석고 탈수 장애의 원인 분석

2. 석고 슬러리 품질의 영향

1 슬러리 밀도

슬러리 밀도의 크기는 흡수탑 내 슬러리의 밀도를 나타냅니다. 밀도가 너무 작으면 슬러리 내 CaSO4 함량이 낮고 CaCO3 함량이 높음을 의미하며, 이는 CaCO3의 낭비를 직접적으로 유발합니다. 동시에 CaCO3 입자가 작기 때문에 석고 탈수에 어려움을 겪기 쉽습니다. 슬러리 밀도가 너무 크면 슬러리 내 CaSO4 함량이 높음을 의미합니다. CaSO4 함량이 높으면 CaCO3의 용해를 방해하고 SO2의 흡수를 저해합니다. CaCO3는 석고 슬러리와 함께 진공 탈수 시스템으로 유입되어 석고의 탈수 효과에도 영향을 미칩니다. 습식 배연탈황의 이중탑 이중 순환 시스템의 장점을 최대한 활용하기 위해서는 1단탑의 pH 값을 5.0±0.2 범위로, 슬러리 농도를 1100±20kg/m³ 범위로 조절해야 합니다. 실제 운전 시, 1단탑의 슬러리 농도는 약 1200kg/m³이며, 고농도 운전 시에는 1300kg/m³에 도달하여 항상 높은 수준으로 유지됩니다.

2. 슬러리의 강제산화 정도

슬러리의 강제 산화는 슬러리에 충분한 공기를 주입하여 아황산칼슘의 황산칼슘으로의 산화 반응을 완료시키는 경향이 있고, 산화 속도가 95% 이상인 것을 통해 슬러리 내에 결정 성장에 필요한 충분한 석고 종류가 존재하도록 하는 것입니다. 산화가 충분하지 않으면 아황산칼슘과 황산칼슘의 혼합 결정이 생성되어 스케일링이 발생합니다. 슬러리의 강제 산화 정도는 산화 공기의 양, 슬러리의 체류 시간, 슬러리의 교반 효과와 같은 요인에 따라 달라집니다. 산화 공기가 부족하거나, 슬러리의 체류 시간이 너무 짧거나, 슬러리의 분포가 불균일하거나, 교반 효과가 좋지 않으면 탑 내 CaSO3·1/2H2O 함량이 너무 높아집니다. 국소 산화가 불충분하면 슬러리 내 CaSO3·1/2H2O 함량이 상당히 높아져 석고의 탈수가 어려워지고 수분 함량이 높아집니다.

3. 슬러리의 불순물 함량 슬러리의 불순물은 주로 연도 가스와 석회석에서 발생합니다. 이러한 불순물은 슬러리에서 불순물 이온을 형성하여 석고의 격자 구조에 영향을 미칩니다. 연기에 지속적으로 용해된 중금속은 Ca2+와 HSO3-의 반응을 저해합니다. 슬러리의 F-와 Al3+ 함량이 높으면 불소-알루미늄 착물인 AlFn이 생성되어 석회석 입자 표면을 덮어 슬러리 피독을 유발하고 탈황 효율을 감소시키며, 미세한 석회석 입자가 불완전하게 반응한 석고 결정에 섞여 석고의 탈수가 어려워집니다. 슬러리의 Cl-는 주로 연도 가스와 공정수의 HCl에서 발생합니다. 공정수의 Cl- 함량은 비교적 적기 때문에 슬러리의 Cl-는 주로 연도 가스에서 발생합니다. 슬러리 내에 Cl-의 양이 많으면 Cl-는 결정에 둘러싸여 슬러리 내 일정량의 Ca2+와 결합하여 안정된 CaCl2를 형성하고, 결정 내에 일정량의 수분을 남깁니다. 동시에 슬러리 내 일정량의 CaCl2는 석고 결정 사이에 남아 결정 사이의 자유수 통로를 막아 석고의 수분 함량을 증가시킵니다.

3. 장비 운영 상태의 영향

1. 석고 탈수 시스템 석고 슬러리는 석고 배출 펌프를 통해 석고 사이클론으로 펌핑되어 1차 탈수됩니다. 바닥 유동 슬러리가 고형분 함량이 약 50%로 농축되면 진공 벨트 컨베이어로 흘러 2차 탈수됩니다. 석고 사이클론의 분리 효과에 영향을 미치는 주요 요인은 사이클론 입구 압력과 모래 침전 노즐의 크기입니다. 사이클론 입구 압력이 너무 낮으면 고액 분리 효과가 떨어지고 바닥 유동 슬러리의 고형분 함량이 감소하여 석고의 탈수 효과에 영향을 미치고 수분 함량이 증가합니다. 사이클론 입구 압력이 너무 높으면 분리 효과는 좋지만 사이클론의 분류 효율에 영향을 미치고 장비에 심각한 마모를 유발합니다. 모래 침전 노즐의 크기가 너무 크면 바닥 흐름 슬러리의 고형분 함량이 적고 입자가 작아져 진공 벨트 컨베이어의 탈수 효과에 영향을 미칩니다.

진공이 너무 높거나 낮으면 석고 탈수 효과에 영향을 미칩니다.진공이 너무 낮으면 석고에서 수분을 추출하는 능력이 감소하여 석고 탈수 효과가 더 나빠집니다.진공이 너무 높으면 여과포의 틈이 막히거나 벨트가 벗어날 수 있으며 이로 인해 석고 탈수 효과가 더 나빠집니다.같은 작업 조건에서 여과포의 공기 투과성이 좋을수록 석고 탈수 효과가 더 좋습니다.여과포의 공기 투과성이 좋지 않고 필터 채널이 막히면 석고 탈수 효과가 더 나빠집니다.필터 케이크 두께도 석고 탈수에 상당한 영향을 미칩니다.벨트 컨베이어 속도가 감소하면 필터 케이크 두께가 증가하고 진공 펌프의 필터 케이크 상층을 추출하는 능력이 약해져 석고 수분 함량이 증가합니다. 벨트 컨베이어 속도가 증가하면 필터 케이크 두께가 얇아져 국부적인 필터 케이크 누출이 발생하기 쉽고 진공이 파괴되며 석고 수분 함량이 증가합니다.

2. 탈황 폐수 처리 시스템의 비정상적 운전 또는 폐수 처리량이 적을 경우 탈황 폐수의 정상적인 배출에 영향을 미칩니다. 장기간 운전 시 연기, 분진 등의 불순물이 슬러리에 계속 유입되고, 슬러리 내 중금속인 Cl-, F-, Al- 등이 지속적으로 농축되어 슬러리 품질이 지속적으로 저하되어 탈황 반응, 석고 형성 및 탈수의 정상적인 진행에 영향을 미칩니다. 슬러리 내 Cl-을 예로 들면, 발전소 1차 흡수탑 슬러리의 Cl- 함량은 22,000mg/L로 높고, 석고의 Cl- 함량은 0.37%에 이릅니다. 슬러리 내 Cl- 함량이 약 4,300mg/L일 때 석고의 탈수 효과가 더 좋습니다. 염화물 이온 함량이 증가함에 따라 석고의 탈수효과는 점차 저하된다.