中国环境科学2000,20(1)49∼53ChinaEnvironmentalScience燃煤电厂除灰系统灰浆池中碳酸钙反应预期转化刘绍银1,郝吉明21.湖北省电力试验研究所,湖北武汉4300772.清华大学环境科学与工程系,北京100084摘要燃煤电厂粉煤灰浆中碳酸钙的沉淀过程伴随着粉煤灰中游离氧化钙的溶解.为了研究这一多相体系的反应动力学过程,以总无机碳含量为检测因子,利用批式实验的方法取得了反应的动力学数据.在此基础上,把灰浆池作为一个非理想的反应器,通过对其流动特性的测试和对反应动力学数据的拟合,预测了反应在灰浆池中的转化率.结果表明,模拟结果与现场实测结果一致.本研究对于燃煤电厂输灰管道的防垢设计和灰浆池标准化研究具有指导作用.关键词燃煤电厂水力除灰系统防垢中图分类号X784文献标识码A文章编号1000−6923(2000)01−0054−03ConversionratioofCaCO3formationinashslurrypondofashhandlingsystemincoal-firedpowerplant.LIUShao-yin1,HAOJi-ming2(1.TheElectricalPowerTestingandResearchInstituteofHubeiProvince,Wuhan430077,China2.DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China).ChinaEnvironmentalScience.2000,20(1)49∼53AbstractInthispaper,theconversionratioofCaCO3formationreactionintheashslurrypondincoal-firedpowerplantwasstudied.Thebatchtestwascarriedouttoobtainthekineticsdataofthereaction.Todothis,thetotalinorganiccarboncontentinaqueousphasewasselectedasamonitoringparameterrepresentingthereactionkinetics,becauseoftheCaCO3formationaccompaniedwiththedissolutionofthefree-CaOoftheashparticlesinthissystem.Afterthat,theconversionratiowaspredictedbythecombinationoftestingtheeffluentcharacteristicofthepondandsimulatingthekineticdataofthereaction,basedonconsideringtheslurrypondasanonidealreactor.Thepredictedresultisinaccordancewiththetestdataonsite.Aninstructiveroleinthestandardizationoftheslurrypondandthescalepreventiondesignoftheashhan-dlingsystemwillbeplayed.Keywordscoal-firedpowerplantashhydraulictransportsystemscaleprevention在燃煤火力发电厂中,除灰系统是一个重要的环境保护设施[1].该设施中的干收尘湿排灰水力除灰系统,存在着严重的结垢问题[2].这种结垢是由灰浆中碳酸钙沉淀反应引起的[3].由于灰浆在灰浆池中有较长的滞留时间,碳酸钙沉淀反应大部分可完成,完成的程度直接影响着冲灰管道结垢的严重程度[4].灰浆池相当于灰浆管前预处理法[3]中的反应池.有鉴于此,研究灰浆池中碳酸钙的预期转化对于防治电厂输灰管结垢有重要意义.本研究中运用化学反应器理论,通过一个现场实例研究了在非理想反应器条件下粉煤灰浆中碳酸钙沉淀反应转化率的预测方法.该研究对于预测新建电厂输灰管结垢程度以及灰浆池的标准化研究具有指导意义.类似研究,未见报道.1研究方法为了便于研究,将灰浆池抽象为一个反应器,从而可以利用反应器的一些基本概念对其进行研究.最常遇到的灰浆池可以认为是一个非理想流动型反应器.为了阐述对这一问题的处理方法,本文利用了作者在山东石横电厂的试验实例.山东石横电厂一期工程2300MW机组是我国较早引进的机组,其除灰系统如图1所示.从电除尘器灰斗排出的干灰,经负压集灰至1#和2#灰库.灰库中的干灰再经给料机和水力射水器与冲灰水混合制成灰浆进入灰浆池.灰浆在灰浆池中适当停留后,再由给浆泵将浓浆供给柱塞收稿日期1999-06-07基金项目电力部重点科研项目50中国环境科学20卷泵的入口,这样灰浆由柱塞泵升压后经灰管将灰浆送至灰场.经测定灰浆的灰水比约为1:2.石横电厂除灰系统中的制浆过程是典型的从飞灰一次制成灰浆的系统,因此研究它有着特别的代表意义.下面是作者利用反应器理论研究碳酸钙预期转化问题的方法.1.1批式试验根据反应器理论,为得到一个非理想流动型反应器的预期转化,需要知道反应器的水力流动特性和其中化学反应的动力学资料.根据这些资料即可求得反应器的预期转化.为此,在石横电厂对其1#和2#灰浆池的流动特性进行了测试,并现场测...
