第五章石膏脱水系统
5.脱硫系统化学反应
强化中和反应的措施: a)提高石灰石的活性,选用纯度高的石灰石,减少杂质。 b)细化石灰石粒径,提高溶解速率。 c)降低PH值,增加石灰石溶解度,提高石灰石的利用率。 d)增加石灰石在浆池中的停留时间。 e)增加石膏浆液的固体浓度,增加结晶附着面,控制石膏的相对饱和度。 f)提高氧气在浆液中的溶解度,排挤溶解在液相中的CO2,强化中和反应。
化学原理介绍
吸收、电离反应
吸收区
SO2 + H2O → H2SO3 H2SO3 → H+ + HSO3‐→ 2H+ + SO32‐
中和反应
中和区
吸收塔分 布反应
氧化区
CaCO3 + 2H+ → Ca2+ + H2O + CO2
氧化反应
H+ + HSO3‐ + 1/2 O2→2H+ + SO42‐
结晶反应
19
二、石灰石石膏湿法脱硫 1.石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺介绍
脱硫产物石膏的处理方法分为两种:一种为抛弃方式,如弃置灰
场或回填矿坑,以美国为主要代表,抛弃量占86%;另一种是综
合利用方式,如作建筑材料等,以德国及日本为主要代表,石膏 利用率达90%以上。石膏的综合利用或抛弃主要取决于市场的需 求、石膏的品质和是否有足够的抛弃场地等因素。
石膏脱水系统
5、2设计原则
每台炉设一套石膏旋流站。石膏浆液旋流站的容量与真空皮带机容量相匹 配。 系统设置两台真空皮带脱水机。每台真空皮带脱水机的出力按2×300MW 机组BMCR工况下容量燃用设计煤种时石膏产量的75%设计。 2台炉共设1座回用水箱(池),2台回用水泵(两台炉1台运行,1台备用) 系统设置一个石膏储存间,其容积按两台锅炉燃用设计煤种BMCR工况运 行时3天(每天24小时计)的石膏量进行设计。 本期石膏脱水系统全套包括: 石膏旋流器——2台 带冲洗系统的真空皮带机——2台 真空泵——2台真空泵采用环型水封式。 滤布冲洗水箱——2座 滤布冲洗水泵——4台 带搅拌器的回用水箱(池)——1座 回用水泵——2台 带搅拌器的滤饼冲洗水箱——2座, 废水旋流站给料泵——2台 废水旋流站——1台
5.3.5石膏储存
石膏储存间容量按每天24小时, 按燃用设计煤种时3天容量考虑。 另有汽车运输石膏的进出口通道。 石膏储存间顶应有通风机。
5.3.4废水旋流器
石膏旋流器的溢流液,经废水旋流器浆液箱收集后,送至对应 的废水旋流器,废水旋流器的溢流液,经废水收集箱收集,送 至废水处理系统,底流经回收水箱收集送至吸收区再利用。废 水旋流器应能满足每个负荷条件下,通过控制旋流子的个数, 满足入口最低浆液流量和压力,或浆液浓度变化的条件下,稳 定运行且没有性能的降低。废水旋流器安装在废水箱的上部。 旋流器应环状布置在分配器内,每个旋流器都装有单独的检修 手动阀或气动阀 旋流器采用耐磨耐腐蚀的材料制作(碳钢衬胶、聚氨酯或陶 瓷),旋流器组整个系统为自带支撑结构,同安装的结构钢支 腿、平台扶梯一起作为设计的完整部分,所有支撑结构件采用 碳钢构件。 废水旋流器的设计应保证吸收塔排出浆液的分离效率,同时还 应考虑石膏浆液量变化范围调整的要求,每个旋流器至少备用 一只旋流子。
第五章石膏脱水系统
第五章石膏脱水系统
5.1、石膏的基本知识
