피크 감소의 빈도, 시간 및 깊이가 증가하고 있습니다. Deep Peak Shaving은 단위 운전의 신뢰성과 경제성을 테스트할 뿐만 아니라, 환경보호시설의 안정적인 운영과 오염물질 배출 준수 여부에도 영향을 미칩니다. 유연성 전환기술로는 보일러, 증기터빈, 부대기기, 제어시스템, 배연탈질 분야에서 많은 연구가 진행되어 왔지만, 배연탈황 분야에서는
FGD 시스템에서 깊은 피크 저감(특히 급격한 부하 증가)에 신속하게 적응하는 방법에 대한 연구는 거의 없습니다. 이전에 중국 석탄화력발전소의 배연탈황(FGD) 장비는 주로 석회석/석고 습식 탈황 공정을 사용했는데, 흡수제는 석회석(주로 CaCO3로 구성)을 사용했습니다. 이 탈황제는 상대적으로 가격이 저렴하고 탈황능력이 양호했으나, 용해도가 낮고 알칼리도가 약해 일정 수준 도달 이후에는 탈황 효율을 더욱 향상시키는 데 병목 현상이 있었다.
현재 석탄 공급은 점점 더 부족해지고 있으며 석탄의 종류는 복잡하고 다양합니다. 고유황 석탄(이하 "고유황 석탄"이라고 함) 또는 고르지 않은 석탄 혼합은 SO2 배출에 심각한 문제를 야기합니다. 슬러리 순환펌프의 운전 최적화, 순환펌프의 주파수 조절, 흡수탑 슬러리의 pH 값 조절, 신속하고 심도 있는 조절을 위한 탈황첨가제 사용 등 기존의 방법으로는 성능이 부족하고 단점이 많습니다. 장치의 빠르고 빈번한 부하 증가 과정에서 FGD의 기존 설계 용량 및 응답 속도는 수요를 충족할 수 없으며 SO2 배출 농도(이 기사에서 SO2 "농도"는 질량 농도를 나타냄)가 기준을 초과하는 경우가 많습니다. 이는 발전소와 운영 인력에게 큰 부담을 안겨줍니다. 따라서 이 문제를 해결하고 기존 FGD 시스템의 적응성과 비상 대응 능력을 향상시키기 위해 해당 신기술을 개발하는 것이 매우 필요합니다. 본 논문에서는 600MW 단위를 예로 들어 Deep Peak Shaving 및 급격한 부하증가 시 SO2 배출과잉 문제를 해결하기 위해 신형 고효율 탈황흡수제(이하 '신탈황장치')를 이용한 실험을 진행한다. 황 함유 석탄에 대한 FGD 시스템의 적응성을 향상시키는 동시에 장치입니다.
새로운 탈황제 및 그 탈황원리
새로운 탈황제는 주로 매우 미세한 Ca(OH)2로 구성된 칼슘 기반 흡수제입니다. 칼슘을 기질로 사용하고 일부 알칼리 금속과 탄산 이온을 첨가제로 사용합니다. 다양한 기능성 성분을 활성화하고 변형한 후 강력한 알칼리성 성능을 달성하고 SO2를 효율적으로 흡수할 수 있습니다. 준비 과정은 다음과 같습니다. 엄선 및 소성된 고순도 석회 블록(주로 CaO로 구성)을 공급 장치를 통해 소화조에 공급하고, 물과 특수 촉매를 첨가하여 석회 블록을 성숙한 석회 Ca(OH)로 소화합니다. ) 2. 이후 다단계 여과 및 정제 과정을 거쳐 불활성 불용성 물질 등의 불순물을 제거하고, 최종적으로 질량 분율 약 25%의 Ca(OH)2 현탁액(알칼리성 용해성 물질 등 소량 함유)을 얻는다. 원래 석회에 함유된 Na2O 및 MgO)를 얻습니다. 새로운 탈황제의 입자 크기는 Malvern 레이저 입자 크기 분석기를 사용하여 분석한 결과 약 2{11}0nm입니다. 이 제품의 주요 지표는 다음과 같습니다: (25 ± 1)%의 고체 질량 분율을 갖는 유백색 액체; 산성 불용성 물질의 질량 분율은 0.3%를 초과해서는 안 됩니다. pH 값은 13 이상입니다. 시중에서 판매되는 일반 수화석회 분말과 비교하여 이 제품은 순도가 높고 미세하며 반응성이 높지만 비용 차이는 크지 않습니다.
새로운 탈황 장치에 의한 SO2 흡수에 대한 전체 반응식은 다음과 같습니다.
Ca(OH)2와 석회석이 SO2를 흡수하는 반응은 기본적으로 동일하고, 부산물도 동일함을 알 수 있다. 따라서 새로운 탈황제를 추가하더라도 기존 석회석/석고 습식 배가스 탈황 시스템의 운영에 부정적인 영향을 미치지 않습니다. 새로운 탈황기의 장점은 다음과 같습니다.
a) SO2는 산성 산화물이고, 새로운 탈황제인 Ca(OH)2는 강알칼리성이다. 따라서 두 가지가 만나면 강력하고 돌이킬 수 없는 산-염기 중화 반응이 일어나며 석회석과 SO2 사이의 일련의 약산 및 약 알칼리 염 반응보다 훨씬 더 높은 반응 속도와 활성을 갖습니다. 따라서 새로운 탈황제의 반응속도와 표면활성은 기존 흡수성 석회석에 비해 훨씬 높다.
b)새로운 탈황제의 입자 크기는 상대적으로 집중되어 있으며 주로 200nm 정도입니다. 기존의 석회석 분말(입자 크기 44μm 미만)과 비교할 때 둘 사이의 입자 크기 차이는 200배 이상입니다. 따라서 새로운 탈황제는 비표면적이 더 크고 반응성이 높으며 잔류물 없이 SO2와 완전하고 빠르게 반응할 수 있습니다. 석회석은 표면적이 작고 약알칼리염 CaCO3, 석회석에 약 10% 정도의 불순물, 볼밀의 운전과정으로 인해 석회석 분말 중 10~20% 정도는 반응하지 않고 흡수탑에 남아 침전을 일으키고, 심지어 타워 내부의 확장도 가능합니다.
c)새로운 탈황제는 강알칼리이고 CaCO3는 약알칼리염이다. 전자는 후자보다 흡수탑 슬러리의 pH 값을 개선하는 데 훨씬 더 높은 효과와 속도를 가지고 있습니다. 따라서 새로운 탈황제는 흡수탑 슬러리의 pH 값을 빠르게 높이고 흡수탑의 탈황 효과를 향상시킬 수 있습니다.
d)새로운 탈황제는 표면적이 크고 활성이 강해 슬러리 품질에 영향을 미치는 비산회, 석회석 등 불순물과 염화물 이온이 반응에 영향을 미치지 않는다. 불순물로 인해 변질된 슬러리에 대한 거버넌스 효과가 좋습니다.
e) 새로운 탈황제의 경도는 석회석의 경도보다 훨씬 낮으며 Ca(OH)2는 강알칼리이므로 FGD 시스템의 장비 및 파이프라인의 마모, 막힘 및 산 부식을 줄입니다. 장비 및 파이프라인의 서비스 수명을 향상시키고 장비 유지 관리 비율을 줄일 수 있습니다.
