Frekuensi, waktu, dan kedalaman pencukuran puncak semakin meningkat. Pencukuran puncak yang dalam tidak hanya menguji keandalan dan keekonomian operasi unit, namun juga mempengaruhi stabilitas pengoperasian fasilitas perlindungan lingkungan dan kepatuhan terhadap emisi polutan. Untuk teknologi transformasi fleksibilitas, banyak penelitian telah dilakukan pada boiler, turbin uap, peralatan bantu, sistem kontrol, dan denitrifikasi gas buang, tetapi untuk desulfurisasi gas buang
Hanya ada sedikit penelitian tentang cara cepat beradaptasi terhadap pencukuran puncak yang dalam (terutama peningkatan beban yang cepat) dalam sistem FGD. Sebelumnya, peralatan flue gas desulfurization (FGD) pada pembangkit listrik tenaga batu bara di China sebagian besar menggunakan proses desulfurisasi basah batu kapur/gipsum, dimana penyerapnya adalah batu kapur (terutama terdiri dari CaCO3). Desulfurisasi ini relatif murah dan memiliki kapasitas desulfurisasi yang baik, namun karena kelarutannya yang rendah dan alkalinitasnya yang lemah, terdapat hambatan dalam peningkatan efisiensi desulfurisasi lebih lanjut setelah mencapai tingkat tertentu.
Pasokan batubara saat ini semakin terbatas dan jenis batubara semakin kompleks serta beragam. Batubara dengan sulfur tinggi (selanjutnya disebut sebagai "batubara sulfur tinggi") atau pencampuran batubara yang tidak merata menimbulkan tantangan yang signifikan terhadap emisi SO2. Metode konvensional seperti mengoptimalkan pengoperasian pompa sirkulasi lumpur, mengatur frekuensi pompa sirkulasi, mengatur nilai pH bubur menara serapan, dan menggunakan aditif desulfurisasi untuk penyesuaian yang cepat dan dalam memiliki kinerja yang tidak memadai dan banyak kelemahan. Selama proses peningkatan beban unit yang cepat dan sering, kapasitas desain dan kecepatan respons FGD yang ada tidak dapat memenuhi permintaan, dan konsentrasi emisi SO2 (dalam artikel ini, "konsentrasi" SO2 mengacu pada konsentrasi massa) seringkali melebihi standar , yang memberikan tekanan besar pada pembangkit listrik dan personel pengoperasiannya; Oleh karena itu, sangat penting untuk mengembangkan teknologi baru yang sesuai untuk mengatasi masalah ini dan meningkatkan kemampuan adaptasi dan tanggap darurat dari sistem FGD yang ada. Artikel ini mengambil contoh unit 600MW dan melakukan eksperimen menggunakan jenis baru penyerap desulfurisasi efisiensi tinggi (selanjutnya disebut sebagai "desulfurizer baru") untuk memecahkan masalah emisi SO2 yang berlebihan selama pencukuran puncak yang dalam dan peningkatan beban yang cepat. unit tersebut, sekaligus meningkatkan kemampuan adaptasi sistem FGD terhadap batubara yang mengandung sulfur.
Desulfurizer baru dan prinsip desulfurisasinya
Desulfurizer baru adalah penyerap berbasis kalsium, terutama terdiri dari Ca (OH) 2 yang sangat halus. Desulfurizer ini menggunakan kalsium sebagai substrat dan beberapa logam alkali dan ion karbonat sebagai aditif. Setelah aktivasi dan modifikasi berbagai komponen fungsional, ia mencapai kinerja basa yang kuat dan dapat menyerap SO2 secara efisien. Proses persiapannya adalah sebagai berikut: Blok kapur dengan kemurnian tinggi yang dipilih dan dikalsinasi dengan hati-hati (terutama terdiri dari CaO) dimasukkan ke dalam pencerna melalui pengumpan, dan air serta katalis khusus ditambahkan untuk mencerna blok kapur menjadi kapur matang Ca (OH ) 2. Kemudian, setelah filtrasi dan pemurnian multi-tahap, pengotor seperti zat inert yang tidak larut dihilangkan, dan terakhir suspensi Ca(OH)2 dengan fraksi massa sekitar 25% (mengandung sejumlah kecil zat larut basa seperti sebagai Na2O dan MgO yang terkandung dalam kapur asli) diperoleh. Ukuran partikel desulfurizer baru sekitar 200nm dianalisis menggunakan penganalisis ukuran partikel laser Malvern. Indikator utama produk ini adalah: cairan berwarna putih susu, dengan fraksi massa padat (25 ± 1)%; Fraksi massa zat yang tidak larut dalam asam tidak boleh melebihi 0,3%; Nilai pH tidak kurang dari 13. Dibandingkan dengan bubuk kapur terhidrasi biasa yang ada di pasaran, produk ini memiliki kemurnian tinggi, kehalusan kecil, dan reaktivitas tinggi, namun perbedaan biayanya tidak signifikan.