在氧化石灰石湿法脱硫工艺中,从吸收塔排出的石膏浆经过旋流分离、洗涤和脱水后,得到10%左右游离子的石膏。石膏晶体的粒径为1~250μm,主要集中在30~60μm,晶体主要为立方形和棒形。在脱硫装置正常运行时产出的脱硫石膏颜色近乎白色,当除尘器运行不稳定,带进较多的飞灰等杂质时颜色发灰。当石灰石的纯度较高时,脱硫石膏的纯度一般为90%~95%之间,含碱低,有害杂质少。脱硫石膏和天然石膏一样,都是二水硫酸钙晶体(CaSO4.2H2O)。其物理化学性质和天然石膏具有共同规律。脱硫石膏由于稳定性好,一般可作为制造墙板或水泥而出售,其综合利用前景十分看好,是一种高附加值产品。
5.2、石膏的结晶
石膏结晶是湿式石灰石-石膏法烟气脱硫工艺流程的最终阶段,控制好石膏结晶的条件,对最终产品的质量将产生决定性的影响。其生成过程为:
5.2.1、烟气中的SO2经过一系列反应生成HSO3—和SO32-:
5.2.2、生成的HSO3—和SO32-离子与石灰石浆液中的Ca2+反应生成CaSO3和Ca(HSO3)2,并被空气氧化成CaSO4。
随着反应的进行,浆液中的CaSO4浓度逐渐升高。当达到饱和浓度时,浆液中出现石膏的小分子团,称为晶束,聚集将形成晶种。与此同时,也会有石膏分子溶入浆液,形成动态平衡。随着脱硫反应的进行,浆液中CaSO4出现饱和,动态平衡被打破,晶种逐渐长大称为晶体,新形成的石膏将在下现有晶体上长大。同时伴有新的晶种的生成。晶种生成和晶体长大这两个过程速率的相对大小,直接影响石膏的质量,而影响这两种速率的主要因素是浆液中石膏的相对过饱和度。
石灰石膏法脱硫运行规程完整
XXXX公司
脱硫运行规程
二零一五年五月
目录
第一篇脱硫系统运行规范………………………………………………………
1
第一章脱硫系统主要特性………………………………………………………
1
第一节石灰-石膏湿法脱硫工艺过程简介……………………………………
1
第二节脱硫系统概述……………………………………………………………
3
第三节脱硫系统基本流程及简介………………………………………………
3
第二章检修后的试运……………………………………………………………
6
第一节脱硫装置大修后的检查…………………………………………………
6
第二节转动机械的检查…………………………………………………………
8
第三节脱硫系统启动前的准备投运前的准备工作……………………………
9
第三章脱硫系统的启动、停止操作 (9)
第一节脱硫系统的启动 (9)
第二节脱硫系统的停止………………………………………………………
1 1
第四章脱硫系统运行中的控制与调整………………………………………
1 3 第一节脱硫系统工艺控制的基本方法 (13)
第二节脱硫系统运行的检查维护 (15)
第五章事故处理 (19)
第一节总则 (19)
第二节紧急停止脱硫运行的规定 (20)
第三节转动机械故障 (20)
第四节 10kV电源中断的处理 (21)
第五节 380V电源中断的处理 (22)
第六节脱硫塔循环泵全停的处理 (22)
第七节工艺水中断的处理 (23)
第八节脱硫效率低的处理 (24)
第九节其它故障及其处理 (25)
第二篇石膏脱水系统运行规程 (29)
第一章真空皮带机运行原理 (29)
石膏脱水系统事故异常处理指导书
石膏脱水系统事故异常处理指导书
1、滤饼排放不良
1.1现象:
1)真空皮带脱水机滤饼厚度较薄;
2)石膏含水量过大;
3)石膏落料口积石膏较多,排放不畅通。
1.2原因:
1)给浆料不足;
2)真空密封水流量不足;
3)皮带轨迹偏移;
