Análisis de las causas de las dificultades de deshidratación del yeso
1 Alimentación de aceite de caldera y combustión estable
Las calderas de generación de energía a carbón requieren un alto consumo de fueloil para facilitar la combustión durante el arranque, la parada, la combustión estable a baja carga y la regulación de picos de presión, debido a su diseño y a la combustión de carbón. Debido a la inestabilidad del funcionamiento y a la combustión insuficiente de la caldera, una cantidad considerable de fueloil no quemado o una mezcla de polvo de fueloil entra en la suspensión del absorbedor junto con los gases de combustión. Bajo fuertes perturbaciones en el absorbedor, es muy fácil que se forme espuma fina y se acumule en la superficie de la suspensión. Este es el análisis de la composición de la espuma en la superficie de la suspensión del absorbedor de la central eléctrica.
Mientras el aceite se acumula en la superficie de la lechada, una parte se dispersa rápidamente en la lechada absorbente mediante la interacción de la agitación y la pulverización, formando una fina película de aceite sobre la superficie de la piedra caliza, el sulfito de calcio y otras partículas de la lechada. Esta película envuelve la piedra caliza y otras partículas, dificultando la disolución de la piedra caliza y la oxidación del sulfito de calcio, lo que afecta la eficiencia de la desulfuración y la formación de yeso. La lechada de la torre de absorción, que contiene aceite, ingresa al sistema de deshidratación de yeso a través de la bomba de descarga. Debido a la presencia de aceite y productos de ácido sulfuroso no completamente oxidados, es fácil que se bloquee el espacio entre la tela filtrante de la cinta transportadora de vacío, lo que dificulta la deshidratación del yeso.
2.Concentración de humo en la entrada
La torre de absorción de desulfuración húmeda posee un efecto sinérgico de eliminación de polvo, con una eficiencia de aproximadamente el 70 %. La central eléctrica está diseñada para una concentración de polvo de 20 mg/m³ a la salida del colector de polvo (entrada de desulfuración). Para ahorrar energía y reducir el consumo eléctrico de la planta, la concentración real de polvo a la salida del colector se controla en aproximadamente 30 mg/m³. El exceso de polvo ingresa a la torre de absorción y se elimina mediante el efecto sinérgico de eliminación de polvo del sistema de desulfuración. La mayoría de las partículas de polvo que ingresan a la torre de absorción después de la purificación electrostática de polvo tienen un tamaño inferior a 10 μm, o incluso inferior a 2,5 μm, mucho menor que el tamaño de partícula de la lechada de yeso. Una vez que el polvo ingresa a la cinta transportadora de vacío con la lechada de yeso, también obstruye la tela filtrante, lo que resulta en una baja permeabilidad al aire de la tela filtrante y dificulta la deshidratación del yeso.

2. Influencia de la calidad de la lechada de yeso
1 Densidad de la suspensión
La densidad de la lechada indica su densidad en la torre de absorción. Si la densidad es demasiado baja, significa que el contenido de CaSO₄ en la lechada es bajo y el de CaCO₄ es alto, lo que provoca directamente el desperdicio de CaCO₄. Al mismo tiempo, debido al pequeño tamaño de las partículas de CaCO₄, es fácil causar dificultades en la deshidratación del yeso; si la densidad de la lechada es demasiado alta, significa que el contenido de CaSO₄ en la lechada es alto. Un CaSO₄ alto dificultará la disolución del CaCO₄ e inhibirá la absorción de SO₂. El CaCO₄ ingresa al sistema de deshidratación al vacío con la lechada de yeso y también afecta el efecto de deshidratación del yeso. Para aprovechar al máximo las ventajas del sistema de doble circulación de doble torre para la desulfuración húmeda de gases de combustión, el pH de la torre de primera etapa debe controlarse dentro de un rango de 5,0 ± 0,2, y la densidad de la pulpa debe controlarse dentro de un rango de 1100 ± 20 kg/m³. En funcionamiento real, la densidad de la pulpa de la torre de primera etapa de la planta es de aproximadamente 1200 kg/m³, e incluso alcanza los 1300 kg/m³ en momentos de alta demanda, manteniéndose siempre a un nivel alto.