Persamaan reaksi total penyerapan SO2 oleh desulfurizer baru adalah
Terlihat bahwa reaksi Ca(OH)2 dan batugamping yang menyerap SO2 pada dasarnya sama, dan hasil sampingnya juga sama. Oleh karena itu, penambahan desulfurisasi baru tidak akan berdampak buruk pada pengoperasian sistem desulfurisasi gas buang basah batu kapur/gipsum yang ada. Keuntungan dari desulfurizer baru adalah sebagai berikut:
a) SO2 adalah oksida asam, dan desulfurizer baru Ca (OH) 2 bersifat basa kuat. Oleh karena itu, ketika keduanya bertemu, akan terjadi reaksi netralisasi asam-basa kuat dan ireversibel, dengan laju reaksi dan aktivitas yang jauh lebih tinggi dibandingkan rangkaian reaksi asam lemah dan garam alkali lemah antara batu kapur dan SO2; Oleh karena itu, laju reaksi dan aktivitas permukaan desulfurizer baru jauh lebih tinggi dibandingkan dengan batu kapur penyerap konvensional.
b)Ukuran partikel desulfurizer baru relatif terkonsentrasi, terutama sekitar 200nm. Dibandingkan dengan bubuk batu kapur konvensional (ukuran partikel kurang dari 44 μm), perbedaan ukuran partikel antara keduanya lebih dari 200 kali lipat; Oleh karena itu, desulfurizer baru memiliki luas permukaan spesifik yang lebih besar, reaktivitas yang lebih tinggi, dan dapat bereaksi secara penuh dan cepat dengan SO2 tanpa residu. Karena luas permukaan batu kapur yang kecil, garam alkali lemah CaCO3, sekitar 10% pengotor pada batu kapur, dan proses pengoperasian ball mill, 10% hingga 20% bubuk batu kapur tidak akan bereaksi dan tertinggal di menara serapan sehingga menyebabkan sedimentasi dan bahkan menskalakan di dalam menara.
c)Desulfurizer baru adalah alkali kuat dan CaCO3 adalah garam alkali lemah. Yang pertama memiliki efek dan kecepatan yang jauh lebih tinggi dalam meningkatkan nilai pH bubur menara serapan dibandingkan yang kedua; Oleh karena itu, desulfurisasi baru dapat dengan cepat meningkatkan nilai pH bubur menara serapan dan meningkatkan efek desulfurisasi menara serapan.
d)Desulfurizer baru ini memiliki luas permukaan yang besar dan aktivitas yang kuat, sehingga pengotor seperti fly ash dan batu kapur yang mempengaruhi kualitas slurry, serta ion klorida, tidak dapat mempengaruhi reaksinya. Ini memiliki efek tata kelola yang baik pada bubur yang telah rusak karena pengotor.
e) Kekerasan desulfurizer baru jauh lebih rendah dibandingkan batu kapur, dan Ca(OH)2 adalah alkali kuat, yang mengurangi keausan, penyumbatan, dan korosi asam pada peralatan dan pipa dalam sistem FGD. Hal ini dapat meningkatkan masa pakai peralatan dan saluran pipa serta mengurangi tingkat pemeliharaan peralatan.
