Способ предупреждения роста отложений карбоната кальция в оборотной системе гидрозолоудаления

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

° UNUMOhH . РЕСПУБЛИК

09 01) @ F 23 1 3 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н asòîasíàsSs ссндстсннствт (21) 3383,601/29-33 (22)" 04.01,82 ,(46) 23.06.83.,Бюл.Ф23

ГОСУДАРСТВЕНЙЦЙ КОМИТЕТ СССР

А н н нннн (72): Л.И. Кропп, Г.С. Чеканов .и, И.С, Харьковский (71) Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехни ческий научно-исследовательский ин-. ститут им. Ф.Эо Дзержинского (53): 662.929(088.8)

1 .. ф6) 1.Авторское свидетельство CCCP. . М."326410, -кл. Р 23 Ю 3/00, 1970.

2. Добкин Э.Л., Федяев Н.И:. Знайю»

; та систем гидрозолоудаления ТЭС от .,минеральйых отложений. Обзор ИнфорМ- энерго, И., 1976, с.25.

3; Добкин ЭЛ., Федяев Н.И. Защита систем гидрозолоудаления ТЭС от минеральных отложений. Обзор Информэнерго. И,, 1976, с.29.-30 (прототип7..(54)(57) 1. СПОСОБ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ POCITA ОТЛОЖЕНИЙ KAPBOHATA КАЛЬЦИЯ Э ОБОРОТНОЙ СИСТЕМЕ ГИДРОЗОЛОУДАЛЕНИЯ,, . включакщий пленочное орошение стенок корпусов золоуловителей оборотной водой и процесс поглоценния водой окислов серы и двуокиси углерода из дымовых газов, о т л и ч а ю ш и и .с я тем, что:, с целью повышения эффективности процесса поглощения и снижения капитальных и эксплуатационных затрат, воду на пленочное орошение подают в количестве, превьвюакнцем

9 2-. 8 раз количество, необходимое для создания стабильной пленки, н периодически регулируют это количество до получения значений рН оборот- Pg . ной воды, равных 8,0-10,7.

2. Способ по п 1, о т л и ч а юшийся теи, что регулирование

:,осуществляют с периодом, равным вре.мени полного цикла водообррота.

1024659

Изобретение относится к системам гидрозолоудаления тепловых электростанций и может быть. использовано для обеспечения нормальной работы оборотных систем гидрозолоудаления, подверженных зарастанию отложениямй карбоната кальция при высоких значениях рН(11,0 и.выше) щелочной осветленной воды, возвращаемой с золоотвела.

Известен способ предупреждения роста отложений карбоната кальция н оборотной системе гидрозолоудаления станции путем периодической поочередной промывки отдельных коммуникаций системы двухфазной смесью 15 воды и газообразных продуктов сгорания (13 .

Недостатком этого способа является возможность значительного роста отложений СаСО в периоды между промывками коммуникаций и необходимость в этом случае частых проьывок со значительными затратами энергии на них и с опасностью коррозии участков коммуникаций, не покрытых отложениями.

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

Практическому применению этого способа препятствует необходимость значительного расхода кислоты на нейтрализацию больших количеств

35 осветленной воды и высокая стоимость кислоты

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ пре- 40 дупреждения роста отложений карбоната кальция в оборотной системе гидрозолоудаления, включающий пленочное орошение стенок корпусов золоуловителей оборотной водой и процесс поглощения водой окислов серы и двуокиси углерода иэ дымовых газов, контактирующих с осветленной иа золоотвале оборотной водой в нейтрализационной установке f3) .

Понижение рН оборотной воды до рН=9,0 осуществляют в контактных аппаратах, например в барботерах, кото рие должны обеспечить достаточные время и поверхность контакта газов и воды.

