La frecuencia, el tiempo y la profundidad de la reducción de picos están aumentando. La reducción profunda de picos no sólo pone a prueba la confiabilidad y economía del funcionamiento de la unidad, sino que también afecta el funcionamiento estable de las instalaciones de protección ambiental y el cumplimiento de las emisiones contaminantes. Para la tecnología de transformación de la flexibilidad, se han realizado muchas investigaciones en calderas, turbinas de vapor, equipos auxiliares, sistemas de control y desnitrificación de gases de combustión, pero para la desulfuración de gases de combustión.
Hay muy poca investigación sobre cómo adaptarse rápidamente a una reducción profunda de los picos (especialmente un aumento rápido de la carga) en el sistema FGD. Anteriormente, el equipo de desulfuración de gases de combustión (FGD) en las centrales eléctricas de carbón en China utilizaba principalmente el proceso de desulfuración húmeda de piedra caliza/yeso, donde el absorbente era piedra caliza (compuesta principalmente de CaCO3). Este desulfurizador era relativamente económico y tenía una capacidad de desulfuración decente, pero debido a su baja solubilidad y débil alcalinidad, existía un cuello de botella para mejorar aún más la eficiencia de desulfuración después de alcanzar un cierto nivel.
La oferta actual de carbón es cada vez más escasa y los tipos de carbón son complejos y variados. El carbón con alto contenido de azufre (en lo sucesivo denominado "carbón con alto contenido de azufre") o la mezcla desigual del carbón plantean desafíos importantes para las emisiones de SO2. Los métodos convencionales como optimizar el funcionamiento de las bombas de circulación de lodo, ajustar la frecuencia de las bombas de circulación, regular el valor de pH de lodo de la torre de absorción y usar aditivos de desulfuración para un ajuste rápido y profundo tienen un rendimiento insuficiente y muchos inconvenientes. Durante el rápido y frecuente proceso de aumento de carga de la unidad, la capacidad de diseño existente y la velocidad de respuesta del FGD no pueden satisfacer la demanda, y la concentración de emisiones de SO2 (en este artículo, la "concentración" de SO2 se refiere a la concentración de masa) a menudo excede el estándar. , lo que genera una gran presión para la central eléctrica y el personal operativo; Por lo tanto, es muy necesario desarrollar nuevas tecnologías correspondientes para abordar este problema y mejorar la adaptabilidad y las capacidades de respuesta a emergencias de los sistemas FGD existentes. Este artículo toma como ejemplo una unidad de 600 MW y realiza experimentos utilizando un nuevo tipo de absorbente de desulfuración de alta eficiencia (en lo sucesivo denominado "nuevo desulfurizador") para resolver el problema de las emisiones excesivas de SO2 durante el afeitado profundo de los picos y el rápido aumento de la carga de la unidad, al tiempo que mejora la adaptabilidad del sistema FGD al carbón que contiene azufre.
Nuevo desulfurizador y su principio de desulfuración.
El nuevo desulfurizador es un absorbente a base de calcio, compuesto principalmente por Ca(OH)2 muy fino. Utiliza calcio como sustrato y algunos metales alcalinos e iones carbonato como aditivos. Después de la activación y modificación de varios componentes funcionales, logra un fuerte rendimiento alcalino y puede absorber SO2 de manera eficiente. El proceso de preparación es el siguiente: bloques de cal de alta pureza cuidadosamente seleccionados y calcinados (compuestos principalmente de CaO) se introducen en un digestor mediante un alimentador, y se añaden agua y un catalizador especial para digerir los bloques de cal en cal madura Ca (OH). ) 2. Luego, después de la filtración y purificación en múltiples etapas, se eliminan impurezas como sustancias insolubles inertes y finalmente se obtiene una suspensión de Ca (OH) 2 con una fracción de masa de aproximadamente el 25% (que contiene una pequeña cantidad de sustancias solubles alcalinas como Se obtiene Na2O y MgO contenidos en la cal original). El tamaño de partícula del nuevo desulfurador es de aproximadamente 200 nm, analizado utilizando un analizador de tamaño de partículas láser Malvern. Los principales indicadores de este producto son: líquido de color blanco lechoso, con una fracción de masa sólida de (25 ± 1)%; La fracción másica de sustancias ácidas insolubles no excederá el 0,3%; El valor de pH no es inferior a 13. En comparación con el polvo de cal hidratada común en el mercado, este producto tiene alta pureza, pequeña finura y alta reactividad, pero la diferencia de costo no es significativa.
La ecuación de reacción total para la absorción de SO2 por el nuevo desulfurizador es
Se puede ver que la reacción del Ca (OH) 2 y la piedra caliza que absorbe SO2 es básicamente la misma y los subproductos también son los mismos. Por lo tanto, la adición del nuevo desulfurizador no tendrá efectos adversos en la operación del sistema existente de desulfuración húmeda de gases de combustión de piedra caliza/yeso. Las ventajas del nuevo desulfurizador son las siguientes:
a) El SO2 es un óxido ácido y el nuevo desulfurador Ca (OH) 2 es fuertemente alcalino. Por lo tanto, cuando los dos se encuentran, se producirá una reacción de neutralización ácido-base fuerte e irreversible, con una velocidad y actividad de reacción mucho más altas que la serie de reacciones de ácidos débiles y sales alcalinas débiles entre la piedra caliza y el SO2; Por lo tanto, la velocidad de reacción y la actividad superficial del nuevo desulfurizador son mucho más altas que las de la piedra caliza absorbente convencional.
b)El tamaño de partícula del nuevo desulfurador está relativamente concentrado, principalmente alrededor de 200 nm. En comparación con el polvo de piedra caliza convencional (tamaño de partícula inferior a 44 μm), la diferencia de tamaño de partícula entre los dos es más de 200 veces; Por lo tanto, el nuevo desulfurizador tiene una superficie específica más grande, mayor reactividad y puede reaccionar total y rápidamente con SO2 sin dejar residuos. Debido a la pequeña superficie de la piedra caliza, la sal alcalina débil CaCO3, aproximadamente el 10 % de impurezas en la piedra caliza y el proceso de operación de los molinos de bolas, entre el 10 % y el 20 % del polvo de piedra caliza no reaccionará y permanecerá en la torre de absorción, provocando sedimentación y incluso escalando dentro de la torre.
c)El nuevo desulfurizador es un álcali fuerte y CaCO3 es una sal alcalina débil. El primero tiene un efecto y una velocidad mucho mayores en la mejora del valor de pH de la suspensión de la torre de absorción que el segundo; Por lo tanto, el nuevo desulfurizador puede aumentar rápidamente el valor de pH de la suspensión de la torre de absorción y mejorar el efecto de desulfuración de la torre de absorción.
d)El nuevo desulfurizador tiene una gran superficie y una fuerte actividad, por lo que las impurezas como las cenizas volantes y la piedra caliza que afectan la calidad de la suspensión, así como los iones de cloruro, no pueden afectar su reacción. Tiene un efecto de buena gobernanza sobre los purines deteriorados por impurezas.
e) La dureza del nuevo desulfurador es mucho menor que la de la piedra caliza y el Ca (OH) 2 es un álcali fuerte que reduce el desgaste, el bloqueo y la corrosión ácida de los equipos y tuberías en el sistema FGD. Puede mejorar la vida útil de los equipos y tuberías y reducir las tasas de mantenimiento de los equipos.
