Silisiumkarbide FGD-nozzle foar ûntswaveling yn in krêftsintrale
Absorbernozzles foar ûntswaveling fan rookgas (FGD)
Ferwidering fan sweveloxiden, meastentiids SOx neamd, út útlaatgassen mei in alkaline reagens, lykas in wiete kalkstienslurry.
As fossile brânstoffen brûkt wurde yn ferbaarningsprosessen om boilers, ovens of oare apparatuer te betsjinjen, kinne se SO2 of SO3 frijlitte as ûnderdiel fan it útlaatgas. Dizze sweveloxiden reagearje maklik mei oare eleminten om skealike ferbiningen te foarmjen lykas swevelsoer en kinne de sûnens fan minsken en it miljeu negatyf beynfloedzje. Fanwegen dizze potinsjele effekten is it kontrolearjen fan dizze ferbining yn rookgassen in essinsjeel ûnderdiel fan stienkoalsintrales en oare yndustriële tapassingen.
Fanwegen soargen oer eroazje, ferstopping en opbou is ien fan 'e meast betroubere systemen om dizze útstjit te kontrolearjen in iepen-toer wiet rookgasûntsulfurisaasjeproses (FGD) mei in kalkstien, hydratearre kalk, seewetter of oare alkaline oplossing. Spuitdûsen binne yn steat om dizze slurries effektyf en betrouber te fersprieden yn absorpsjetuorren. Troch unifoarme patroanen fan drippen fan 'e juste grutte te meitsjen, binne dizze dûsen yn steat om effektyf it oerflak te meitsjen dat nedich is foar goede absorpsje, wylst it meinimmen fan 'e skroboplossing yn it rookgas minimalisearre wurdt.
In FGD-absorbernozzle selektearje:
Wichtige faktoaren om te beskôgjen:
Skrobjende mediadichtheid en viskositeit
Fereaske dripgrutte
De juste dripgrutte is essensjeel om te soargjen foar juste absorptionsnelheden
Nozzlemateriaal
Omdat it rookgas faak korrosyf is en de skrobfloeistof faak in slurry is mei in hege fêste stofynhâld en abrasive eigenskippen, is it selektearjen fan it passende korrosje- en slijtvaste materiaal wichtich.
Wjerstân tsjin ferstopping fan nozzles
Omdat de skrobfloeistof faak in slurry is mei in hege fêste stofynhâld, is it kiezen fan 'e nozzle mei it each op ferstoppingsbestindigens wichtich.
Spuitpatroan en pleatsing fan 'e nozzle
Om in goede opname te garandearjen, is in folsleine dekking fan 'e gasstream sûnder bypass en foldwaande ferbliuwstiid wichtich.
Grutte en type fan nozzle-ferbining
Fereaske streamraten fan skrobfloeistof
Beskikbere drukfal (∆P) oer de nozzle
∆P = oanfierdruk by nozzle-yngong – prosesdruk bûten nozzle
Us erfarne yngenieurs kinne jo helpe by it bepalen fan hokker nozzle sil prestearje lykas fereaske mei jo ûntwerpdetails
Mienskiplike gebrûken en yndustryen fan FGD-absorbermondstukken:
Koal- en oare fossile brânstofkrêftsintrales
Petroleumraffinaderijen
Gemeentlike ôffalferbaarningsovens
Sementovens
Metaalsmelterijen
SiC Materiaal Datasheet
Neidielen mei kalk/kalkstien
Lykas te sjen is yn figuer 1, omfetsje FGD-systemen dy't gebrûk meitsje fan kalk/kalkstien twongen oksidaasje (LSFO) trije wichtige subsystemen:
- Reagens tarieding, ôfhanneling en opslach
- Absorberskip
- Ofval- en byproduktferwurking
Reagens tarieding bestiet út it ferfieren fan gemalen kalkstien (CaCO3) fan in opslachsilo nei in roerde feedtank. De resultearjende kalkstienbrij wurdt dan nei it absorbervat pompt tegearre mei it rookgas fan 'e ketel en oksidearjende loft. Spuitdûsen leverje fijne drippen reagens dy't dan tsjinstreams tsjin it ynkommende rookgas streame. De SO2 yn it rookgas reagearret mei it kalsiumrike reagens om kalsiumsulfyt (CaSO3) en CO2 te foarmjen. De loft dy't yn 'e absorber ynfierd wurdt, befoarderet de oksidaasje fan CaSO3 nei CaSO4 (dihydraatfoarm).