Недостатками известного способа являются значительные затраты на сооружение нейтрализационной установ.» ки и на транспортировку цимовых вазов к этой установке, которув необходимо разместить на золоотзеле, чтобы защитить от отложений весь . тракт ОбОРОтной Воды ° Ерьи8 тОГОф газоходы, по которым дюювне газы подают на установку, подвержены 65 зарастанию золой и коррозии, что мо жет привести к ненадежной работе нейтрализационной установки.

В известном способе процесс поглощения окислов серы и двуокиси уг. лерода оборотной водой в золоуловителях протекает, недостаточно эффек тивно для обеспечения безопасных, значений рН этой вопы на золоотвеле.

Объясняется это подачей на пленочное орошение стенок корпусов минимальных количеств воды, достаточных для создания стабильной пленки-. Поэтому осветленную на золоотвале.оборотную воду приходится обрабатывать дымовыми газами в нейтрализационной установке.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса поглощения оборотной водой окислов серы 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 орошение стенок корпусов золоуловителей оборотной водой и процесс поглощения водой окислов серы и двуокиси углерода из дымовых газов, воду на пленочное орошение подают в количестве, прев ацающем в 2-8 раз количество, необходимое для создания стабильной пленки, и периодически регулируют это количество до получения значений рН оборотной воды, равных 8,0-10 7, При этом регулирование осуществляют с периодом, равньм времени полного цикла водооборота.

Предлагаемый способ как и известный включает в себя процесс поглоще-! ния оборотной щелочной водой окислов серн и двуокиси углерода из дымовых 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 серн, так и двуокиси углерода, в предлагаемом способе указанное обеспечение безопасных значений рН достигается

s результате поглощения водой, орощающей стенки корпуса золоуловителя, в основном весьма значительщюх количеств двуокиси, серы, а двуокись углерода имеет в этом случае второстепенное значение. Это объясняется тем, что д®уокись,серы пьглощается в мокром эолоулозителе достаточно эффектив. ио, чтобы понизить рН гидрозоловой пульпы (отработавыей воды) до значе1024659 ний порядка 4, при которых двуокись углерода поглощается в незначительной степени. При транспортировке пульпы и ее осветления на золоотвале про-. исходит выщелачивание золы, приводящее в повышению рН осветленной воды, однако при реализации предлагаемого способа величина рН не достигает опасных значений.

Таким образом, при реализации предлагаемого способа ограничивается повы-10 шение рН и общей щелочности осветленной на золоотвале оборотной води за счет поглощения в мокром золоуловителе главным образом, значительных количеств двуокиси серы. Нри реали- t5 зации известного способа общая щелочность оказывается выше, поскольку при поглощении двуокиси углерода в нейтрализационной установке гидратная щелочность переходит в бикарбо- ;р натную. Поскольку опасность роста отложений карбоната кальция тем больше, чем выше величины рН и общей щелочности воды, при реализации предлагаемого способа достаточно понизить значение рН 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. Последнее З0 является нормативным для мокрых золоуловителей различных типов (центробежных скрубберов, золоуловителей с трубами Вентури и др) и составляет 0,5 т/ч на погонный метр периметра стенок корпуса. Названный диапазон,превышения нормативного количества обусловлен тем, что менее, чем двухкратное превышение указанного количества не оказнвает четко выра 40 женного влияния на рН оборотной воды ! посколвку эффект от поглощения даже весьма значительных количеств дву. окиси серы в мокром золоуловителе в определенной степени нивелирует- 45 ся в результате более интенсивного выщелачивания золы в пульпопроводах системы гидрозолоудаления, и только при двухкратном и более превышении указанного к6личества наблюдаются 50 достаточно выраженцое понижение рН осветленной на золоотвале оборотной воды, а более чем восьмикратное превьыение нормативного количества может привести к интенсивному брызгоуносу из золоуловителя вследствие частичного отрыва пленки от стенок корпуса. Кроме того, при сжигании углей с умеренным содержанием СаО в золе, когда обычно применяют мок рые золоуловители, как правило, aer 60 необходимости в более чем восьмикратном превышении нормативного количества воды, подаваемой на пленочное орошение стенок корпуса, поскольку безо-, пасные значения рН этой воды обеспе-. 65 чиваются 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 эффективн ность процесса поглощения двуокиси серы каждым литром этой води. Получение значений рН оборотной воды ниже 8,0 означает, что эти значения находятся достаточно далеко от опасных и отношении роста отложений карбоната кальция и можно уменьшить количество зады, подаваемой на пленочное орошение стенок корпусов. Такое уменьшение целесообразно .с экономической точки зрения, поскольку уменьшаются 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 сказыватьея на рН воды, возвращаемой на станцию с золоотвала, не ранее чем по истечении времени, необходимого на полный цикл водооборота, то такое время может быть выбрано в качестве минимального для периодического регулирования. При этом в возможно более короткие сроки осуществляется регулирование и достигаются рекомендуемле значения рН оборотной воды.

