Nozleya Silicon Carbide FGD ji bo bêsulfurîzasyonê di santrala elektrîkê de

Nozûlên Mijandinê yên Gaza Dûmanê (FGD)
Rakirina oksîtên sulfur, ku bi gelemperî wekî SOx tê binavkirin, ji gazên egzozê bi karanîna reaktîfek alkalî, wek şileya kilsinî ya şil.

Dema ku sotemeniyên fosîl di pêvajoyên şewitandinê de ji bo xebitandina kazan, firin, an alavên din têne bikar anîn, ew xwedî potansiyela berdana SO2 an SO3 wekî beşek ji gaza dûmanê ne. Ev oksîdên sulfur bi hêsanî bi hêmanên din re reaksiyonê dikin û pêkhateyên zirardar ên wekî asîda sulfurîk çêdikin û xwedî potansiyela bandorek neyînî li ser tenduristiya mirovan û jîngehê ne. Ji ber van bandorên potansiyel, kontrolkirina vê pêkhateyê di gazên dûmanê de beşek girîng a santralên elektrîkê yên bi komirê û sepanên din ên pîşesaziyê ye.

Ji ber fikarên erozyon, girtina avê û kombûnê, yek ji pergalên herî pêbawer ji bo kontrolkirina van emisyonan pêvajoyek bêsulfurîzasyona gaza dûmanê ya şil a bi bircê vekirî ye ku kevirê kilsinî, lîmê hîdratkirî, ava deryayê, an çareseriyek din a alkalîn bikar tîne. Nozulên spreykirinê dikarin van şiliyan bi bandor û pêbawerî li bircên vegirtinê belav bikin. Bi afirandina şêweyên yekreng ên dilopên bi mezinahiya guncaw, ev nozul dikarin bi bandor rûbera ku ji bo vegirtina guncaw hewce ye biafirînin di heman demê de ketina çareseriya paqijkirinê nav gaza dûmanê kêm dikin.

Hilbijartina Nozûla Absorberê FGD:
Faktorên girîng ên ku divê werin hesibandin:

Tîrbûn û vîskozîteya medyaya paqijkirinê
Mezinahiya dilopên pêwîst
Mezinahiya rast a dilopan ji bo misogerkirina rêjeyên vegirtinê yên guncaw girîng e.
Materyalê nozzle
Ji ber ku gaza dûmanê pir caran korozîf e û şilava firçekirinê pir caran şilek e ku xwedî rêjeyek bilind a madeyên hişk û taybetmendiyên aşınker e, hilbijartina materyalê guncaw ê li hember korozyon û aşınbûnê berxwedêr girîng e.
Berxwedana girtina nozzle
Ji ber ku şilava paqijkirinê bi gelemperî şilekek bi rêjeyek bilind a madeyên hişk e, hilbijartina nozulê li gorî berxwedana girtina wê girîng e.
Şêweya spreykirina nozzle û cîhkirina wê
Ji bo misogerkirina vegirtina rast, girîng e ku herikîna gazê bi tevahî bê derbasbûn û demek mayînê ya têrker were vegirtin.
Mezinahî û celebê girêdana nozzle
Rêjeyên herikîna şilava paqijkirinê ya pêwîst
Daketina zexta berdest (ΔP) li seranserê nozulê
∆P = zexta dabînkirinê li deriyê nozulê - zexta pêvajoyê li derveyî nozulê
Endezyarên me yên xwedî ezmûn dikarin ji we re bibin alîkar ku hûn diyar bikin ka kîjan nozul dê li gorî hûrguliyên sêwirana we tevbigere.
Bikaranîn û pîşesaziyên hevpar ên nozula mijandina FGD:
Santralên elektrîkê yên komir û sotemeniyên fosîl ên din
Rafîneriyên petrolê
Şewitandingehên bermayiyên şaredariyê
Firneyên çîmentoyê
Kargehên helandinê yên metalan

Pelê Daneyên Materyalê SiC

Dezawantajên Lîm/Kevirê Lîs

Wekî ku di Şekil 1 de tê xuyang kirin, sîstemên FGD yên ku oksîdasyona bi zorê ya lîm/kevirê lîm (LSFO) bikar tînin sê jêr-sîstemên sereke dihewînin:

• Amadekirin, hilgirtin û hilanîna reagentan
• Keştiya mijandinê
• Birêvebirina bermayiyan û berhemên alî