4)真空泵故障;
5)真空管线系统泄露;
6)浆液粉尘浓度过高;
7)滤布有破损;
8)皮带机带速异常。
1.3处理方法:
1)保持进入石膏脱水机浆液流量稳定,均匀;
2)控制好脱水机怠速、脱水机真空度;
3)浆液密度是否正常>1150kg/m3,避免由于密度过低导致脱水含水量大;
4)检查阀门情况,加强浆料供给;
5)检查石膏旋流站,旋流子有无堵塞,或损坏跑浆液;
6)检查真空泵运行及管线情况;
7)检查石膏厚度控制有否异常;
8)检查皮带机运行及滤布的张紧情况;
9)检查真空盒密封水及滤布冲洗水喷嘴是否正常;
10)检查滤布是否完好;
11)目测石膏含水量是否过大,脱水密度是否合适。
2、石膏旋流子堵塞
2.1现象:
1)石膏旋流子流量变小,入口压力变高;
2)石膏脱水皮带机上同一转速下滤饼厚度变薄。
2.2危险点:
1)石膏排出泵管道憋压,管裂;
2)石膏旋流器损坏。
2.3原因:
1)旋流站积垢,管道堵塞;
2)吸收塔浆液品质差(含油、粉尘多);
3)石灰石品质差(杂物多、含沙带土)。
2.4预防措施:
1)从源头控制吸收塔浆液品质和石灰石品质;
2)停运后浆液管道和旋流器冲洗干净。
2.5处理方法:
1)停泵,冲洗管道和旋流子;
2)冲洗后还是堵塞,联系维护打开清理。
3、真空皮带脱水机故障
3.1现象:
1)DCS画面报警“真空皮带脱水机电机跳闸”,电流显示为零,图表变黄闪烁,
第五讲-脱水系统
主要设备介绍
⑧石膏底流浆液分配箱(1个) 尺寸:φ2800×2200
容量:13.5 m3
⑨ 石膏底流分配箱搅拌器(1台) 型式: 顶进式
转速: 80rpm
⑩ 废水旋流器给料箱(2个) 尺寸:φ1800×1800 容量: 4.58 m3 ⑾ 废水旋流器给料箱搅拌器(2台) 型式: 顶进式 转速: 86rpm
领先环保科技,创造碧水蓝天
主要设备介绍
主要设备介绍
① 吸收塔石膏排出泵(2台/塔) • 每个吸收塔设置2台石膏排出泵(1运1备),安装在吸收塔旁。吸收塔 排出泵通过管道将石膏浆液从吸收塔浆液池中排出输送至石膏水力旋 流器进行石膏一级脱水。 吸收塔石膏排出泵还可用来将吸收塔浆液池排空到事故浆液箱中。
主要设备介绍
④ 废水旋流站(共2台) a、功能 • 废水旋流器将废水旋流器给料泵提供的石膏水力旋流站溢流浆液(含固 量3.7%wt),进一步分离成底ห้องสมุดไป่ตู้液含固量6.1%(wt)自流入滤液箱,溢流 液含固量1.0%(wt)进入废水处理系统,以维持FGD系统内的Cl-浓度保 持在一定范围之内。 b、结构(每台) • 包含1个分配器、1个溢流箱、1个底流箱、2个旋流子(其中1个为备用) • 分配箱 1个(衬胶) • 溢流箱 1个 • 底流箱 1个 • 旋流子 2个,(其中1个备用),聚氨酯,环形安装,公称直径100mm 旋流子支撑结构。 • 每个旋流子配一个衬胶隔膜阀
脱硫系统培训材料优秀课件
四、吸收系统
4.4除雾器的主要性能及设计参数 (7)冲洗覆盖率。 根据不同工况条件,冲洗覆盖率一般可以选在100%~300%之间。 (8)除雾器冲洗周期。 冲洗周期是指除雾器每次冲洗的时间间隔。 除雾器的冲洗周期主要根据烟气特征及吸收剂确定,一般以不超过2h为宜。
二、石灰石浆液制备系统
每台炉设二台100%容量石灰石浆液泵(一运一备),每台出力30 m3/h,扬程30m,本期共四台 (两台备用)。 由石灰石浆液泵供吸收塔补充与SO2反应消耗了的吸收剂。
