浅析灰浆输送管道结垢原因.doc2.doc

浅析灰浆输送管道结垢原因 及防垢新思路 董兆祥 (邯郸市奥博水处理有限公司 056046) [摘要] 本文阐述了燃煤发电厂灰浆输送管道结垢的原因,对灰的形成,灰的性质,灰水水质,灰浆特性,运行方式等作了较为全面的分析,并提出了防垢的新思路,新方法。 [关键词] 灰浆输送管，结垢原因，防垢新思路。 ）α-石英。国内有单位对全国40个火力发电厂的粉煤灰进行了化学成份分析和统计，SiO2一般在50%左右，Al2O3在30%左右，Fe2O3和FeO占6-10%，CaO占4%左右。其中SiO2和Al2O3占到粉煤灰质量的80%,个别煤种的飞灰CaO含量达到10.4%。除了上述主要的组分外，灰中还含有大量的微量元素。灰尘中的钙有多种存在形式，其中只有一部分钙以CaO晶体的形式存在，称为游离CaO。游离CaO的含量对灰水水质影响最大，颗粒越细，游离CaO的含量越高。 4、灰中元素的溶出： 在未与水接触的高钙飞灰中，有多种钙的晶体，如：CaCO3、CaSO4、CaO、Ca2SiO4、Ca3Al2O6、CaMg(Sio4)2等，这些晶体在接触水后会溶于水。钙的溶出率为45-60%，钠和钾的溶出率超过50%，镁的溶出率为4-40%，铝的溶出率小于20%。 灰中CaO和MgO的溶解所表现出的重要特征是灰水PH值的升高，并放出热量，使水温升高。Ca2+、Mg2+的溶出量受PH值的影响很大，低PH值条件下，Ca2+、Mg2+的溶出量大于中性条件。随着CaO、MgO的不断溶出，PH值逐渐升高，当PH值升高至11.0及以上时，Mg2+与OH-产生Mg（OH）2沉淀，Ca2+与CO32-产生CaCO3沉淀，这时，水中的Ca2+、Mg2+的浓度会急剧下降。 硅的溶出规律与灰浆含量有关，灰浆含量较低时，水中SiO2的浓度不断增大，灰浆含量较高时，SiO2浓度快速增长，随后逐渐降低，其原因是溶出SiO32-与Ca2+、Mg2+等形成了沉淀。 电除尘的灰水水质 1、溶解干灰时，PH值、含盐量的变化。对于电除尘收集的干灰来讲，影响灰水PH值的因素主要是飞灰中含有的游离CaO、MgO等碱性物质与酸性物质SO3的比例，该比例越大、灰水的PH值就越高。有些灰水的PH值可以超过12，有些则为8~9之间。如果灰浆的PH值较高，那么大气中的CO2的溶入速度就快，会在水中形成更多的碳酸盐，这就使得一部分Ca2+转化为碳酸钙沉淀。 2、循环冲灰时，PH值、Ca2+、碱度等变化。火力发电厂的冲灰用水主要来自两部分，一部分是从灰浆浓缩池或灰场的返回水；另一部分是补充水，一般是水质比较差的废水，如：化学车间阴阳床再生时的酸碱废水，或反渗透系统排出的高浓度的废水、循环水的排污水等，由于绝大部分的水是循环使用的，因此水中盐分在循环过程中不断积累，含盐量很高。在灰浆输送、浓缩的过程中，因大气中CO2的溶入，灰水中CaO等碱性物质的不断溶出，冲灰管道的沿程水质有明显的变化。在进入灰场之前，PH值一直在升高，表明CaO一直在溶出。当灰水进入灰场后，PH值逐渐趋于稳定；在输灰管道内，Ca2+浓度没有明显的降低和升高，这是因为游离CaO不断溶出的同时，CaCO3沉淀反应又在消耗Ca2+。从碱度值的变化来看，在输灰管内碱度一直在上升，在灰管出口处达到最大，碱度上升的原因是游离CaO一直在溶出。 3、冲灰水水质特点：①由于灰分经过长时间的接触和混合，灰中大量的矿物质溶入水中，使得灰水的含盐量增加；②灰水的PH值变化范围大，最高可以大于12，当脱硫灰排进灰水沟后，灰水PH值可达14，PH值越高，水质越不稳定。结垢是高PH值灰浆输送系统中最大的问题；③厂内闭路灰浆浓缩系统的溢流水，由于沉降时间短，悬浮物浓度比灰场清水高得多，低密度的漂珠不能自然沉降，是悬浮物高的重要原因。 四、固体颗粒与水的相互作用 当固体颗粒浸没入水中时，固-液体系，特别在固-液相界面，将发生一系列变化，概括如下： （1）颗粒排开周围的水分子并占据一定的几何空间； （2）水分子与颗粒表面的晶格阳离子、阴离子发生作用即水合作用。 （3）一定数量的晶格离子由于水合作用而转移到水中，发生溶解或表面选择性溶解； （4）在溶液中形成水合配离子，反过来这些水合配离子又向颗粒表面竞争吸附（是选择性的吸附）； （5）产生矿物质表面电势，并形成界面双电层；形成界面结构化水膜； （6）导致颗粒表面一系列变化（电性质、润湿性、表面吸附性、表面导电性）的产生。 五、灰浆的一般特性 （1）特性之一，是它的多分散性。灰浆中的固体颗粒往往呈广谱分布，固体颗粒大小覆盖了100um以下的广泛的粒度范围，从100um到0.1um~0.5um或更细。此外颗粒形状也千差万变，有类似球状、片状、丝状、多角状等，形状不同，灰浆的行为也不同。灰浆中所有的