Amadekirina reaktîfê ji veguhestina kevirê kilsê yê perçiqandî (CaCO3) ji sîloyek depoyê ber bi tankeke xwarinê ya tevlîhev ve pêk tê. Dûv re şileya kilsê ya ku çêdibe, digel gaza dûmanê ya kazanê û hewaya oksîdker, ber bi konteynera veguhêzker ve tê pompekirin. Nozulên spreyê dilopên nazik ên reaktîfê dişînin ku dû re berevajî gaza dûmanê ya tê de diherikin. SO2 ya di gaza dûmanê de bi reaktîfa dewlemend a kalsiyûmê re reaksiyon dike da ku kalsiyûm sulfît (CaSO3) û CO2 çêbike. Hewaya ku dikeve nav veguhêzkerê, oksîdasyona CaSO3 ber bi CaSO4 (forma dîhîdrat) ve pêş dixe.

Reaksiyonên bingehîn ên LSFO ev in:

CaCO3 + SO2 → CaSO3 + CO2 · 2H2O

Şileya oksîdkirî li binê vegir kom dibe û paşê ligel reaktanta teze vedigere sernavên nozula spreyê. Beşek ji herikîna vegerandinê tê kişandin bo pergala desteserkirina bermayiyan/berhemên alî, ku bi gelemperî ji hîdrosîklon, fîlterên tembûr an kemerê, û depoyek ragirtina ava qirêj/vexwarinê ya tevlihev pêk tê. Ava qirêj ji depoya ragirtinê vedigere depoya xwarinê ya reaktanta kilsinî an jî bo hîdrosîklonek ku li wir zêdebûn wekî bermayî tê rakirin.

Nexşeya Pêvajoya Paqijkirina Şil a Oksîdatîn a Bi Zorê ya Lîs/Kevirê Lîs

Sîstemên LSFO yên şil bi gelemperî dikarin karîgeriya rakirina SO2 ya ji sedî 95-97 bi dest bixin. Lêbelê, gihîştina astan ji sedî 97.5 zêdetir ji bo pêkanîna hewcedariyên kontrolkirina emîsyonan dijwar e, nemaze ji bo santralên ku komirên bi sulfur bilind bikar tînin. Katalîzatorên magnezyûmê dikarin werin zêdekirin an jî kevirê kilsê dikare were kalsînkirin bo lîmê reaktîvîteya bilindtir (CaO), lê guhertinên weha alavên santralê yên zêde û lêçûnên ked û hêzê yên têkildar digirin nav xwe. Mînakî, kalsînkirina bo lîmê sazkirina firinek lîmê ya cuda hewce dike. Her weha, lîm bi hêsanî tê barandin û ev potansiyela çêbûna depoya pîvazê di scrubber de zêde dike.

Mesrefa kelandina bi firna kilsê dikare bi rasterast derzîkirina kilsê nav firna kazanê were kêmkirin. Di vê rêbazê de, kilsê ku di kazanê de çêdibe bi gaza dûmanê re tê nav makîneya paqijkirinê. Pirsgirêkên gengaz qirêjbûna kazanê, destwerdana veguhestina germê, û neçalakbûna kilsê ji ber zêdeşewitandina di kazanê de ne. Wekî din, kils germahiya herikîna xweliya heliyayî di kazanên bi komirê de kêm dike, di encamê de depoyên hişk çêdibin ku wekî din çênabin.

Bermayiyên şil ên ji pêvajoya LSFO bi gelemperî ligel bermayiyên şil ên ji deverên din ên santrala elektrîkê ber bi hewzên îstîqrarê ve têne şandin. Bermayiyên şil ên FGD-ya şil dikarin bi pêkhateyên sulfît û sulfatê têr bibin û fikarên jîngehê bi gelemperî berdana wê bo çem, çem an jîngehên din sînordar dikin. Her wiha, vegerandina ava qirêj/vexwarinê bo scrubber dikare bibe sedema kombûna xwêyên sodyûm, potasyûm, kalsiyûm, magnezyûm an klorîd ên çareserbûyî. Ev cure dikarin di dawiyê de krîstalîze bibin heya ku rijandina têr neyê peyda kirin da ku konsantrasyonên xwêyên çareserbûyî di bin têrbûnê de bimînin. Pirsgirêkek din jî rêjeya hêdî ya rûniştina madeyên hişk ên bermayî ye, ku dibe sedema hewcedariya hewzên îstîqrarê yên mezin û bi qebareya bilind. Di şert û mercên tîpîk de, qata rûniştî di hewzek îstîqrarê de dikare ji sedî 50 an jî zêdetir qonaxa şil hebe, tewra piştî çend mehan hilanînê jî.