石灰石制备系统流程图
三、烟气系统及设备
系统概述 主要设备
三、烟气系统及设备
1.烟气系统的作用: 为脱硫运行提供烟气通道,进行烟气脱硫装置的投入和切除,降低吸 收塔入口的烟温和提升净化烟气的排烟温度。 2.系统组成: 旁路挡板门、入口挡板门、出口挡板门、脱硫风机、挡板密封风机等。
三、烟气系统及设备
3.工艺流程: 正常运行时, FGD进、出口挡板门打开,旁路挡板门关闭。原烟气经增压风机进入吸收塔,在吸收塔中脱除SO2后,通过烟囱排放。 吸收塔检修时或事故处理,入口挡板和出口挡板关闭,旁路挡板全开,烟气通过旁路烟道经烟囱排放。
三、烟气系统及设备
(二)烟气挡板 FGD烟气挡板概况
五、 脱硫石膏脱水系统及设备
石膏脱水系统 石膏脱水系统主要设备
五、石膏脱水系统
脱硫脱硝重点整理(1)
2、SO2控制途径:
分层燃炉脱硫、煤粉炉脱硫和沸腾炉脱硫
7、吸收塔分区及主反应:
8、湿法烟气脱硫对脱硫剂的要求:
工作原理:顺流接触,填料中气液反应,外置除雾器,脱除SO2。
优点:气液传质面积大,传质效率高;烟气侧压损小,适用于处理大流量烟气;有利于SO2的吸收和氧气的溶解,提高自然氧化率。
缺点:结垢堵塞问题严重,塔内结构复杂,投资及运行成本高。
(3)喷射鼓泡反应器:分散相为烟气,流动相为石膏浆液。
优点:气液传质面积大,传质效率高,脱硫效率高;低pH值,pH值范围为3~5,加速石灰石的溶解和亚硫酸盐的氧化,石膏副产品纯度高;循环流量低,对石膏晶体磨损小;对烟气含尘量要求不高;省去了再循环泵和喷嘴,结构简单。
缺点:增压风机电耗大,占地面积大,需设置多台搅拌器。
(4)双接触液柱塔(DCFS):分散相为石膏浆液,流动相为烟气。
4.对吸收塔的要求:
1)结构简单,制造及维修方面,造价低廉,使用寿命长。
2)气液间有较大的接触面积和一定的接触时间。
3)气液间扰动强烈,吸收阻力小,对SO2的吸收效率高。
4)不结垢,不堵塞,耐磨损,耐腐蚀。
5)能耗低,不产生二次污染。
6)吸收塔内力求烟气分布均匀,压降小,避免死角以提高脱硫效率和空间利用率。
7)吸收塔应为气密性结构,并能防止液体泄漏。
8)吸收塔壳体能能承受一定载荷,吸收塔的支撑与加强件应能防止塔体倾斜。
5.脱硫塔选择原则:
1)要求在低成本的基础上,达到尽可能高的效率,并且操作简单。
2)脱硫塔的设计符合传质要求,有利于抑制副产物,有利于降低泵、搅拌器等的能量消耗,
石膏脱水系统调试措施要点
山西国际能源集团宏光发电有限公司联盛2X300MW煤矸石发电项目
烟气脱硫工程
石膏脱水系统调试措施
编制:
审核:
批准:
山西国际能源集团宏光发电有限公司联盛2X300MW煤矸石发电项目烟气脱硫工程石膏脱水系统调试措施
山东三融环保工程有限公司
2012 年 8 月
目录
一、系统概述 (1)
二、编制依据 (2)
三、调试范围及相关项目 (2)
四、组织与分工 (2)
4.1施工单位职责 (2)
4.2生产单位职责 (3)
4.3调试单位职责 (3)
五、调试前应具备的条件 (3)
六、调试项目和程序 (4)
6.1石膏脱水系统启动调试工作流程 (4)
6.2调试步骤 (4)
6.3回收水泵试运 (4)
6.4滤布冲洗水泵试运 (5)
6.5滤饼冲洗水泵试运.......................................................................
