A frequência, o tempo e a profundidade do corte do pico estão aumentando. A redução profunda dos picos não apenas testa a confiabilidade e a economia da operação da unidade, mas também afeta a operação estável das instalações de proteção ambiental e a conformidade das emissões poluentes. Para a tecnologia de transformação de flexibilidade, muitas pesquisas foram conduzidas em caldeiras, turbinas a vapor, equipamentos auxiliares, sistema de controle e desnitrificação de gases de combustão, mas para dessulfurização de gases de combustão
Há muito pouca pesquisa sobre como se adaptar rapidamente ao corte profundo de picos (especialmente aumento rápido de carga) no sistema FGD. Anteriormente, o equipamento de dessulfurização de gases de combustão (FGD) em usinas termelétricas a carvão na China utilizava principalmente o processo de dessulfurização úmida de calcário/gesso, onde o absorvente era calcário (composto principalmente de CaCO3). Este dessulfurizador era relativamente barato e tinha uma capacidade de dessulfuração decente, mas devido à sua baixa solubilidade e fraca alcalinidade, havia um gargalo na melhoria adicional da eficiência da dessulfurização após atingir um determinado nível.
A actual oferta de carvão está a tornar-se cada vez mais escassa e os tipos de carvão são complexos e variados. O carvão com alto teor de enxofre (doravante denominado "carvão com alto teor de enxofre") ou a mistura desigual de carvão representam desafios significativos para as emissões de SO2. Métodos convencionais, como otimizar a operação das bombas de circulação de polpa, ajustar a frequência das bombas de circulação, regular o valor de pH da polpa da torre de absorção e usar aditivos de dessulfuração para ajuste rápido e profundo têm desempenho insuficiente e muitas desvantagens. Durante o rápido e frequente processo de aumento de carga da unidade, a capacidade de projeto existente e a velocidade de resposta do FGD não podem atender à demanda, e a concentração de emissões de SO2 (neste artigo, "concentração" de SO2 refere-se à concentração de massa) muitas vezes excede o padrão , o que traz grande pressão à usina e ao pessoal operacional; Portanto, é muito necessário desenvolver novas tecnologias correspondentes para resolver esta questão e melhorar a adaptabilidade e as capacidades de resposta a emergências dos sistemas FGD existentes. Este artigo toma uma unidade de 600 MW como exemplo e conduz experimentos usando um novo tipo de absorvente de dessulfurização de alta eficiência (doravante denominado "novo dessulfurizador") para resolver o problema de emissões excessivas de SO2 durante picos profundos de corte e rápido aumento de carga de a unidade, ao mesmo tempo que melhora a adaptabilidade do sistema FGD ao carvão contendo enxofre.
Novo dessulfurizador e seu princípio de dessulfurização
O novo dessulfurizador é um absorvente à base de cálcio, composto principalmente de Ca (OH) 2 muito fino. Ele utiliza cálcio como substrato e alguns metais alcalinos e íons carbonato como aditivos. Após ativação e modificação de vários componentes funcionais, atinge forte desempenho alcalino e pode absorver SO2 com eficiência. O processo de preparação é o seguinte: Blocos de cal de alta pureza cuidadosamente selecionados e calcinados (compostos principalmente de CaO) são alimentados em um digestor por um alimentador, e água e um catalisador especial são adicionados para digerir os blocos de cal em cal madura Ca (OH ) 2. Em seguida, após filtração e purificação em vários estágios, impurezas como substâncias inertes insolúveis são removidas e, finalmente, uma suspensão de Ca (OH) 2 com uma fração de massa de cerca de 25% (contendo uma pequena quantidade de substâncias alcalinas solúveis, como como Na2O e MgO contidos na cal original são obtidos. O tamanho de partícula do novo dessulfurizador é de cerca de 2{11}}0 nm analisado usando um analisador de tamanho de partícula a laser Malvern. Os principais indicadores deste produto são: líquido branco leitoso, com fração de massa sólida de (25 ± 1)%; A fração mássica de substâncias ácidas insolúveis não deve exceder 0,3%; O valor do pH não é inferior a 13. Comparado com o pó de cal hidratada comum do mercado, este produto possui alta pureza, pequena finura e alta reatividade, mas a diferença de custo não é significativa.
A equação total da reação para a absorção de SO2 pelo novo dessulfurizador é
Pode-se observar que a reação do Ca (OH) 2 e do calcário que absorve SO2 é basicamente a mesma, e os subprodutos também são os mesmos. Portanto, a adição do novo dessulfurizador não terá efeitos adversos na operação do sistema existente de dessulfurização de gases de combustão úmida de calcário/gesso. As vantagens do novo dessulfurizador são as seguintes:
a) SO2 é um óxido ácido e o novo dessulfurizador Ca (OH) 2 é fortemente alcalino. Portanto, quando os dois se encontram, ocorrerá uma reação de neutralização ácido-base forte e irreversível, com uma taxa de reação e atividade muito mais altas do que a série de reações de ácidos fracos e sais alcalinos fracos entre o calcário e o SO2; Portanto, a taxa de reação e a atividade superficial do novo dessulfurizador são muito superiores às do calcário absorvente convencional.
b)O tamanho de partícula do novo dessulfurizador é relativamente concentrado, principalmente em torno de 200 nm. Comparado com o pó de calcário convencional (tamanho de partícula inferior a 44 μm), a diferença de tamanho de partícula entre os dois é mais de 200 vezes; Portanto, o novo dessulfurizador tem uma área superficial específica maior, maior reatividade e pode reagir completa e rapidamente com o SO2 sem deixar resíduos. Devido à pequena área superficial do calcário, ao sal alcalino fraco CaCO3, a cerca de 10% de impurezas no calcário e ao processo de operação dos moinhos de bolas, 10% a 20% do pó de calcário não reagirá e permanecerá na torre de absorção, causando sedimentação e até mesmo escalando dentro da torre.
c)O novo dessulfurizador é um álcali forte e o CaCO3 é um sal alcalino fraco. O primeiro tem um efeito e uma velocidade muito maiores na melhoria do valor do pH da pasta fluida da torre de absorção do que o último; Portanto, o novo dessulfurizador pode aumentar rapidamente o valor do pH da pasta da torre de absorção e melhorar o efeito de dessulfurização da torre de absorção.
d)O novo dessulfurizador possui grande área superficial e forte atividade, portanto impurezas como cinzas volantes e calcário que afetam a qualidade da lama, assim como íons cloreto, não podem afetar sua reação. Tem um efeito de boa governação no chorume que foi deteriorado por impurezas.
e) A dureza do novo dessulfurizador é muito inferior à do calcário, e o Ca (OH) 2 é um álcali forte, que reduz o desgaste, o bloqueio e a corrosão ácida de equipamentos e tubulações no sistema FGD. Pode melhorar a vida útil de equipamentos e tubulações e reduzir as taxas de manutenção de equipamentos.
