La fréquence, la durée et la profondeur de l’écrêtement des pics augmentent. L'écrêtement profond des pointes teste non seulement la fiabilité et l'économie de fonctionnement de l'unité, mais affecte également le fonctionnement stable des installations de protection de l'environnement et la conformité des émissions de polluants. Pour la technologie de transformation de la flexibilité, de nombreuses recherches ont été menées sur les chaudières, les turbines à vapeur, les équipements auxiliaires, les systèmes de contrôle et la dénitrification des gaz de combustion, mais pour la désulfuration des gaz de combustion.
Il existe très peu de recherches sur la manière de s'adapter rapidement à l'écrêtement profond des pics (en particulier l'augmentation rapide de la charge) dans le système FGD. Auparavant, les équipements de désulfuration des gaz de combustion (FGD) dans les centrales électriques au charbon en Chine utilisaient principalement le processus de désulfuration humide au calcaire/gypse, où l'absorbant était du calcaire (principalement composé de CaCO3). Ce désulfurant était relativement peu coûteux et avait une capacité de désulfuration décente, mais en raison de sa faible solubilité et de sa faible alcalinité, il existait un goulot d'étranglement pour améliorer davantage l'efficacité de la désulfuration après avoir atteint un certain niveau.
L’approvisionnement actuel en charbon est de plus en plus restreint et les types de charbon sont complexes et variés. Le charbon à haute teneur en soufre (ci-après appelé « charbon à haute teneur en soufre ») ou un mélange inégal de charbon posent des problèmes importants en matière d'émissions de SO2. Les méthodes conventionnelles telles que l'optimisation du fonctionnement des pompes de circulation du lisier, l'ajustement de la fréquence des pompes de circulation, la régulation de la valeur du pH du lisier de la tour d'absorption et l'utilisation d'additifs de désulfuration pour un ajustement rapide et profond présentent des performances insuffisantes et de nombreux inconvénients. Pendant le processus d'augmentation de charge rapide et fréquent de l'unité, la capacité de conception existante et la vitesse de réponse du FGD ne peuvent pas répondre à la demande, et la concentration des émissions de SO2 (dans cet article, la « concentration » de SO2 fait référence à la concentration massique) dépasse souvent la norme. , ce qui exerce une forte pression sur la centrale électrique et le personnel d'exploitation ; Par conséquent, il est absolument nécessaire de développer de nouvelles technologies correspondantes pour résoudre ce problème et améliorer l’adaptabilité et les capacités de réponse d’urgence des systèmes FGD existants. Cet article prend comme exemple une unité de 600 MW et mène des expériences en utilisant un nouveau type d'absorbant de désulfuration à haute efficacité (ci-après dénommé le « nouveau désulfurateur ») pour résoudre le problème des émissions excessives de SO2 lors d'un écrêtage profond des pics et d'une augmentation rapide de la charge de l'unité, tout en améliorant l'adaptabilité du système FGD au charbon soufré.
Nouveau désulfurateur et son principe de désulfuration
Le nouveau désulfurant est un absorbant à base de calcium, composé principalement de Ca (OH) 2 très fin. Il utilise du calcium comme substrat et certains métaux alcalins et ions carbonate comme additifs. Après activation et modification de divers composants fonctionnels, il atteint de fortes performances alcalines et peut absorber efficacement le SO2. Le processus de préparation est le suivant : des blocs de chaux de haute pureté soigneusement sélectionnés et calcinés (principalement composés de CaO) sont introduits dans un digesteur par un alimentateur, et de l'eau et un catalyseur spécial sont ajoutés pour digérer les blocs de chaux en chaux mature Ca (OH ) 2. Ensuite, après filtration et purification en plusieurs étapes, les impuretés telles que les substances inertes insolubles sont éliminées, et enfin une suspension de Ca (OH) 2 avec une fraction massique d'environ 25 % (contenant une petite quantité de substances alcalines solubles telles que Na2O et MgO contenus dans la chaux d'origine) est obtenu. La taille des particules du nouveau désulfurant est d'environ 200 nm analysée à l'aide d'un granulomètre laser Malvern. Les principaux indicateurs de ce produit sont : un liquide blanc laiteux, avec une fraction massique solide de (25 ± 1) % ; La fraction massique des substances acides insolubles ne doit pas dépasser 0,3 % ; La valeur du pH n'est pas inférieure à 13. Comparé à la poudre de chaux hydratée ordinaire sur le marché, ce produit a une pureté élevée, une faible finesse et une réactivité élevée, mais la différence de coût n'est pas significative.
L’équation totale de la réaction pour l’absorption du SO2 par le nouveau désulfurant est
On peut voir que la réaction du Ca (OH) 2 et du calcaire absorbant le SO2 est fondamentalement la même, et les sous-produits sont également les mêmes. Par conséquent, l’ajout du nouveau désulfurant n’aura pas d’effets négatifs sur le fonctionnement du système existant de désulfuration des gaz de combustion humides au calcaire/gypse. Les avantages du nouveau désulfurateur sont les suivants :
a) Le SO2 est un oxyde acide et le nouveau désulfurant Ca (OH) 2 est fortement alcalin. Par conséquent, lorsque les deux se rencontrent, une réaction de neutralisation acide-base forte et irréversible se produira, avec une vitesse de réaction et une activité beaucoup plus élevées que la série de réactions d'acide faible et de sel alcalin faible entre le calcaire et le SO2 ; Par conséquent, la vitesse de réaction et l’activité de surface du nouveau désulfurant sont bien supérieures à celles du calcaire absorbant conventionnel.
b)La taille des particules du nouveau désulfurant est relativement concentrée, principalement autour de 200 nm. Par rapport à la poudre de calcaire conventionnelle (taille des particules inférieure à 44 µm), la différence de taille des particules entre les deux est plus de 200 fois ; Par conséquent, le nouveau désulfurant a une surface spécifique plus grande, une réactivité plus élevée et peut réagir pleinement et rapidement avec le SO2 sans laisser de résidus. En raison de la petite surface du calcaire, du sel alcalin faible CaCO3, d'environ 10 % d'impuretés dans le calcaire et du processus de fonctionnement des broyeurs à boulets, 10 à 20 % de la poudre de calcaire ne réagira pas et restera dans la tour d'absorption, provoquant une sédimentation et même à l'intérieur de la tour.
c)Le nouveau désulfurant est un alcali fort et le CaCO3 est un sel alcalin faible. Le premier a un effet et une vitesse beaucoup plus élevés pour améliorer la valeur du pH de la boue de la tour d'absorption que le second ; Par conséquent, le nouveau désulfurant peut rapidement augmenter la valeur du pH de la boue de la tour d'absorption et améliorer l'effet de désulfuration de la tour d'absorption.
d)Le nouveau désulfurant a une grande surface spécifique et une forte activité, de sorte que les impuretés telles que les cendres volantes et le calcaire qui affectent la qualité du lisier, ainsi que les ions chlorure, ne peuvent pas affecter sa réaction. Il a un effet de bonne gouvernance sur le lisier détérioré par les impuretés.
e) La dureté du nouveau désulfurant est bien inférieure à celle du calcaire et le Ca (OH) 2 est un alcali puissant qui réduit l'usure, le blocage et la corrosion acide des équipements et des canalisations du système FGD. Il peut améliorer la durée de vie des équipements et des pipelines et réduire les taux de maintenance des équipements.