Kalsiyûm sulfate ya ji şilava vezîvirandinê ya mijandinê tê wergirtin, dikare di nav kilsê nereaktîf û xweliya kalsiyûm sulfît de pir zêde be. Ev gemar dikarin rê li ber firotina kalsiyûm sulfate wekî gipsê sentetîk ji bo karanîna di hilberîna panelên dîwar, gêç û çîmentoyê de bigirin. Kilsê nereaktîf nepakiya sereke ye ku di gipsê sentetîk de tê dîtin û ew di heman demê de nepakiyek hevpar e di gipsê xwezayî (ya madenkirî) de. Her çend kilsê bi xwe destwerdanê li taybetmendiyên hilberên dawîn ên panelên dîwar nake jî, taybetmendiyên wê yên aşınker ji bo alavên pêvajoyê pirsgirêkên lixwekirinê çêdikin. Kalsiyûm sulfît nepakiyek nexwestî ye di her gipsê de ji ber ku mezinahiya wê ya perçeyên zirav pirsgirêkên pilingê û pirsgirêkên din ên pêvajoyê yên wekî şuştina kekê û avdanînê çêdike.

Eger madeyên hişk ên ku di pêvajoya LSFO de çêdibin wekî gipsê sentetîk ji bo bazirganiyê neyên firotin, ev pirsgirêkek mezin a avêtina bermayiyan derdixe holê. Ji bo kazanek 1000 MW ku ji sedî 1 komira sulfur dişewitîne, mîqdara gipsê bi qasî 550 ton (kurt)/roj e. Ji bo heman santralê ku ji sedî 2 komira sulfur dişewitîne, hilberîna gipsê digihîje bi qasî 1100 ton/roj. Zêdekirina nêzîkî 1000 ton/roj ji bo hilberîna xweliya firînê, ev yek tonajê giştî yê bermayiyên hişk ji bo rewşa komira sulfur a ji sedî 1 digihîne nêzîkî 1550 ton/roj û ji bo rewşa sulfur a ji sedî 2 digihîne 2100 ton/roj.

Avantajên EADS

Teknolojiyeke alternatîf a îsbatkirî ji bo paqijkirina LSFO, şûna kevirê kilsinî bi amonyakê wekî reaktîf ji bo rakirina SO2 digire. Parçeyên hûrkirin, hilanîn, destgirtin û veguhastina reaktîfa hişk di pergala LSFO de bi tankên hilanînê yên hêsan ji bo amonyaka avî an bêav têne guheztin. Wêne 2 şematîkek herikînê ji bo pergala EADS nîşan dide ku ji hêla JET Inc. ve hatî peyda kirin.

Amonyak, gaza dûmanê, hewaya oksîdker û ava pêvajoyê dikevin nav mijkerek ku gelek astên nozulên spreyê tê de hene. Nozul dilopên zirav ên reaktîfa ku amonyak tê de heye çêdikin da ku li gorî reaksiyonên jêrîn têkiliya nêzîk a reaktîvê bi gaza dûmanê ya tê de misoger bikin:

(1) SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4)2SO3

(2) (NH4)2SO3 + ½O2 → (NH4)2SO4

SO2 ya di nav herika gaza dûmanê de bi amonyakê re di nîvê jorîn ê konteynerê de reaksiyon dike da ku amonyûm sulfît çêbike. Binê konteynera vemirandinê wekî tankek oksîdasyonê kar dike ku tê de hewa amonyûm sulfîtê oksîd dike û vediguherîne amonyûm sulfît. Çareseriya amonyûm sulfat a ku derdikeve holê, li ser sernavên nozulê spreyê di gelek astan de di vemirandinê de tê pompekirin. Berî ku gaza dûmanê ya paqijkirî ji jorê vemirandinê derkeve, ew di nav demîsterekê re derbas dibe ku her dilopên şilekê yên kişandî li hev dicivîne û perçeyên nazik digire.

