Способ предупреждения роста отложений карбоната кальция в оборотной системе гидрозолоудаления Советский патент 1983 года по МПК F23J3/00 

Изобретение относится к системам гидрозолоудаления тепловых электростанций и может быть использовано для обеспечения нормальной работы оборотных систем гидрозолрудаления, подверженных зарастанию отложениями карбоната кальция при высоких значениях ,0 и вьшё) щелочной осветленной воды, возвращаег/юй с золоотвала.

Известен способ предупрезвдения роста отложений карбоната кальция в оборотной системе гидрозолоудаления станции путем периодической поочередной промывки отдельных коммуникаций системы двухфазной смесью воды и газообразных продуктов сгорания l ,

Недостатком этого способа является возможность значительного роста отложений СаСОз в периоды между промывками коммуникаций и необходимость в этом случае частых промывок со значительньии затратами энергии на них и с опасностью коррозии учасков коммуникаций, не покрытых отложениями.

Известен также способ предупреждения роста отложений СаСо в обо ротной системе гидрозолоудаления путем нейтрализации щелочности осветленной воды серной или соляной кислотой 2 .

Практическому применению этого способа препятствует необходимость значительного расхода к«слоты на нейтрализацию больших количеств осветленной воды и высокая стоимост кислоты.

Наиболее близким по технической сущности и дост 1гаемому эффекту к изобретению является способ предупреждения роста отложений карбона кальция в оборотной системе гидрозолоудаления/ включающий пленочное орошение стенок корпусов .золоуловитлей оборотной водой и процесс поглощения водой окислов серы и двуокиси углерода из дымовых газов, контактирующих с осветленной на эолоотвале оборотной водой в нейтрализационной установке З .

Понижение рН оборотной воды до ,0 осуществляют в контактных аппаратах, например в барботерах, котрые должны обеспечить достаточные время и поверхность контакта газов и воды..

Недостатками известного спосова являются значительные затра-га на сооружение нейтрализационной уставо ки и на транспортировку кимовых вазов к этой установке, которую необходимо разместить на эолоотяале, чтобы защитить от отложений весь. тракт оборотной воды. Креме того, . газоходы, по которым дымовые газы подают на установку, подвержены

зарастанию золой и коррозии, что может привести к ненадежной работе нейтрализационной установки.

В известном способе процесс поглощения окислов серы и двуокиси углерода оборотной водой в золоуловителях протекает.недостаточно эффек тивно для обеспечения безопасных, значений рН этой воды на золоотвале. Объясняется это подачей на пленочное орошение стенок корпусов минимальных количеств воды, достаточных для создания стабильной пленки. Поэтому осветленную на эолоотвале. оборотную воду приходится обрабатывать дымовыми газами в нейтрализащионной установке.

Цель изобретения - повыаение эффективности процесса поглощения оборотной водой окислов с&ры и двуокиси углерода из дымовых газов и снижение капитальных и эксплуатационных затрат.

Эта цель достигается тем, что согласно способу предупреждения роста отложений карбоната кальция в оборотной системе гидрозолоудаления, включающем пленочное орснсение стенок корпусов золоуловителей оборотной-водой и процесс поглощения водой окислов серы и двуЬкиси углерода иэ дьмовых газов, воду на пленочное орсхиение подают в количестве, превьшакщем в 2-8 раз количество, необходимое для создания стабильной пленки, и периодически регулируют эт количество до получения значений рН оборотной воды, рав1шх 8,0-10,7,

При этом регулирование осуществляют с периодом, равнь 4 полнго цикла водооборота.

