Trong một hệ thống khử lưu huỳnh khí đốt ướt (FGD) của đá vôi, Lốc xoáy FGD là một đơn vị mất nước lõi, thực hiện chức năng quan trọng của "sự trung tâm chính" của bùn thạch cao. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của thạch cao khử lưu huỳnh, hiệu quả vận hành hệ thống và tiêu thụ năng lượng.

Quá trình cốt lõi của hệ thống FGD ướt đá vôi-gypsum là: Phản ứng khử lưu huỳnh khí thải → Sự hình thành bùn thạch cao → Thủy hóa thạch cao và phục hồi → xử lý nước thải. Sau khi thoát khỏi tháp hấp thụ, bùn thạch cao chỉ chứa 10% -20% chất rắn (phần còn lại là nước, đá vôi không phản ứng và tạp chất nhỏ). Slurry này không thể trực tiếp vào các thiết bị mất nước tiếp theo (chẳng hạn như băng tải vành đai chân không). Thay vào đó, trước tiên, nó phải đi qua cơn bão FGD thạch cao để "phân tách trước tập trung + thô". Do đó, nó được coi là một đơn vị mất nước chính, đóng vai trò là cầu nối quan trọng giữa "phản ứng bùn" và "phục hồi thạch cao". Trong toàn bộ quy trình ướt đá vôi-gypsum, quy trình làm việc của Lypsum Cyclone được liên kết chặt chẽ với các thiết bị ngược dòng và hạ nguồn. Logic cụ thể như sau:

1. Thức ăn ngược dòng: Tháp hấp thụ và bơm xả thạch cao

Trong tháp hấp thụ, bùn đá vôi (Caco₃) phản ứng với SO₂ trong khí thải để tạo ra canxi sulfite (Caso₃). Điều này sau đó được oxy hóa bởi máy thổi oxy hóa thành thạch cao (CASO₄・ 2H₂O), dẫn đến một bùn thạch cao với hàm lượng chất rắn là 10%-20%. Khi mức độ bùn đạt đến điểm đặt, bơm xả thạch cao (thường là bơm ly tâm chống mài mòn) cung cấp bùn liên tục đến cơn bão FGD Gypsum ở áp suất 0,2-0,4 MPa. (Một hệ thống duy nhất thường có nhiều cơn bão song song để tăng thông lượng.)

2. Bên trong Lốc xoáy: tách ly tâm và đầu ra đường dẫn kép

Sau khi đi vào lốc xoáy, bùn trải qua "phân loại chất lỏng rắn + tách nồng độ" dưới tác động của lực ly tâm mạnh (tốc độ có thể đạt tới 1000-3000 r/phút):

· Dòng chảy đáy (thạch cao cô đặc): Tinh thể thạch cao lớn hơn (chủ yếu là Caso₄・ 2H₂O, thường> 40μm) và một lượng nhỏ các hạt đá vôi không phản ứng (một lượng nhỏ) được ly tâm về phía thành bình. Chúng xoắn ốc xuống dọc theo bức tường hình nón và được xuất viện từ "bẫy cát". Hàm lượng chất rắn được tăng lên 40% -60% và sau đó được chuyển trực tiếp đến băng tải vành đai chân không (thiết bị mất nước thứ cấp) để mất nước sâu. Overflow (Slurry Return): Các tạp chất nhỏ (như tro bay và các hạt thạch cao mịn (<20μM)) và nước thừa được thải ra từ "ống tràn" trên cùng với dòng xoáy bên trong. Hàm lượng chất rắn chỉ là 5%-8%. Sau khi được thu thập trong bể tràn, dòng chảy trở lại với chất hấp thụ thông qua ống trở lại, đạt được sự tái chế của "nước, một lượng nhỏ đá vôi và các hạt thạch cao mịn", giảm chất thải tài nguyên và xả nước thải.

Liên kết hạ nguồn: Sự mất nước thứ cấp và nước thải

Dòng lốc xoáy (hàm lượng chất rắn 40% -60%) đi vào băng tải chân không, trong đó nó được loại bỏ chân không và mất nước, cuối cùng tạo ra một sản phẩm thạch cao khử lưu huỳnh hoàn thành có hàm lượng chất rắn lớn hơn 90% (có thể được sử dụng làm vật liệu nguyên liệu nguyên liệu, như một bảng giữ nguyên chất).

Nếu hệ thống được trang bị một "lốc xoáy nước thải", một phần tràn lốc xoáy sẽ được chuyển đến bộ phận xử lý nước thải (để loại bỏ CL⁻ và kim loại nặng), ngăn chặn sự tích lũy tạp chất trong chất hấp thụ và đảm bảo hiệu quả phản ứng khử lưu huỳnh. Hoạt động bất thường của cơn bão FGD thạch cao có thể trực tiếp dẫn đến sự cố hệ thống (như tắc nghẽn băng tải chân không, độ ẩm của thạch cao quá mức và mất cân bằng bùn trong chất hấp thụ). Các vấn đề phổ biến và các giải pháp tối ưu hóa như sau:

Bài 1: Chất rắn dòng chảy thấp (<35%)

· Nguyên nhân: Vòi phun quá khổ, áp suất thức ăn không đủ (<0,2 MPa), kích thước tinh thể thạch cao nhỏ trong bùn (<30 μM);

· Tối ưu hóa: Thay thế vòi phun bằng đường kính nhỏ hơn, tăng áp suất bơm phóng xạ và tối ưu hóa thể tích không khí oxy hóa trong chất hấp thụ (để thúc đẩy sự phát triển tinh thể thạch cao).

Bài 2: Chất rắn tràn cao (> 10%)

· Nguyên nhân: Khối lượng thức ăn quá mức (vượt quá khả năng xử lý của lốc xoáy), tắc nghẽn đường ống tràn hoặc sai lệch;

· Tối ưu hóa: Giảm thể tích thức ăn trên mỗi lốc xoáy (tăng số lượng lốc xoáy song song), thường xuyên làm sạch ống tràn và hiệu chỉnh vị trí trung tâm ống tràn.

Vấn đề 3: Vòi phun grit bị tắc

· Nguyên nhân: Sự hiện diện của tạp chất lớn trong bùn (ví dụ, kết tụ tro bay và các cục đá vôi không được phân giải);

· Tối ưu hóa: Lắp đặt bộ lọc giỏ (độ chính xác lọc 5-10mm) tại đầu vào bơm phóng xạ và thường xuyên xả các vòi phun (sử dụng rửa ngược nước áp suất cao).

Tối ưu hóa cấp hệ thống: nhiều cơn bão trong điều khiển song song + thông minh

Các hệ thống FGD lớn (ví dụ: các đơn vị trên 300MW) thường sử dụng thiết kế "6-12 lốc xoáy trong song song", phân phối đều nguồn cấp dữ liệu thông qua các van phân phối. Hơn nữa, một "màn hình nội dung chất rắn trực tuyến" (dòng chảy và tràn) có thể được cài đặt để điều chỉnh áp suất thức ăn và đường kính vòi phun trong thời gian thực, đạt được "hoạt động không người lái + tối ưu hóa động" và giảm chi phí O & M.