2. Grado de oxidación forzada de la pulpa
La oxidación forzada de la lechada consiste en introducir suficiente aire en la lechada para que la reacción de oxidación del sulfito de calcio a sulfato de calcio tienda a ser completa, y la tasa de oxidación es superior al 95%, asegurando que haya suficientes variedades de yeso en la lechada para el crecimiento de los cristales. Si la oxidación es insuficiente, se generarán cristales mixtos de sulfito de calcio y sulfato de calcio, causando incrustaciones. El grado de oxidación forzada de la lechada depende de factores como la cantidad de aire de oxidación, el tiempo de residencia de la lechada y el efecto de agitación de la lechada. Un aire de oxidación insuficiente, un tiempo de residencia de la lechada demasiado corto, una distribución desigual de la lechada y un efecto de agitación deficiente provocarán un contenido de CaSO3·1/2H2O en la torre demasiado alto. Se puede observar que, debido a una oxidación local insuficiente, el contenido de CaSO3·1/2H2O en la lechada es significativamente mayor, lo que resulta en una dificultad en la deshidratación del yeso y un mayor contenido de agua.
3. Contenido de impurezas en la lechada Las impurezas en la lechada provienen principalmente de los gases de combustión y la piedra caliza. Estas impurezas forman iones de impureza en la lechada, lo que afecta la estructura reticular del yeso. Los metales pesados disueltos continuamente en el humo inhibirán la reacción de Ca2+ y HSO3-. Cuando el contenido de F- y Al3+ en la lechada es alto, se generará un complejo de flúor y aluminio AlFn, que cubrirá la superficie de las partículas de piedra caliza, causando envenenamiento de la lechada, reduciendo la eficiencia de desulfuración y las partículas finas de piedra caliza se mezclan en cristales de yeso que no han reaccionado completamente, lo que dificulta la deshidratación del yeso. El Cl- en la lechada proviene principalmente del HCl en los gases de combustión y el agua de proceso. El contenido de Cl- en el agua de proceso es relativamente pequeño, por lo que el Cl- en la lechada proviene principalmente de los gases de combustión. Cuando hay una gran cantidad de Cl⁻ en la lechada, este se envuelve en cristales y se combina con cierta cantidad de Ca₂+ en la lechada para formar CaCl₂ estable, dejando cierta cantidad de agua en los cristales. Al mismo tiempo, cierta cantidad de CaCl₂ en la lechada permanece entre los cristales de yeso, bloqueando el paso de agua libre entre ellos y provocando un aumento del contenido de agua en el yeso.
3. Influencia del estado de funcionamiento del equipo
1. Sistema de deshidratación de yeso. La lechada de yeso se bombea al ciclón de yeso para su deshidratación primaria a través de la bomba de descarga. Cuando la lechada de flujo inferior alcanza un contenido de sólidos de aproximadamente el 50%, fluye a la cinta transportadora de vacío para su deshidratación secundaria. Los principales factores que afectan la separación del ciclón de yeso son la presión de entrada y el tamaño de la boquilla de sedimentación de arena. Si la presión de entrada es demasiado baja, la separación sólido-líquido será deficiente y la lechada de flujo inferior tendrá menos contenido de sólidos, lo que afectará la deshidratación del yeso y aumentará el contenido de agua. Si la presión de entrada es demasiado alta, la separación será mejor, pero afectará la eficiencia de clasificación del ciclón y provocará un desgaste considerable del equipo. Si el tamaño de la boquilla de sedimentación de arena es demasiado grande, también provocará que la pulpa del flujo inferior tenga menos contenido de sólidos y partículas más pequeñas, lo que afectará el efecto de deshidratación de la cinta transportadora de vacío.