Предлагаемый способ как и известный вклкгчает в себя процесс поглощения оборотной щелочной водой окислов серы и двуокиси углерода из дьяковых газов, приводящий, в конечном счете, к обеспечению значений рН этой воды .ниже опасных в отношении роста отложений карбоната кальция. Однако, в отличие от известного способа, в котором обеспечение безопасных значений рН оборотной воды происходит в нейтрализационной установке в результате поглощения значительных количеств как двуокиси серы, так и двуокиси углерода, в предлагаемо способе указанное обеспечение безопасных значений рН достигается в результате поглощения водой, орошаюцей стенки корпуса золоуловителя, в основном весьма значительшх количеств двуокиси.серы, а двуокись углерода имеет в случае второстепенное значение. Это объясняется тем что двуокись .сеЕ поглощается в мокpcw золоуловителе дбстаточво эффектино, чтобы понизить рН гйдрозоловой пульпы (отработавшей воды) до значеНИИ порядка 4, при которызс двуокись углерода поглощается в незначительной степени. При транспортировке пу пы и ее осветления на золоотвале пр исходит вьадёлачивание золы, приводя щее в повьадению рН осветленной воды одйако .При реализации предлагаемого способа величина рН не достигает опасных значений. Таким образом, при реализации пр лагаемого способа ограничивается по шение рН и Общей щелочности осветле ной на золоотвале оборотной воды за счет поглсяяения в мокром золоуловит леу главным образом, значительных количеств двуокиси серы. При 1 еализации известного способа общая щелоч ность оказывается выше, поскольку при поглощении двуокиси углерода в нейтрализациейной установке гидрат ная щелочность переходит в бикарбонатную. Поскольку опасность роста от ложений карбоната кальция тем больше чем выше величины рН и общей щелочности воды, при реализации предлагае мого способа достаточно понизить зна чение рП примерно до 10,7. На пленочное орошение стенок корпуса золоуловителя подают оборотную , воду в количестве, превышающем в 2-8 раз количество, достаточное для создания стабильной пленки. Последне является нормативным для мокрых золоуловителей различных типов (центробежных скрубберов, золоуловителей с трубами Вентури и дру и составляет О,5 т/ч на погонный метр периметра стенок корпуса. Названный диапазон, превышения нормативного количест ва обусловлен тем, что менее, чем двухкратное превмиение указанного количества не оказнвает четко клра женного влияния на рН оборотной воды посколвку эффект от поглсяцения даже весьма значительных количеств дву окиси сера в мокром золоуловителе в определенной степени нивелируется в результате более интенсивного вшцелачивания золы в пульпопроводах системы гидрозолоудаления, и толы(:о при двухкратном и более превьаиении указанного количества наблюдаются достаточно В1лражен ое понижение рН осветленной на золоотвале оборотной воды, а более чем восьмикратное превй-иение нормативного количества может привести к интенсивному брызгоуносу из зойоуловителя вследствие частичного отрыва пленки от стенок корпуса. Кроме того, при сжигании углей с умеренным содержание СаО в золе, когда обычно применяют мокрае золоуловители, как правило, нес необходимости в более чем восьмикрат нсая превьаиении норждативного количест ва воды, подаваемой на. пленочное оро шение стенок корпуса, поскольку безо iпасные значения рН этой воды обеспечиваются при превышении указанного количества в 2-8 раз. Нижний предел выбранного диапазона значений рН оборотной воды, равный 8,0, обусловлен тем, что при рН менее 8,0 происходит значительное снижение бикарбонатной, а следовательно и общей щелочности оборотной воды, что существенно уменьшит эффективм ность процесса поглощения двуокиси серы каждым литром этой воды. Получение значений рН оборотной воды ниже 8,0 означает, что эти значения находятся достаточно далеко от опасных в отношении роста отложений карбоната кальция и можно уменьишть количество воды, подаваемой на пленочное Орошение стенок корпусов. Такое уменьшение целесообразно .с экономической точки зрения, поскольку 5п еньшаются расходы электроэнергии на перекачку воды в оборотной системе гидрозолоудаления. Количество воды, подаваемой на пленочное орошение стенок корпуса золоуловителя, периодически регулируют до получения значений рН оборотной воды, равных 8,0-10,7. Поскольку результаты этого регулирования начнут сказываться на рН воды, возвращаемой на станцию с золоотвала, не ранее чем по истечении времени, необходимого на полный цикл водооборота, то такое вр&ля может быть выбрано в качестве минимального для периодического регулирования. При этом в возможно более короткие сроки осуществляется рех лирование и достигаются рекомендуе1 ие значения рП оборотной воды. Пример. Электростанция, на которой сжигали угли и фрезерный торф, снабжена мокрыми золоуловителями с трубами Вентури. Нормативный (расчетшлй) расход оборотной воды яа капельное орошение труб Вентурн составлял 400 т/ч, на пленочное шение стенок корпусов золоуловителей - 200 т/ч. Как показали контрольные измерения, при этом рН оборотной воды, возвращаемой на станцюо с золоотвала, колебался в диапазоне значений 11,3-11,4, в ткхакте оборотной воды наблюдались отложения карбоната кальция, растущие со С5 едней скоростью 0,8 мм в месяц. Спустя 182 ч (времй полного цикла водооборота) после подачи на пленочное орошение стенок корпу- . сов золоуловителей воды в количест-. ве, в 2 раза превышающем нормативное и равном 400 т/ч, в течение часа были вновь проведены контрольные измерения рН оборотной воды, ко-торые оказались в. диапазоне значений 11,2-11,3. Эти значения существеНно выше рекежлендуемых при предлагаемом способе, поэтому на пленочное орошение стенок корпусов были