De basis LSFO-reaksjes binne:
CaCO3 + SO2 → CaSO3 + CO2 · 2H2O
De oksidearre slurry sammelet him yn 'e boaiem fan' e absorber en wurdt dêrnei tegearre mei farske reagens werom recycled nei de spuitkopkoppen. In diel fan 'e recyclestream wurdt weromlutsen nei it ôffal-/byproduktferwurkingssysteem, dat typysk bestiet út hydrosyklonen, trommel- of riemfilters, en in roerde ôffalwetter-/floeistofhâldtank. Ôffalwetter út 'e hâldtank wurdt werom recycled nei de kalkstienreagens-oanfiertank of nei in hydrosyklon dêr't de oerstreaming as effluent fuorthelle wurdt.
| Typysk skematysk proses foar wiet skrobjen mei twongen oksidaasje fan kalk/kalkstien |
 |
Wiete LSFO-systemen kinne typysk in SO2-ferwideringseffisjinsje fan 95-97 prosint berikke. It berikken fan nivo's boppe 97,5 prosint om te foldwaan oan easken foar emissiekontrôle is lykwols lestich, foaral foar planten dy't hege swevelkoalen brûke. Magnesiumkatalysatoren kinne tafoege wurde of de kalkstien kin kalsinearre wurde ta kalk mei hegere reaktiviteit (CaO), mar sokke oanpassingen bringe ekstra plantapparatuer en de byhearrende arbeids- en enerzjykosten mei. Bygelyks, it kalsinearjen ta kalk fereasket de ynstallaasje fan in aparte kalkoven. Ek wurdt kalk maklik delslach en dit fergruttet de mooglikheid fan skaalôfsettingsfoarming yn 'e scrubber.
De kosten fan kalsinearjen mei in kalkoven kinne wurde fermindere troch kalkstien direkt yn 'e keteloven te ynjeksjearjen. By dizze oanpak wurdt de kalk dy't yn 'e ketel ûntstiet mei it rookgas nei de scrubber brocht. Mooglike problemen binne ketelfersmoarging, hinderjen fan waarmte-oerdracht, en kalkinaktivaasje troch oerferbaarning yn 'e ketel. Boppedat ferleget de kalk de streamtemperatuer fan smelte jiske yn koalstookte ketels, wat resulteart yn fêste ôfsettings dy't oars net foarkomme soene.
Floeibere ôffal fan it LSFO-proses wurdt typysk nei stabilisaasjefivers laat tegearre mei floeibere ôffal fan earne oars yn 'e enerzjysintrale. It wiete FGD floeibere ôffalwetter kin verzadigd wêze mei sulfyt- en sulfaatferbiningen en miljeu-oerwagings beheine typysk de frijlitting nei rivieren, streamen of oare wetterlopen. Ek kin it werombringen fan ôffalwetter/floeistof nei de scrubber liede ta de opbou fan oploste natrium-, kalium-, kalsium-, magnesium- of chloridesâlt. Dizze soarten kinne úteinlik kristallisearje, útsein as der genôch bloed wurdt levere om de oploste sâltkonsintraasjes ûnder verzadigdheid te hâlden. In ekstra probleem is de stadige delslachsnelheid fan ôffalfêste stoffen, wat resulteart yn 'e needsaak foar grutte stabilisaasjefivers mei in heech folume. Under typyske omstannichheden kin de delsette laach yn in stabilisaasjefiver 50 prosint of mear floeibere faze befetsje, sels nei ferskate moannen opslach.
It kalsiumsulfaat dat weromwûn wurdt út 'e absorber-recycle-slurry kin in hege ynhâld hawwe fan net-reagearre kalkstien en kalsiumsulfytaske. Dizze fersmoargjende stoffen kinne foarkomme dat it kalsiumsulfaat ferkocht wurdt as syntetysk gips foar gebrûk yn 'e produksje fan gips, pleister en semint. Net-reagearre kalkstien is de oerhearskjende ûnreinheid dy't fûn wurdt yn syntetysk gips en it is ek in gewoane ûnreinheid yn natuerlik (wûn) gips. Wylst kalkstien sels de eigenskippen fan 'e einprodukten fan gips net bemuoit, feroarsaakje de abrasive eigenskippen slijtageproblemen foar ferwurkingsapparatuer. Kalsiumsulfyt is in net winske ûnreinheid yn elk gips, om't de fyn dieltsjegrutte problemen mei skaalfergrutting en oare ferwurkingsproblemen feroarsaket, lykas it waskjen fan koek en ûntwettering.
As de fêste stoffen dy't yn it LSFO-proses generearre wurde net kommersjeel te keap binne as syntetysk gips, foarmet dit in grut probleem foar ôffalferwurking. Foar in ketel fan 1000 MW dy't 1 prosint swevelkoal stookt, is de hoemannichte gips sawat 550 ton (koart)/dei. Foar deselde plant dy't 2 prosint swevelkoal stookt, nimt de gipsproduksje ta nei sawat 1100 ton/dei. As der sawat 1000 ton/dei by komt foar de produksje fan fleaneske, komt de totale tonnage fêst ôffal op sawat 1550 ton/dei foar it gefal mei 1 prosint swevelkoal en 2100 ton/dei foar it gefal mei 2 prosint swevel.
EADS-foardielen
In bewiisd technologysk alternatyf foar LSFO-skrubjen ferfangt kalkstien mei ammoniak as it reagens foar SO2-ferwidering. De komponinten foar it malen, opslaan, behanneljen en transportearjen fan fêste reagens yn in LSFO-systeem wurde ferfongen troch ienfâldige opslachtanks foar wetterige of wetterfrije ammoniak. Figuer 2 lit in streamskema sjen foar it EADS-systeem levere troch JET Inc.
