चरम शेविंग की आवृत्ति, समय और गहराई बढ़ रही है। डीप पीक शेविंग न केवल यूनिट संचालन की विश्वसनीयता और अर्थव्यवस्था का परीक्षण करती है, बल्कि पर्यावरण संरक्षण सुविधाओं के स्थिर संचालन और प्रदूषक उत्सर्जन के अनुपालन को भी प्रभावित करती है। लचीलेपन परिवर्तन प्रौद्योगिकी के लिए, बॉयलर, स्टीम टरबाइन, सहायक उपकरण, नियंत्रण प्रणाली और ग्रिप गैस डीनाइट्रीकरण में बहुत सारे शोध किए गए हैं, लेकिन ग्रिप गैस डीसल्फराइजेशन के लिए
एफजीडी प्रणाली में डीप पीक शेविंग (विशेष रूप से तेजी से लोड वृद्धि) को जल्दी से कैसे अनुकूलित किया जाए, इस पर बहुत कम शोध हुआ है। पहले, चीन में कोयला आधारित बिजली संयंत्रों में ग्रिप गैस डिसल्फराइजेशन (एफजीडी) उपकरण मुख्य रूप से चूना पत्थर/जिप्सम गीला डिसल्फराइजेशन प्रक्रिया का उपयोग करते थे, जहां अवशोषक चूना पत्थर (मुख्य रूप से CaCO3 से बना) था। यह डीसल्फराइज़र अपेक्षाकृत सस्ता था और इसमें अच्छी डीसल्फराइजेशन क्षमता थी, लेकिन इसकी कम घुलनशीलता और कमजोर क्षारीयता के कारण, एक निश्चित स्तर तक पहुंचने के बाद डीसल्फराइजेशन दक्षता में और सुधार करने में एक बाधा थी।
वर्तमान कोयले की आपूर्ति लगातार कठिन होती जा रही है और कोयले के प्रकार जटिल और विविध हैं। उच्च सल्फर कोयला (बाद में इसे "उच्च सल्फर कोयला" कहा जाएगा) या असमान कोयला मिश्रण SO2 उत्सर्जन के लिए महत्वपूर्ण चुनौतियाँ पैदा करता है। पारंपरिक तरीकों जैसे कि स्लरी सर्कुलेशन पंपों के संचालन को अनुकूलित करना, सर्कुलेशन पंपों की आवृत्ति को समायोजित करना, अवशोषण टॉवर स्लरी के पीएच मान को विनियमित करना, और तेजी से और गहरे समायोजन के लिए डिसल्फराइजेशन एडिटिव्स का उपयोग करना अपर्याप्त प्रदर्शन और कई कमियां हैं। यूनिट की तीव्र और लगातार लोड वृद्धि प्रक्रिया के दौरान, FGD की मौजूदा डिज़ाइन क्षमता और प्रतिक्रिया गति मांग को पूरा नहीं कर सकती है, और SO2 उत्सर्जन एकाग्रता (इस लेख में, SO2 "एकाग्रता" बड़े पैमाने पर एकाग्रता को संदर्भित करती है) अक्सर मानक से अधिक हो जाती है , जो बिजली संयंत्र और परिचालन कर्मियों पर बहुत दबाव लाता है; इसलिए, इस समस्या का समाधान करने और मौजूदा एफजीडी प्रणालियों की अनुकूलनशीलता और आपातकालीन प्रतिक्रिया क्षमताओं में सुधार करने के लिए संबंधित नई प्रौद्योगिकियों को विकसित करना बहुत आवश्यक है। यह आलेख एक उदाहरण के रूप में 600MW इकाई लेता है और डीप पीक शेविंग और तेजी से लोड वृद्धि के दौरान अत्यधिक SO2 उत्सर्जन की समस्या को हल करने के लिए एक नए प्रकार के उच्च दक्षता वाले डिसल्फराइजेशन अवशोषक (बाद में इसे "नया डिसल्फराइज़र" के रूप में संदर्भित किया जाता है) का उपयोग करके प्रयोग करता है। इकाई, सल्फर युक्त कोयले के लिए FGD प्रणाली की अनुकूलन क्षमता में सुधार करती है।
नया डीसल्फराइजर और इसका डीसल्फराइजेशन सिद्धांत
नया डिसल्फराइज़र एक कैल्शियम आधारित अवशोषक है, जो मुख्य रूप से बहुत महीन Ca (OH) 2 से बना है। यह कैल्शियम को सब्सट्रेट के रूप में और कुछ क्षारीय धातुओं और कार्बोनेट आयनों को एडिटिव्स के रूप में उपयोग करता है। विभिन्न कार्यात्मक घटकों के सक्रियण और संशोधन के बाद, यह मजबूत क्षारीय प्रदर्शन प्राप्त करता है और SO2 को कुशलतापूर्वक अवशोषित कर सकता है। तैयारी प्रक्रिया इस प्रकार है: सावधानी से चयनित और कैलक्लाइंड उच्च शुद्धता वाले चूने के ब्लॉक (मुख्य रूप से CaO से बने) को एक फीडर द्वारा डाइजेस्टर में डाला जाता है, और चूने के ब्लॉक को परिपक्व चूने Ca (OH) में पचाने के लिए पानी और एक विशेष उत्प्रेरक मिलाया जाता है। ) 2. फिर, बहु-चरण