Ventajas de la tecnología de depuración del azufre en calderas
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¿Por qué es necesario eliminar el polvo y el azufre de las calderas? Con el desarrollo industrial, la contaminación del aire causada por el dióxido de azufre y sus efectos negativos se han convertido en un problema ambiental que preocupa cada vez más a las personas. La eliminación del polvo y del azufre se hace con el fin de proteger el medio ambiente. Es fundamental para controlar la contaminación del aire y mejorar el entorno ecológico. La eliminación del polvo consiste en quitar, en la medida de lo posible, las partículas de ceniza presentes en los gases que se emiten al aire. La eliminación del azufre, por su parte, tiene como objetivo reducir al mínimo la cantidad de dióxido de azufre presente en esos gases. La eliminación de polvo y azufre no puede demorarse; hoy les presentaré en detalle el dispositivo de desulfuración y eliminación de polvo para calderas. El dispositivo de desulfuración y eliminación de partículas en las calderas utiliza una tecnología de desulfuración húmeda basada en el mecanismo de transferencia masiva de masa en condiciones de turbulencia multiphásica. Esta tecnología combina la eliminación de partículas mediante una película de agua centrífuga con el proceso de desulfuración por espuma. Los gases contaminados con polvo y gases nocivos son acelerados gracias a un sistema de tipo Venturi y a un ciclón especial. Estos gases chocan con las gotas líquidas atomizadas que se inyectan antes del sistema Venturi, así como con el líquido utilizado para la desulfuración que se pulveriza en la parte superior de la torre. Esto genera fuerzas de rotación que mezclan completamente los gases y el líquido. A continuación, estos compuestos ascienden hacia la capa de reacción en ebullición. El polvo y los gases nocivos presentes en los gases son capturados y absorbidos por las pequeñas gotas líquidas presentes en el líquido de desulfuración. Dado que las gotas atomizadas generan muchas superficies de interacción, la eficiencia para capturar y absorber el polvo y los gases nocivos es alta. Los gases de combustión purificados son expulsados al aire atmosférico a través de un deshidratador, un soplador y una chimenea. El conjunto completo de equipos para la desulfuración del humo cuesta bastante dinero. Por eso, los compradores esperan que el proveedor cuente con tecnología de calidad, a fin de que los equipos puedan funcionar durante más tiempo. Las exigencias en relación con estos equipos son bastante altas. A continuación, se presentan algunos requisitos técnicos para estos equipos (no son vinculantes, solo sirven como referencia):1. Es necesario controlar, mediante un diseño adecuado, factores importantes como el pH del líquido utilizado para la desulfuración, la velocidad del flujo de humo, el estado de atomización del líquido, el tiempo que permanecen las gotas en suspensión y la proporción adecuada entre líquido y gas. De esta manera, se puede lograr un efecto de absorción óptimo y asegurar que las emisiones de SO2 cumplan con los estándares establecidos. Las gotas de líquido que se encuentran en los gases después del proceso de desulfuración son recolectadas, coaguladas y eliminadas por el desempañador instalado en la torre de absorción de desulfuración. 2. Para garantizar la resistencia a la corrosión y al desgaste, los componentes internos de la torre pueden fabricarse con el material SS316L. Dentro de la torre de absorción se instalan dispositivos para su limpieza y sistemas combinados de desempañado, etc. La estructura de la torre cuenta con escotillas de inspección, plataformas de operación y otras instalaciones auxiliares. La técnica más común para la desulfuración en los dispositivos de eliminación de sustancias contaminantes de las calderas es la tecnología de desulfuración con piedra caliza. A continuación, se describen las ventajas de esta técnica:
La desulfuración húmeda con piedra caliza y yeso presenta las siguientes ventajas:
