Analyse der Gründe für Schwierigkeiten bei der Gipsentwässerung

2. Einfluss der Gipsschlammqualität

1 Schlammdichte

Die Schlammdichte gibt die Dichte des Schlamms im Absorptionsturm an. Ist die Dichte zu gering, bedeutet dies einen niedrigen CaSO₄-Gehalt und einen hohen CaCO₃-Gehalt, was direkt zu CaCO₃-Verlust führt. Gleichzeitig können aufgrund der kleinen CaCO₃-Partikel leicht Schwierigkeiten bei der Gipsentwässerung auftreten. Ist die Schlammdichte zu hoch, bedeutet dies einen hohen CaSO₄-Gehalt. Ein höherer CaSO₄-Gehalt behindert die Auflösung von CaCO₃ und hemmt die SO₂-Aufnahme. CaCO₃ gelangt mit dem Gipsschlamm in das Vakuumentwässerungssystem und beeinträchtigt dessen Entwässerungseffekt. Um die Vorteile des Doppelturm-Doppelkreislaufsystems der nassen Rauchgasentschwefelung voll auszuschöpfen, sollte der pH-Wert des ersten Turms im Bereich von 5,0 ± 0,2 und die Schlammdichte im Bereich von 1100 ± 20 kg/m³ gehalten werden. Im realen Betrieb beträgt die Schlammdichte des ersten Turms der Anlage etwa 1200 kg/m³ und erreicht in Spitzenzeiten sogar 1300 kg/m³. Sie wird stets auf einem hohen Niveau gehalten.

2. Grad der Zwangsoxidation der Aufschlämmung

Bei der Zwangsoxidation von Schlamm wird ausreichend Luft in den Schlamm eingeleitet, um die Oxidation von Calciumsulfit zu Calciumsulfat abzuschließen und eine Oxidationsrate von über 95 % zu erreichen. Dadurch wird sichergestellt, dass genügend Gipsarten für das Kristallwachstum im Schlamm vorhanden sind. Bei unzureichender Oxidation bilden sich Mischkristalle aus Calciumsulfit und Calciumsulfat, die zu Ablagerungen führen. Der Grad der Zwangsoxidation von Schlamm hängt von Faktoren wie der Menge der Oxidationsluft, der Verweilzeit des Schlamms und der Rührwirkung des Schlamms ab. Unzureichende Oxidationsluft, eine zu kurze Verweilzeit des Schlamms, eine ungleichmäßige Verteilung des Schlamms und eine unzureichende Rührwirkung führen zu einem zu hohen CaSO₃·1/2H₂O-Gehalt im Turm. Es ist ersichtlich, dass aufgrund unzureichender lokaler Oxidation der CaSO3·1/2H2O-Gehalt in der Aufschlämmung deutlich höher ist, was zu Schwierigkeiten bei der Gipsentwässerung und einem höheren Wassergehalt führt.

3. Verunreinigungsgehalt in der Aufschlämmung. Verunreinigungen in der Aufschlämmung stammen hauptsächlich aus Rauchgasen und Kalkstein. Diese Verunreinigungen bilden in der Aufschlämmung Verunreinigungsionen und beeinträchtigen die Gitterstruktur des Gipses. Im Rauch ständig gelöste Schwermetalle hemmen die Reaktion von Ca2+ und HSO3-. Wenn der Gehalt an F- und Al3+ in der Aufschlämmung hoch ist, wird der Fluor-Aluminium-Komplex AlFn erzeugt, der die Oberfläche der Kalksteinpartikel bedeckt und die Aufschlämmung vergiftet, die Entschwefelungseffizienz verringert und feine Kalksteinpartikel werden in unvollständig reagierte Gipskristalle gemischt, was die Dehydratation des Gipses erschwert. Cl- in der Aufschlämmung stammt hauptsächlich aus HCl in Rauchgasen und Prozesswasser. Der Cl-Gehalt im Prozesswasser ist relativ gering, sodass Cl- in der Aufschlämmung hauptsächlich aus Rauchgasen stammt. Wenn die Aufschlämmung eine große Menge Cl- enthält, wird Cl- von Kristallen umhüllt und mit einer bestimmten Menge Ca2+ in der Aufschlämmung zu stabilem CaCl2 kombiniert, wodurch eine bestimmte Menge Wasser in den Kristallen verbleibt. Gleichzeitig verbleibt eine bestimmte Menge CaCl2 in der Aufschlämmung zwischen den Gipskristallen und blockiert den Kanal für freies Wasser zwischen den Kristallen, wodurch der Wassergehalt des Gipses steigt.