Ammoniak, rookgas, oksidearjende loft en proseswetter komme in absorber yn mei meardere nivo's fan spuitdûsen. De dûsen generearje fijne drippen ammoniakhâldend reagens om yngeand kontakt fan reagens mei ynkommende rookgas te garandearjen neffens de folgjende reaksjes:
(1) SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4)2SO3
(2) (NH4)2SO3 + ½O2 → (NH4)2SO4
De SO2 yn 'e rookgasstream reagearret mei ammoniak yn 'e boppeste helte fan it fet om ammoniumsulfyt te produsearjen. De ûnderkant fan it absorberfet tsjinnet as in oksidaasjetank dêr't loft it ammoniumsulfyt oksidearret ta ammoniumsulfaat. De resultearjende ammoniumsulfaatoplossing wurdt werompompt nei de spuitkopkoppen op meardere nivo's yn 'e absorber. Foardat it skrobbe rookgas de boppekant fan 'e absorber ferlit, giet it troch in demister dy't alle meisleepte floeistofdrippen gearfoeget en fyn dieltsjes fangt.
De ammoniakreaksje mei SO2 en de sulfytoksidaasje ta sulfaat berikt in hege reagentbenuttingsgraad. Fjouwer pûn ammoniumsulfaat wurde produsearre foar elk pûn ammoniak dat ferbrûkt wurdt.
Lykas by it LSFO-proses kin in diel fan 'e reagens/produkt-recyclestream ûntlutsen wurde om in kommersjeel byprodukt te produsearjen. Yn it EADS-systeem wurdt de ôffierproduktoplossing nei in systeem foar it weromwinnen fan fêste stoffen pompt, besteande út in hydrosyklon en sintrifuge, om it ammoniumsulfaatprodukt te konsintrearjen foar it droegjen en ynpakken. Alle floeistoffen (hydrosyklon-oerrin en sintrifugensintraat) wurde werom nei in slurrytank laat en dan opnij ynfierd yn 'e absorber-ammoniumsulfaat-recyclestream.
- EADS-systemen leverje hegere SO2-ferwideringseffisjinsjes (>99%), wat stienkoalsintrales mear fleksibiliteit jout om goedkeapere stienkoal mei hegere swevelgehalte te mingen.
- Wylst LSFO-systemen 0,7 ton CO2 oanmeitsje foar elke ton SO2 dy't fuorthelle wurdt, produseart it EADS-proses gjin CO2.
- Omdat kalk en kalkstien minder reaktyf binne yn ferliking mei ammoniak foar it fuortheljen fan SO2, is in heger proseswetterferbrûk en pompenerzjy nedich om hege sirkulaasjesnelheden te berikken. Dit resulteart yn hegere eksploitaasjekosten foar LSFO-systemen.
- Kapitaalkosten foar EADS-systemen binne fergelykber mei dy foar it bouwen fan in LSFO-systeem. Lykas hjirboppe neamd, wylst it EADS-systeem apparatuer foar it ferwurkjen en ferpakken fan byprodukten fan ammoniumsulfaat fereasket, binne de reagentiabereidingsfoarsjennings dy't ferbûn binne mei LSFO net nedich foar it malen, behanneljen en ferfieren.
It meast ûnderskiedende foardiel fan EADS is it eliminearjen fan sawol floeibere as fêste ôffal. De EADS-technology is in proses sûnder floeistof te ûntladen, wat betsjut dat gjin ôffalwettersuvering nedich is. It fêste ammoniumsulfaatbyprodukt is maklik te ferkeapjen; ammoniumsulfaat is de meast brûkte dongstof en dongstofkomponint yn 'e wrâld, mei in wrâldwide merkgroei ferwachte oant 2030. Derneist, wylst de produksje fan ammoniumsulfaat in sintrifuge, droeger, transportband en ferpakkingsapparatuer fereasket, binne dizze items net-proprietêr en kommersjeel beskikber. Ofhinklik fan ekonomyske en merkomstannichheden kin de ammoniumsulfaatdongstof de kosten foar ammoniak-basearre rookgasûntsulfurisaasje kompensearje en potinsjeel in substansjele winst opleverje.
| Skematyske foarstelling fan effisjint ammoniakûntsulfurisaasjeproses |
 |
Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd is ien fan 'e grutste nije oplossingen foar silisiumkarbide keramyk yn Sina. SiC technyske keramyk: Moh's hurdens is 9 (Nije Moh's hurdens is 13), mei poerbêste wjerstân tsjin eroazje en korrosje, poerbêste slijtvastheid en anty-oksidaasje. De libbensdoer fan it SiC-produkt is 4 oant 5 kear langer as 92% alumina materiaal. De MOR fan RBSiC is 5 oant 7 kear dy fan SNBSC, it kin brûkt wurde foar kompleksere foarmen. It offerteproses is rap, de levering is lykas tasein en de kwaliteit is twadde oan gjinien. Wy bliuwe altyd ús doelen útdaagje en jouwe ús hert werom oan 'e maatskippij.