6.6石膏脱水机清水试运 (6)
6.7真空泵的试运 (7)
山西国际能源集团宏光发电有限公司联盛2X300MW煤矸石发电项目烟气脱硫工程石膏脱水系统调试措施
6.8石膏脱水系统的分系统试运 (8)
七、调试质量的检验标准 (9)
7.1检验标准依据 (9)
八、安全注意事项 (9)
九、调试项目的记录内容 (9)
附录1石膏脱水系统启动前试验项目检查清单 (10)
附录2 试运参数记录表 (11)
一、系统概述
山西国际能源集团宏光发电有限公司联盛 2 X 300MV煤矸石发电项目,机组采用循环流化床锅炉,炉内脱硫率按照 80%计,炉后采用石灰石一石膏湿法烟气脱硫装置,两台锅炉配置一座吸收塔,脱硫装置系统脱硫效率不小于85%本工程厂址位于山西省
脱硫培训(制浆、脱水、废水处理系统)
Al2O3 %
Fe2O3 %
P2O5
%
烧失量 %
Байду номын сангаас
0.1~0.4 0.1~0.3
43.2~40
杂质 %
0~5.3
粒径 mm ≤20
一般情况下,研磨指数BWI(磨机
碾磨石灰石的电耗, 不包括所
BWI kWh/t 有辅助设备) 在9~11kWh/t之
间。 设定碾磨性BWI=11kWh/t
为碾磨装置的设计基础
• 其它控制。包括球磨机轴承润滑系统的控制、泵及管道的 冲洗阀门、搅拌器的控制、石灰石料仓料位控制等。
二、石膏脱水系统
二、石膏脱水系统概述
石膏脱水系统为#1、#2炉脱硫装置共用一套, 包括两套石膏旋流系统、两台真空皮带脱水机、 两台真空泵、两套滤饼冲洗水箱、四台滤饼冲洗 水泵、一套滤布冲洗水箱和冲洗水泵系统等。两 台炉的石膏旋流器应能交叉运行。
石灰石浆液制备工艺系统图
主要控制原理
• 称重给料与研磨水比例关系控制。 为控制装置运行所需的石灰石量,采用变频式
称重皮带给料机控制进入湿式球磨机的石灰石量 ,根据进入磨机的石灰石量,通过磨机进口研磨 水管道上流量调节阀控制调节进入磨机的工艺水 量 ;这样亦可以使石灰石达到充分的研磨,磨机 内的固体浓度保持在适当的范围内。
每台真空皮带脱水机和石膏旋流器组的出力分 别按两台锅炉BMCR工况运行时FGD装置石膏总产 量的75%设计,并配置100%容量水环式真空泵。
石膏脱水系统ppt课件
工艺流程设计
根据石膏原料的性质和生产工艺 要求,合理安排各单元操作,优
化工艺流程。
设备选型与配置
根据工艺要求和生产规模,选择 适合的脱水设备,并合理配置设
备数量和布局。
脱水系统的材料选择
材料性能要求
选择耐腐蚀、耐磨损、高强度、低能耗的材料, 确保设备长期稳定运行。
材料环保性
优先选择环保、可回收利用的材料,降低对环境 的影响。
故障三
显示屏无显示或显示异常
排除方法
检查电源和线路是否正常,显示屏是否损坏,及时修复或更换。
常见故障与排除方法
故障四
设备漏水或漏气
排除方法
检查密封件是否老化或损坏,及时更换密封件。
日常维护与保养建议
维护建议
检查设备各部件连接是否 紧固,发现松动及时紧固 。
定期清理设备表面灰尘和 杂物,保持设备清洁。
脱水后石膏的特性
含水率
脱水后的石膏含水率显著降低, 通常在10%以下。
强度与硬度
脱水后的石膏具有较高的强度和硬 度,可满足建筑、装饰等领域的需 要。
稳定性与耐久性
脱水后的石膏具有良好的稳定性和 耐久性,不易受潮、不易变形。
03
石膏脱水系统的设计与优 化
脱水系统的结构设计
结构设计原则
确保系统高效、稳定、安全地运 行,降低能耗和维护成本,提高
2.4 石膏脱水系统
2.4 石膏脱水系统
2.4.1概述