3. Einfluss des Gerätebetriebszustands

1. Gipsentwässerungssystem: Gipsschlamm wird zur primären Entwässerung über die Gipsförderpumpe in den Gipszyklon gepumpt. Sobald der Feststoffgehalt des Gipsschlamms auf etwa 50 % konzentriert ist, fließt er zur sekundären Entwässerung zum Vakuumbandförderer. Die Trennwirkung des Gipszyklons wird maßgeblich vom Eingangsdruck des Zyklons und der Größe der Sandabsetzdüse beeinflusst. Ist der Eingangsdruck des Zyklons zu niedrig, ist die Fest-Flüssig-Trennwirkung unzureichend, und der Feststoffgehalt des Gipsschlamms sinkt, was die Entwässerungswirkung des Gipses beeinträchtigt und den Wassergehalt erhöht. Ist der Eingangsdruck des Zyklons zu hoch, ist die Trennwirkung zwar besser, beeinträchtigt jedoch die Klassierleistung des Zyklons und führt zu erheblichem Verschleiß der Anlage. Wenn die Größe der Sandabsetzdüse zu groß ist, hat dies auch zur Folge, dass der Bodenstromschlamm weniger Feststoffe und kleinere Partikel aufweist, was sich auf die Entwässerungswirkung des Vakuumbandförderers auswirkt.

Ein zu hoher oder zu niedriger Unterdruck beeinträchtigt die Gipsentwässerung. Bei zu niedrigem Unterdruck verringert sich die Fähigkeit, dem Gips Feuchtigkeit zu entziehen, und die Gipsentwässerung verschlechtert sich. Bei zu hohem Unterdruck können die Lücken im Filtertuch verstopfen oder das Förderband abgelenkt werden, was ebenfalls die Gipsentwässerung verschlechtert. Unter gleichen Arbeitsbedingungen ist die Gipsentwässerung umso besser, je besser die Luftdurchlässigkeit des Filtertuchs ist. Ist die Luftdurchlässigkeit des Filtertuchs schlecht und der Filterkanal verstopft, verschlechtert sich die Gipsentwässerung. Auch die Dicke des Filterkuchens hat einen erheblichen Einfluss auf die Gipsentwässerung. Verringert sich die Förderbandgeschwindigkeit, nimmt die Dicke des Filterkuchens zu, und die Fähigkeit der Vakuumpumpe, die obere Schicht des Filterkuchens abzusaugen, wird geschwächt, was zu einem Anstieg der Gipsfeuchtigkeit führt. Wenn die Geschwindigkeit des Bandförderers zunimmt, verringert sich die Dicke des Filterkuchens, was leicht zu lokalen Filterkuchenlecks führen kann, wodurch das Vakuum zerstört wird und auch der Feuchtigkeitsgehalt des Gipses zunimmt.

2. Ein anormaler Betrieb der Entschwefelungsanlage oder ein geringes Abwasservolumen beeinträchtigen die normale Ableitung des Entschwefelungsabwassers. Bei langfristigem Betrieb gelangen weiterhin Verunreinigungen wie Rauch und Staub in die Aufschlämmung, und Schwermetalle wie Cl-, F-, Al- usw. reichern sich darin an, was zu einer kontinuierlichen Verschlechterung der Aufschlämmungsqualität führt und den normalen Ablauf der Entschwefelungsreaktion, der Gipsbildung und der Entwässerung beeinträchtigt. Am Beispiel der Aufschlämmung im Absorptionsturm der ersten Ebene eines Kraftwerks beträgt der Cl-Gehalt in der Aufschlämmung bis zu 22.000 mg/l, und der Cl-Gehalt in Gips erreicht 0,37 %. Bei einem Cl-Gehalt von etwa 4.300 mg/l ist die Entwässerungswirkung des Gipses besser. Mit steigendem Chloridionengehalt lässt die Dehydratationswirkung des Gipses allmählich nach.