Пример. Электростанция, на которой сжигали угли и фрезерный торф, снабжена мокрыми золоуловителяии с трубами Вентури. Нормативный (расчетный) расход оборотной воды иа капельное орошение труб Вентури составлял 400 т/ч, на пленочное оро шение стенок корпусов золоуловителей — 200 т/ч. Как показали контрольные измерения, при этом рН оборотной воды, возвращаемой на станцию с золоотвала, колебался в диапазоне значений 11,3-11,4; в тракте оборотной воды наблюдались отложения карбоната кальция, растущие со средней скоростью 0,8 мм в месяц. Спустя 182 ч (время полного цикла водооборота) после подачи на пленочное орошение стенок корпу-, сов золоуловителей воды в количест-. ве, в 2 раза превьжюакщем нормативное и равном 400 т/ч, в течение часа были вновь проведены контрольwe измерения рН оборотной воды, ко-. торые оказались в,диапазоне значений 11,2-11,3. Эти значения существенно выше рекомендуемых при предлагаемом способе, поэтому на пленочное орошение стенок корпусов были

1024659

Составитель Т. Лепахина редактор В. Лазаренко. ТехрадТ.Фанта Корректор А,.,цзятко

Ю ° 5 Ф +r

Заказ 4368/32 Тираж 583 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР пО делаМ изобрвтений и отКрйтий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 !

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 поданы количества оборотной воды, значительно превыаающие нормативные, а именно, в 6 раэ и равные 1200 т/ч.

При этом обШий расход воды на эолоуловители sospoc до 1600 т/ч, т.е, более чем в 2,5,раза по сравнению 5 с первоначальным, составляка им, 600.T/÷. В течение часа и спустя .

182 ч после подачи указанного количества воды .на пленочное орошение стенок корпусов вйовь были проведе« 10 ны коитрольнЫе измерения рН оборотной воды, которые показали, что они нахсщятся в диапазоне значений

7,6-7 7 т.е. несколько ниже рекомендуемыХ при предлагаемом способе. Поз- 5 ,тому подали на пленочное орошение стенок корпусов несколько меньшее количество воды, премаааииаее нормативное в 4 раза и равное 800 т/ч..

Контрольные измерения, проведенные .

182 ч спустя, показали, что значения рН оборотной воды колебались в нача« ле в диапазоне 9,4-9,5, а в дальнейшем, на протяжении двух, месяцев, вследствие -изменения качества топлива и режимов работы станции - в диапазоне 9,7-10,7, т.е. не выходили за рекомендуете пределы.. Контрольные наблюдения показали, что при всех этих значениях рН оборотной воды.отложения карбоната кальция в тракте оборотной системы гидрозолоудаления, отсутствовали.

Реализация предлагаемого способа позволяет значительно снизить капитальные .и эксплуатационные затраты, повысить надежность работы оборотной системы гидрозолоудаления .и мокрых эолоуловителей, поск эльку система подачи воды на пленочное орошение корпусов.золоуловйтелей проста и практически не выходит нэ строя, а также уменьшить выбросы s атмосферу окислов серы, в основном, двуокиси серы.