرد و آزمایش هایی را با استفاده از نوع جدیدی از جاذب گوگرد زدایی با راندمان بالا (که از این پس به عنوان "گوگرد زدایی جدید" نامیده می شود) انجام می دهد تا مشکل انتشار بیش از حد SO2 در حین تراشیدن پیک عمیق و افزایش سریع بار را حل کند. این واحد، در حالی که سازگاری سیستم FGD را با زغال سنگ حاوی گوگرد بهبود می بخشد.
گوگرد زدایی جدید و اصل گوگرد زدایی آن
گوگرد زدایی جدید یک جاذب مبتنی بر کلسیم است که عمدتاً از کلسیم بسیار ریز (OH) 2 تشکیل شده است. از کلسیم به عنوان بستر و برخی از فلزات قلیایی و یون های کربنات به عنوان افزودنی استفاده می کند. پس از فعال سازی و اصلاح اجزای عملکردی مختلف، عملکرد قلیایی قوی را به دست می آورد و می تواند SO2 را به طور موثر جذب کند. فرآیند آماده سازی به شرح زیر است: بلوک های آهکی با خلوص بالا که با دقت انتخاب شده و کلسینه شده اند (عمدتا از CaO تشکیل شده اند) توسط یک تغذیه کننده به هاضم وارد می شوند و آب و یک کاتالیزور مخصوص برای هضم بلوک های آهک به آهک بالغ کلسیم (OH) اضافه می شود. ) 2. سپس پس از فیلتراسیون و خالص سازی چند مرحله ای، ناخالصی هایی مانند مواد نامحلول بی اثر حذف شده و در نهایت سوسپانسیون Ca (OH) 2 با کسر جرمی حدود 25 درصد (حاوی مقدار کمی مواد محلول قلیایی مانند Na2O و MgO موجود در آهک اصلی) به دست می آید. اندازه ذرات گوگردزدای جدید حدود 200 نانومتر است که با استفاده از تحلیلگر اندازه ذرات لیزری Malvern تجزیه و تحلیل شده است. شاخص های اصلی این محصول عبارتند از: مایع سفید شیری، با کسر جرمی جامد (25 ± 1)٪. کسر جرمی مواد نامحلول اسیدی نباید از 0.3٪ تجاوز کند. مقدار pH آن کمتر از 13 نیست. در مقایسه با پودر آهک هیدراته معمولی موجود در بازار، این محصول دارای خلوص بالا، ظرافت کم و واکنش پذیری بالا است، اما تفاوت قیمت آن قابل توجه نیست.
معادله کل واکنش برای جذب SO2 توسط گوگرد زدایی جدید است
مشاهده می شود که واکنش Ca (OH) 2 و سنگ آهک جذب کننده SO2 اساساً یکسان است و محصولات جانبی نیز یکسان هستند. بنابراین، افزودن گوگردزدای جدید اثرات نامطلوبی بر عملکرد سیستم گوگرد زدایی از گازهای دودکش مرطوب موجود سنگ آهک/گچ نخواهد داشت. مزایای گوگردزدای جدید به شرح زیر است:
a) SO2 یک اکسید اسیدی است و گوگرد زدایی جدید Ca (OH) 2 به شدت قلیایی است. بنابراین، هنگامی که این دو به هم می رسند، یک واکنش خنثی سازی اسید-باز قوی و برگشت ناپذیر رخ می دهد، با سرعت واکنش و فعالیت بسیار بالاتر از سری واکنش های اسید ضعیف و نمک قلیایی ضعیف بین سنگ آهک و SO2. بنابراین، سرعت واکنش و فعالیت سطحی گوگردزدای جدید بسیار بالاتر از سنگ آهک جاذب معمولی است.
b)اندازه ذرات گوگردزدای جدید نسبتاً متمرکز است، عمدتاً در حدود 200 نانومتر. در مقایسه با پودر سنگ آهک معمولی (اندازه ذرات کمتر از 44 میکرو متر)، تفاوت اندازه ذرات بین این دو بیش از 200 برابر است. بنابراین، گوگرد زدایی جدید دارای سطح ویژه بزرگتر، واکنش پذیری بالاتر است و می تواند به طور کامل و سریع با SO2 بدون باقیمانده واکنش نشان دهد. به دلیل کوچک بودن سطح سنگ آهک، نمک قلیایی ضعیف CaCO3، حدود 10 درصد ناخالصی در سنگ آهک و فرآیند کار آسیاب گلوله ای، 10 تا 20 درصد پودر سنگ آهک واکنشی نشان نمی دهد و در برج جذب باقی می ماند و باعث رسوب و رسوب می شود. حتی پوسته پوسته شدن در داخل برج.
c)گوگرد زدایی جدید یک قلیایی قوی و CaCO3 یک نمک قلیایی ضعیف است. اولی تأثیر و سرعت بسیار بیشتری در بهبود مقدار pH دوغاب برج جذب نسبت به دومی دارد. بنابراین، گوگرد زدایی جدید می تواند به سرعت مقدار pH دوغاب برج جذب را افزایش دهد و اثر گوگرد زدایی برج جذب را بهبود بخشد.
d)گوگردزدای جدید دارای سطح وسیع و فعالیت قوی است، بنابراین ناخالصی هایی مانند خاکستر بادی و سنگ آهک که بر کیفیت دوغاب تأثیر می گذارد و همچنین یون های کلرید نمی توانند بر واکنش آن تأثیر بگذارند. روی دوغابی که در اثر ناخالصی ها از بین رفته است، اثر حاکمیت خوبی دارد.
e) سختی گوگردزدای جدید بسیار کمتر از سنگ آهک است و Ca (OH) 2 یک قلیایی قوی است که سایش، انسداد و خوردگی اسیدی تجهیزات و خطوط لوله را در سیستم FGD کاهش می دهد. این می تواند طول عمر تجهیزات و خطوط لوله را بهبود بخشد و نرخ تعمیر و نگهداری تجهیزات را کاهش دهد.