поданы количества оборотной воды значительно превышакхцие нормативные, а именно в б раз и равные 1200 т/ч. При этом обитй расход воды на золоуловители возрос до 1600 т/ч, т.е. более чем в 2,5 раз4 по сравненшо с первоначальном г составлякашм 600 т/ч. В течение часа и спустя 182 ч после подачи указанного количества воды на пленочное орсог ениё стенок корпусов вйовь были проведены контрольные измерения рН оборотной вода г которые показеши t что они находятся в диапазоне значений 7,6-7,7 т.е. несколько ниже рекомендуемый при предлагаемом способе. Поэ,тому подали на пленочное орооюние С;тенок корйусов несколько меньшее количество воды, превышшовдее нормативное в 4 раза и равное 800 т/ч. Контрольные измерения, проведенные 182 ч спустя, показали, что значения рН оборотной воды колебались в начале в диапазоне 9,4-9,5, а в дальнейшем, на протяжении двух; месяцев, в.следствие -изменения качества топлива н режимов работы, станции - в диапазоне 9,7-10,7, т.е. не выходили за

рекомендуелеле пределы,- Контроль.ные наблюдения показали, что при всех этих значениях рН оборотной воды,отложения карбоната кальция в тракте оборотной системы гидрозолоудаления.

отсутствовали.

Реализация предлагаемого способа позволяет 3Ha4HTeju,HO сннзить капитальные и эксплуатационные затраты, повысить надежность работы оборотной

системы гндрозолоудаления .и мокрых золоуловителей, поскольку система подачи воды на пленочное орсшение корпусов.золоуловителей проста и практически не выходит из строя, а

также уменьшить выбросы в атмосферу ОКИСЛОВ серы, в основнсмч, двуокиси серы. .: . ... , .

1. cnCiCOB ПРЕДУПРЁЯЩЕНИЯ РОСITA ОТЛОЖЕНИЙ КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ В ОБОРОТНЫ СИСТЕМЕ ГИДРОЗОЛОУДАЛЕНИЯ, эключакхоий пленочное орсхление стенок корпусов золоуловителей оборотной всщой и процесс погл ж;ёния водой окислов 0е{Ж2 и двуокиси углерода из дымоШК газой, о т л н ч а ю щ и и -с я тем, что, с целью повышения зффектив;ности процесса погЛетцения и снижения капитальных и эксплуатационных затрат, воду на пленочное орошение подгцот в количестве, прешлиакщем ;в ;2-В раз количество, необходимое для создания стабильной пленки, и кб1Я1однчески регулируют зто количест:во дк получения значений jpH оборот- s йснВ; вода, равных 8,0-10,7. ; 2. Способ по П.1, отличающийся тем, что регулирование /чэсуиествляют с периоде, равным вре:мени полного цикла водообррота.