Nel sistema di desolforazione dei gas di combustione a umido calcare-gesso, il mantenimento della qualità del fango è fondamentale per il funzionamento sicuro e stabile dell'intero sistema. Influisce direttamente sulla durata utile delle apparecchiature, sull'efficienza della desolforazione e sulla qualità dei sottoprodotti. Molte centrali elettriche sottovalutano l'effetto degli ioni cloruro presenti nel fango sul sistema FGD. Di seguito sono riportati i rischi derivanti da un eccesso di ioni cloruro, le loro fonti e le misure di miglioramento consigliate.
I. Rischi derivanti da eccessivi ioni cloruro
1. Corrosione accelerata dei componenti metallici nell'assorbitore
- Gli ioni cloruro corrodono l'acciaio inossidabile, rompendo lo strato di passivazione.
- Alte concentrazioni di Cl⁻ abbassano il pH della fanghiglia, causando corrosione generalizzata dei metalli, corrosione interstiziale e corrosione sotto sforzo. Questo danneggia apparecchiature come pompe e agitatori per fanghi, riducendone significativamente la durata.
- Durante la progettazione dell'assorbitore, la concentrazione ammissibile di Cl⁻ è un fattore chiave. Una maggiore tolleranza ai cloruri richiede materiali migliori, con conseguente aumento dei costi. In genere, materiali come l'acciaio inossidabile 2205 possono gestire concentrazioni di Cl⁻ fino a 20.000 mg/L. Per concentrazioni più elevate, si raccomandano materiali più robusti come Hastelloy o leghe a base di nichel.
2. Riduzione dell'utilizzo di fanghi e aumento del consumo di reagenti/energia
- I cloruri sono presenti principalmente come cloruro di calcio nella fanghiglia. Un'elevata concentrazione di ioni calcio, dovuta all'effetto ionico comune, inibisce la dissoluzione del calcare, riducendo l'alcalinità e influenzando la reazione di rimozione dell'SO₂.
- Gli ioni cloruro ostacolano inoltre l'assorbimento fisico e chimico di SO₂, riducendo l'efficienza della desolforazione.
- Un eccesso di Cl⁻ può causare la formazione di bolle nell'assorbitore, con conseguente traboccamento, false letture del livello del liquido e cavitazione della pompa. Ciò può persino causare l'ingresso di fanghi nel condotto dei fumi.
- Elevate concentrazioni di cloruri possono anche causare forti reazioni di complessazione con metalli come Al, Fe e Zn, riducendo la reattività del CaCO₃ e, di conseguenza, diminuendo l'efficienza di utilizzo della poltiglia.
3. Deterioramento della qualità del gesso
- Le elevate concentrazioni di Cl⁻ nella sospensione inibiscono la dissoluzione di SO₂, determinando un contenuto più elevato di CaCO₃ nel gesso e scarse proprietà di disidratazione.
- Per produrre gesso di alta qualità è necessaria ulteriore acqua di lavaggio, il che crea un circolo vizioso e aumenta la concentrazione di cloruri nelle acque reflue, complicandone il trattamento.
II. Fonti di ioni cloruro nella sospensione dell'assorbitore
1. Reagenti FGD, acqua di reintegro e carbone
- Attraverso questi input, i cloruri entrano nel sistema.
2. Utilizzo dello scarico della torre di raffreddamento come acqua di processo
- L'acqua di spurgo contiene in genere circa 550 mg/L di Cl⁻, contribuendo all'accumulo di Cl⁻ nella poltiglia.
3. Scarse prestazioni del precipitatore elettrostatico
- Le particelle di polvere che entrano nell'assorbitore trasportano cloruri, che si dissolvono nella poltiglia e si accumulano.
4. Scarico inadeguato delle acque reflue
- Il mancato scarico delle acque reflue di desolforazione secondo i requisiti di progettazione e operativi porta all'accumulo di Cl⁻.
III. Misure per il controllo degli ioni cloruro nella sospensione dell'assorbitore
Il metodo più efficace per controllare l'eccesso di Cl⁻ è aumentare lo scarico delle acque reflue di desolforazione, garantendo al contempo il rispetto degli standard di scarico. Altre misure raccomandate includono:
1. Ottimizzare l'uso dell'acqua filtrata
- Ridurre il tempo di ricircolo del filtrato e controllare l'afflusso di acqua di raffreddamento o di acqua piovana nel sistema di fanghi per mantenere l'equilibrio idrico.
2. Ridurre l'acqua di lavaggio del gesso
- Limitare il contenuto di Cl⁻ nel gesso a un intervallo ragionevole. Aumentare la rimozione di Cl⁻ durante la disidratazione sostituendo la poltiglia con poltiglia di gesso fresca quando i livelli di Cl⁻ superano i 10.000 mg/L. Monitorare i livelli di Cl⁻ nella poltiglia con unmisuratore di densità in lineae adeguare di conseguenza i tassi di scarico delle acque reflue.
3. Rafforzare il monitoraggio del cloruro
- Verificare regolarmente il contenuto di cloruro nella poltiglia e adattare le operazioni in base ai livelli di zolfo del carbone, alla compatibilità dei materiali e ai requisiti del sistema.
4. Controllare la densità e il pH della sospensione
- Mantenere la densità del fango tra 1080 e 1150 kg/m³ e il pH tra 5,4 e 5,8. Abbassare periodicamente il pH per migliorare le reazioni all'interno dell'assorbitore.
5. Garantire il corretto funzionamento dei precipitatori elettrostatici
- Impedire alle particelle di polvere contenenti elevate concentrazioni di cloruri di entrare nell'assorbitore, perché altrimenti si dissolverebbero e si accumulerebbero nella poltiglia.
Conclusione
Un eccesso di ioni cloruro indica un inadeguato scarico delle acque reflue, con conseguente riduzione dell'efficienza di desolforazione e squilibri del sistema. Un efficace controllo dei cloruri può migliorare significativamente la stabilità e l'efficienza del sistema. Per soluzioni personalizzate o per provareLonnmetrocon supporto professionale per il debug remoto, contattateci per una consulenza gratuita sulle soluzioni di misurazione della densità dei fanghi.
Data di pubblicazione: 21-gen-2025