Un vacío demasiado alto o demasiado bajo afectará el efecto de deshidratación del yeso. Si el vacío es demasiado bajo, la capacidad de extraer humedad del yeso se reducirá y el efecto de deshidratación del yeso será peor; si el vacío es demasiado alto, los huecos en la tela filtrante pueden bloquearse o la correa puede desviarse, lo que también conducirá a un peor efecto de deshidratación del yeso. Bajo las mismas condiciones de trabajo, cuanto mejor sea la permeabilidad al aire de la tela filtrante, mejor será el efecto de deshidratación del yeso; si la permeabilidad al aire de la tela filtrante es mala y el canal del filtro está bloqueado, el efecto de deshidratación del yeso será peor. El espesor de la torta de filtración también tiene un efecto significativo en la deshidratación del yeso. Cuando la velocidad de la cinta transportadora disminuye, el espesor de la torta de filtración aumenta y la capacidad de la bomba de vacío para extraer la capa superior de la torta de filtración se debilita, lo que resulta en un aumento en el contenido de humedad del yeso. Cuando aumenta la velocidad de la cinta transportadora, el espesor de la torta de filtración disminuye, lo que puede provocar fácilmente fugas locales de la torta de filtración, destruyendo el vacío y también provocando un aumento en el contenido de humedad del yeso.
2. El funcionamiento anormal del sistema de tratamiento de aguas residuales de desulfuración o un volumen pequeño de tratamiento afectará la descarga normal de las aguas residuales de desulfuración. Durante el funcionamiento a largo plazo, impurezas como humo y polvo continuarán entrando en la pulpa, y los metales pesados, Cl-, F-, Al-, etc. en la pulpa continuarán enriqueciéndose, lo que resulta en el deterioro continuo de la calidad de la pulpa, afectando el progreso normal de la reacción de desulfuración, la formación de yeso y la deshidratación. Tomando el Cl- en la pulpa como ejemplo, el contenido de Cl- en la pulpa de la torre de absorción de primer nivel de la central eléctrica es tan alto como 22000mg/L, y el contenido de Cl- en el yeso alcanza el 0,37%. Cuando el contenido de Cl- en la pulpa es de aproximadamente 4300mg/L, el efecto de deshidratación del yeso es mejor. A medida que aumenta el contenido de iones de cloruro, el efecto de deshidratación del yeso se deteriora gradualmente.
Medidas de control
1. Fortalecer el ajuste de la combustión de la operación de la caldera, reducir el impacto de la inyección de aceite y la combustión estable en el sistema de desulfuración durante la etapa de arranque y apagado de la caldera o la operación de baja carga, controlar el número de bombas de circulación de lodo puestas en funcionamiento y reducir la contaminación de la mezcla de aceite en polvo no quemado a la pulpa.
2. Considerando la operación estable a largo plazo y la economía general del sistema de desulfuración, fortalecer el ajuste de operación del colector de polvo, adoptar una operación de parámetros altos y controlar la concentración de polvo en la salida del colector de polvo (entrada de desulfuración) dentro del valor de diseño.
3. Monitoreo en tiempo real de la densidad de la pulpa (medidor de densidad de lodos), volumen de aire de oxidación, nivel de líquido de la torre de absorción (medidor de nivel de radar), dispositivo de agitación de lechada, etc. para garantizar que la reacción de desulfuración se lleve a cabo en condiciones normales.
4. Fortalecer el mantenimiento y ajuste del ciclón de yeso y la cinta transportadora de vacío, controlar la presión de entrada del ciclón de yeso y el grado de vacío de la cinta transportadora dentro de un rango razonable, y revisar regularmente el ciclón, la boquilla de sedimentación de arena y la tela filtrante para asegurar que el equipo funcione en las mejores condiciones.
5. Garantizar el funcionamiento normal del sistema de tratamiento de aguas residuales de desulfuración, descargar periódicamente las aguas residuales de desulfuración y reducir el contenido de impurezas en la pulpa de la torre de absorción.
Conclusión
La dificultad de la deshidratación del yeso es un problema común en los equipos de desulfuración húmeda. Existen numerosos factores que influyen y requieren un análisis exhaustivo y ajustes en diversos aspectos, como los medios externos, las condiciones de reacción y el estado de funcionamiento del equipo. Solo mediante un profundo conocimiento del mecanismo de la reacción de desulfuración y las características de funcionamiento del equipo, y un control racional de los principales parámetros operativos del sistema, se puede garantizar el efecto de deshidratación del yeso desulfurado.
Hora de publicación: 06-feb-2025