Усовершенствованный процесс обезвоживания FGD сокращает количество твердых отходов

В 2007 году станция WH Zimmer компании Duke Energy приступила к повышению общей производительности процесса обезвоживания при десульфуризации дымовых газов (ДДГ). На заводе был реализован ряд мер, в том числе модернизация разделения воды и твердых частиц, повышение эффективности и надежности полимерной программы, оптимизация затрат на переработку, сокращение количества твердых отходов, отправляемых на свалку, снижение требований к рабочей силе и поддержание чистых условий в отстойниках. Благодаря изменениям удалось значительно сократить образование твердых отходов и достичь общей годовой экономии более полумиллиона долларов в год.

Станция WH Zimmer компании Duke Energy (рис. 1) — это угольная электростанция мощностью 1300 МВт, расположенная на реке Огайо в Москве, штат Огайо. Установка введена в промышленную эксплуатацию в 1991 году и потребляет около 3,8 млн тонн угля в год. Агентство по охране окружающей среды США потребовало, чтобы станция Циммер удаляла минимум 91% диоксида серы (SO2) из ​​дымовых газов, не превышая при этом уровень выбросов 0,548 фунтов SO2 на миллион БТЕ на основе скользящего среднего за 30 дней.1. Энергетика Огайо. Внеся изменения в 2000 и 2007 годах, станция WH Zimmer в Москве, штат Огайо, значительно сократила количество побочных продуктов скруббера, которые приходится вывозить на свалку. С разрешения: Duke Energy

Станция оснащена системой мокрой десульфурации дымовых газов (ДДГ) с повышенным содержанием магния (скруббер) для контроля выбросов SO2. В 2000 году процесс скруббера был модифицирован для размещения технологической системы переработки гипса для производства высококачественного синтетического гипса, который продается производителю стеновых плит. До модификации скруббера побочные продукты скруббера вывозились на свалку в среднем 1,7 миллиона тонн в год. Модификация 2000 года сократила количество свалок на 77%.

В 2007 году персонал станции приступил к дальнейшему повышению общей производительности и эффективности процесса обезвоживания ДДГ. Команда, состоящая из персонала станции, компаний GE Water & Process Technologies и Utter Construction, в течение года тесно работала над определением потенциальных областей улучшений и созданием/изменением ключевых показателей эффективности.

На станции Циммер известь с повышенным содержанием магния смешивается с водой в шаровой мельнице (дробилке), что приводит к экзотермическому (выделяющему тепло) процессу производства суспензии, известному как «гашение». Затем «гашеная известь» или «суспензия» перекачивается в модули абсорбера, где она используется для нейтрализации или «очистки» дымовых газов. Рабочий уровень pH в реакционном резервуаре абсорбционной башни поддерживается в пределах от 5,7 до 6,8.

Как отмечалось ранее, в 2000 году процесс ДДГ на станции Циммер был модифицирован и теперь включает процесс конверсии гипса. В процессе конверсии гипса плотность реактора абсорбера контролируется на уровне от 15% до 24%, а «отработанная суспензия» улавливается совком внутри модуля абсорбера. В процессе переоборудования на станции Циммер были установлены ковш и сливной насос. Совок улавливает отработанную суспензию непосредственно под лотком раздела газ/суспензия SO2, когда ее pH находится в диапазоне от 5,2 до 5,5. Эта отработанная суспензия или «слив» перекачивается непосредственно в резервуар окислителя.

Также во время переработки гипса на одном из двух существующих резервуаров станции были установлены воздушные компрессоры окислителя. Воздушные компрессоры окислителя используются для подачи в систему потока воздуха примерно 300 000 фунтов/час.

Поток, отводимый из скруббера, поступает в резервуар окисления сверху, где начинается процесс окисления, включающий экзотермическую реакцию. Температура материала отводимого потока обычно увеличивается примерно с 125°F до диапазона от 135°F до 170°F, в зависимости от условий эксплуатации. Серную кислоту (93%) добавляют в процесс для снижения pH до приемлемого уровня (от 4,5 до 5,2) для превращения сульфита кальция в сульфат кальция или гипс. Количество дополнительной кислоты, необходимой для конверсии, зависит от количества непрореагировавших гидроксида кальция, гидроксида магния, карбоната кальция и бисульфата, поступающих в окислитель из скруббера.