निस्पंदन और शुद्धिकरण के बाद, अक्रिय अघुलनशील पदार्थों जैसी अशुद्धियों को हटा दिया जाता है, और अंत में लगभग 25% के द्रव्यमान अंश के साथ एक सीए (ओएच) 2 निलंबन (जिसमें थोड़ी मात्रा में क्षारीय घुलनशील पदार्थ होते हैं) मूल चूने में निहित Na2O तथा MgO) प्राप्त होता है। नए डीसल्फराइज़र का कण आकार लगभग 2 00nm है जिसका विश्लेषण मालवर्न लेजर कण आकार विश्लेषक का उपयोग करके किया गया है। इस उत्पाद के मुख्य संकेतक हैं: दूधिया सफेद तरल, (25 ± 1)% के ठोस द्रव्यमान अंश के साथ; अम्लीय अघुलनशील पदार्थों का द्रव्यमान अंश 0.3% से अधिक नहीं होना चाहिए; पीएच मान 13 से कम नहीं है। बाजार में सामान्य हाइड्रेटेड नींबू पाउडर की तुलना में, इस उत्पाद में उच्च शुद्धता, छोटी सुंदरता और उच्च प्रतिक्रियाशीलता है, लेकिन लागत अंतर महत्वपूर्ण नहीं है।
नए डिसल्फराइज़र द्वारा SO2 के अवशोषण के लिए कुल प्रतिक्रिया समीकरण है
यह देखा जा सकता है कि Ca (OH) 2 और SO2 को अवशोषित करने वाले चूना पत्थर की प्रतिक्रिया मूल रूप से समान है, और उप-उत्पाद भी समान हैं। इसलिए, नए डीसल्फराइज़र को जोड़ने से मौजूदा चूना पत्थर/जिप्सम गीले ग्रिप गैस डिसल्फराइजेशन सिस्टम के संचालन पर प्रतिकूल प्रभाव नहीं पड़ेगा। नए डिसल्फराइज़र के लाभ इस प्रकार हैं:
a) SO2 एक अम्लीय ऑक्साइड है, और नया डिसल्फराइज़र Ca (OH) 2 अत्यधिक क्षारीय है। इसलिए, जब दोनों मिलते हैं, तो एक मजबूत और अपरिवर्तनीय एसिड-बेस न्यूट्रलाइजेशन प्रतिक्रिया होगी, जिसमें चूना पत्थर और SO2 के बीच कमजोर एसिड और कमजोर क्षार नमक प्रतिक्रियाओं की श्रृंखला की तुलना में बहुत अधिक प्रतिक्रिया दर और गतिविधि होगी; इसलिए, नए डिसल्फराइज़र की प्रतिक्रिया दर और सतह गतिविधि पारंपरिक अवशोषक चूना पत्थर की तुलना में बहुत अधिक है।
b)नए डिसल्फराइज़र का कण आकार अपेक्षाकृत केंद्रित है, मुख्यतः 200nm के आसपास। पारंपरिक चूना पत्थर पाउडर (कण आकार 44 μ मीटर से कम) की तुलना में, दोनों के बीच कण आकार का अंतर 200 गुना से अधिक है; इसलिए, नए डिसल्फराइज़र में बड़ा विशिष्ट सतह क्षेत्र, उच्च प्रतिक्रियाशीलता होती है, और यह बिना किसी अवशेष के SO2 के साथ पूरी तरह और तेज़ी से प्रतिक्रिया कर सकता है। चूना पत्थर के छोटे सतह क्षेत्र, कमजोर क्षार नमक CaCO3, चूना पत्थर में लगभग 10% अशुद्धियों और बॉल मिलों की संचालन प्रक्रिया के कारण, 10% से 20% चूना पत्थर पाउडर प्रतिक्रिया नहीं करेगा और अवशोषण टॉवर में रहेगा, जिससे अवसादन होगा और यहां तक कि टावर के अंदर स्केलिंग भी।
c)नया डिसल्फराइज़र एक मजबूत क्षार है और CaCO3 एक कमजोर क्षार नमक है। पहले वाले का अवशोषण टॉवर घोल के पीएच मान में सुधार करने में दूसरे की तुलना में बहुत अधिक प्रभाव और गति होती है; इसलिए, नया डिसल्फराइज़र अवशोषण टावर घोल के पीएच मान को तेजी से बढ़ा सकता है और अवशोषण टावर के डिसल्फराइजेशन प्रभाव में सुधार कर सकता है।
d)नए डिसल्फराइज़र में एक बड़ा सतह क्षेत्र और मजबूत गतिविधि होती है, इसलिए फ्लाई ऐश और चूना पत्थर जैसी अशुद्धियाँ जो घोल की गुणवत्ता को प्रभावित करती हैं, साथ ही क्लोराइड आयन, इसकी प्रतिक्रिया को प्रभावित नहीं कर सकती हैं। अशुद्धियों से ख़राब हुए घोल पर इसका अच्छा प्रशासन प्रभाव पड़ता है।
e) नए डिसल्फराइज़र की कठोरता चूना पत्थर की तुलना में बहुत कम है, और सीए (ओएच) 2 एक मजबूत क्षार है, जो एफजीडी प्रणाली में उपकरणों और पाइपलाइनों के घिसाव, रुकावट और एसिड क्षरण को कम करता है। यह उपकरण और पाइपलाइनों की सेवा जीवन में सुधार कर सकता है और उपकरण रखरखाव दरों को कम कर सकता है।