(1) Alta eficiencia en la desulfuración. El proceso de desulfuración húmedo con cal y yeso alcanza una tasa de desulfuración superior al 99%. Los gases de escape después del proceso no solo presentan una concentración muy baja de dióxido de azufre, sino que también disminuye la cantidad de polvo presente en ellos. (2) Tecnología madura y buena fiabilidad operativa. La tasa de operatividad de los dispositivos de desulfuración húmeda con cal y yeso en el extranjero suele superar el 98%. Gracias a su larga historia de desarrollo, a la madurez tecnológica y a la amplia experiencia en su funcionamiento, estos dispositivos no interfieren con el normal funcionamiento del equipo. En particular, las nuevas plantas de desulfurización utilizan el proceso de desulfurización húmedo, lo que les confiere una larga vida útil y permite obtener buenos rendimientos en la inversión. (3) Los recursos absorbentes son abundantes y su precio es bajo. La caliza, que sirve como absorbente en el proceso de desulfuración húmeda con cal y yeso, está ampliamente distribuida en nuestro país y sus recursos son abundantes. En muchas regiones, la calidad de la caliza es muy buena; su contenido de carbonato de calcio supera el 90%, y en los casos mejores, incluso llega al 95%. Por lo tanto, el costo de producción de la cal es bajo. Los costos de operación son bajos. (4) Los subproductos de la desulfuración son fáciles de utilizar de forma integral. El subproducto de la desulfuración en el proceso de desulfuración húmeda con cal y yeso es el yeso desulfurado. En Japón y Alemania, la producción anual de yeso desulfurizado es de aproximadamente 2,5 millones de toneladas y 3,5 millones de toneladas, respectivamente. En general, este producto se utiliza de manera integral; sus principales aplicaciones son en la fabricación de materiales de construcción y como retardante en la producción de cemento. El uso integral de los subproductos del desulfurización no solo permite aumentar la rentabilidad de la planta y reducir los costos operativos, sino que también disminuye los gastos asociados a la eliminación de dichos subproductos, prolongando así la vida útil de los lugares destinados al almacenamiento de cenizas. (5) El progreso tecnológico es rápido. En los últimos años, en el extranjero se han realizado investigaciones exhaustivas y mejoras constantes en el proceso húmedo de cal y yeso. Por ejemplo, el dispositivo de absorción ha pasado de ser un conjunto de torres separadas para la refrigeración, absorción y oxidación, a ser una sola torre; además, la velocidad del flujo dentro de la torre ha aumentado significativamente, y las prestaciones de las boquillas también se han mejorado. Se espera que, gracias al progreso tecnológico y a la innovación, se puedan resolver gradualmente problemas como el gran espacio que ocupa este proceso. El sistema de protección del depurador de humos del sistema de derivación es una medida importante para garantizar la seguridad del mismo. Se puede generar una alarma de forma oportuna a través del sistema de control. Los problemas más comunes son los siguientes: 1. Temperatura anormal del humo: Se ha instalado un dispositivo de detección de temperatura en la tubería principal de entrada de aire del purificador. Gracias a este dispositivo, se puede monitorear si la temperatura del humo es inferior o superior al valor establecido. En ese caso, el PLC abre automáticamente el bypass, lo que evita que la condensación en condiciones de baja temperatura obstruya las bolsas filtrantes, o que el humo a altas temperaturas dañe dichas bolsas. 2. Rotura de tuberías en la caldera: Si se trata de una pequeña cantidad de roturas, la pequeña cantidad de agua no tiene mucho efecto sobre los grandes volúmenes de humo a alta temperatura. La capa de ceniza que ya se encuentra en la superficie de las bolsas filtrantes puede protegerlas, por lo que no hay un gran impacto en el filtro de mangas. Si se producen numerosas roturas en las tuberías, la cantidad de agua y la presión del mismo cambiarán significativamente. Estos cambios bruscos en los parámetros del sistema de calderas harán que el sistema reaccione en consecuencia, y al mismo tiempo se enviarán señales al sistema de eliminación de polvo. El caldero también tomará las medidas de protección adecuadas según sus procedimientos operativos. Cuando el PLC del sistema de eliminación de polvo recibe la señal de una ruptura en las tuberías del caldero, controla la activación del sistema de derivación. Además, las roturas en las tuberías del caldero causan un aumento en la temperatura de los gases de escape; en ese caso, los dispositivos de detección de temperatura instalados en las tuberías de entrada también actuarán para activar el sistema de derivación. Esta doble protección garantiza la seguridad del sistema de eliminación de polvo en caso de roturas en las tuberías del caldero.