Reaksiyona amonyakê bi SO2 û oksîdasyona sulfîtê bo sulfatê rêjeyek bilind a bikaranîna reagentan pêk tîne. Ji bo her poundek amonyakê ya ku tê xerckirin çar pound sulfata amonyakê tê hilberandin.

Wekî pêvajoya LSFO, beşek ji herika vegerandina reaktîf/berhemê dikare were kişandin da ku berhemeke bazirganî ya alî çêbike. Di pergala EADS de, çareseriya berhema derxistinê ji bo komkirina berhema amonyûm sulfate berî zuwakirin û pakkirinê, ber bi pergaleke vegerandina madeyên hişk ve tê pompekirin ku ji hîdrosîklon û santrifûjekê pêk tê. Hemû şilek (serbarbûna hîdrosîklonê û santrifûj santrifûj) vedigerin tankeke şilkirinê û dûv re ji nû ve têne şandin nav herika vegerandina amonyûm sulfate ya vegir.

• Sîstemên EADS karîgeriya rakirina SO2 ya bilindtir (>99%) peyda dikin, ku ev yek dihêle santralên elektrîkê yên bi komirê dixebitin nermbûnek mezintir hebe da ku komirên erzantir û sulfur-a bilindtir tevlihev bikin.
• Li gorî ku sîstemên LSFO ji bo her ton SO2 ya ku tê rakirin 0.7 ton CO2 çêdikin, pêvajoya EADS CO2 çênake.
• Ji ber ku lîm û kevirê kilsê ji bo rakirina SO2 li gorî amonyakê kêmtir reaktîf in, ji bo bidestxistina rêjeyên gerandina bilind xerckirina ava pêvajoyê û enerjiya pompkirinê ya zêdetir hewce ye. Ev dibe sedema lêçûnên xebitandinê yên bilindtir ji bo pergalên LSFO.
• Mesrefên sermayeyê ji bo pergalên EADS dişibin yên ji bo avakirina pergalek LSFO. Wekî ku li jor hate destnîşan kirin, her çend pergala EADS hewceyê alavên hilberandin û pakkirinê yên berhemên alîgir ên sulfata amonyûmê ye jî, tesîsên amadekirina reagentan ên bi LSFO ve girêdayî ji bo hûrkirin, destgirtin û veguhastinê ne hewce ne.

Sûdê herî berbiçav ê EADS ew e ku hem bermayiyên şil û hem jî yên hişk ji holê radike. Teknolojiya EADS pêvajoyek bê-şilek-derxistinê ye, ku tê vê wateyê ku pêdivî bi paqijkirina ava qirêj nîne. Berhema zexm a sulfata amonyûm bi hêsanî tê firotin; sulfata amonyûm gubre û pêkhateya gubreyê ya herî zêde tê bikar anîn li cîhanê ye, û mezinbûna bazara cîhanî heta sala 2030-an tê hêvîkirin. Wekî din, her çend çêkirina sulfata amonyûm santrifûj, zuwaker, veguhezkar û alavên pakkirinê hewce dike jî, ev tişt ne-xwedî ne û bi bazirganî peyda dibin. Li gorî şert û mercên aborî û bazarê, gubreya sulfata amonyûm dikare lêçûnên ji bo bêsulfurkirina gaza dûmanê ya li ser bingeha amonyakê telafî bike û potansiyel qezencek girîng peyda bike.

Nexşeya Pêvajoya Kêmkirina Sulfurizasyona Amonyakê ya Bi Bandor

Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd yek ji mezintirîn çareseriyên materyalên nû yên seramîkên silîkon karbîd li Çînê ye. Seramîka teknîkî ya SiC: Hişkbûna Moh 9 e (hişkbûna New Moh 13 e), bi berxwedanek hêja li hember erozyon û korozyonê, berxwedana aşınandin-avêtinê û dij-oksîdasyonê ya hêja. Jiyana karûbarê hilbera SiC 4 heta 5 caran ji materyalê alumina 92% dirêjtir e. MOR ya RBSiC 5 heta 7 caran ji ya SNBSC dirêjtir e, ew dikare ji bo şeklên tevlihevtir were bikar anîn. Pêvajoya nirxandinê bilez e, radestkirin wekî ku soz dabû ye û qalîte bêhempa ye. Em her gav di pêkanîna armancên xwe de israr dikin û dilê xwe didin civakê.