在吸收塔浆液池中石膏不断产生。为了使浆液密度保持在计划的运行范围内,需将石膏浆液(17%到20%固体含量)从吸收塔中抽出。浆液通过吸收塔排出泵至石膏浆液缓冲箱,一、二期石膏浆液经混合均匀后泵到旋流器站,进行石膏一级脱水使底流石膏固体含量达约50%,底流直接送至真空皮带过滤机进一步脱水至含水10%。溢流含3-5%的细小固体微粒在重力作用下流入滤液箱,最终返回到吸收塔。旋流器的溢流被输送到废水旋流站进一步分离处理。
石膏脱水系统及废水处理系统的主要子系统有:
吸收塔排出泵系统
旋流器站(一级脱水系统)
真空皮带过滤机(二级脱水系统)
废水旋流站
2.4.2 吸收塔排出泵系统
每座吸收塔石膏浆液排出泵(1用1备)露天安装在吸收塔旁。吸收塔排出泵通过管道将石膏浆液从吸收塔中输送到石膏浆液缓冲箱。排出泵在上游吸入侧有一滤网(吸收塔接管处),将可能产生的固体(即石膏团粒)吸附下来。
吸收塔排出泵还可用来将吸收塔浆液池排空到事故储存池中。
吸收塔排出泵为单流单级离心泵,带有单滑动密封环,开敞式叶
轮由3个叶片组成。此泵为后背抽出式设计,即叶轮,耐磨衬垫,填料箱压盖,轴封和支撑轴承可作为一个整体拆卸下来和/或装上去,而不需卸下抽吸管和输送管以及/或电机。
2.4.3 石膏一级脱水系统(石膏旋流站)
在吸收塔浆液池中形成的石膏通过吸收塔排出泵将其输送到石膏浆液缓冲池后混合均匀后泵至石膏旋流站,石膏旋流站包含多个石膏旋流子,将石膏浆液通过离心旋流而脱水分离,使石膏水分含量从80%降为40%到50%。旋流站安装在石膏楼上部。
脱硫运行规程
3×300MW机组
脱硫运行规程
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校核:
编写:
目录
工艺篇
第一章总则 (3)
1.1概述 (3)
1.2设计数据 (3)
第二章脱硫主要工艺系统简介 (11)
2.1工艺系统构成 (11)
第三章设备技术规范 (21)
第四章脱硫装置的检查与验收 (31)
4.1验收总则 (31)
4.2一般检查项目 (31)
4.3烟气系统及密封系统的检查 (31)
4.4箱、罐、池及吸收塔的检查 (32)
4.5工艺水系统的检查 (32)
4.6仪用空气系统的检查 (32)
4.7转动机械的检查 (33)
4.8转动设备的试转 (37)
4.9脱硫装置的联锁保护试验 (39)
第五章脱硫装置启动前的试验 (41)
5.1试验的有关规定 (41)
5.2阀门、挡板远方操作试验 (41)
5.3事故按钮及连锁试验 (42)
第六章脱硫装置的启动 (44)
6.1启动前的检查 (44)
6.2启动前的准备 (44)
6.3长期停机(大于1周)后的启动 (45)
6.4子系统启动 (46)
6.5短期停机(0-72小时)后的启动步骤 (60)
第七章脱硫装置运行维护与调整 (62)
7.1运行调整的主要任务 (62)
7.2转动机械紧急停机条件 (62)
7.3皮带设备紧急停运条件 (62)
7.4脱硫装置主要运行调整 (62)
7.5定期检查 (65)
7.6烟气系统 (67)
7.7增压风机 (68)
7.8吸收塔 (69)
7.9烟气及吸收塔系统的定期切换 (73)
第八章脱硫装置的停运 (74)
8.1短期停机 (74)
8.2长期停机 (78)
第九章故障处理 (80)
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第五章石膏脱水系统
5.1、石膏的基本知识
在氧化石灰石湿法脱硫工艺中,从吸收塔排出的石膏浆经过旋流分离、洗涤和脱水后,得到10%左右游离子的石膏。石膏晶体的粒径为1~250μm,主要集中在30~60μm,晶体主要为立方形和棒形。在脱硫装置正常运行时产出的脱硫石膏颜色近乎白色,当除尘器运行不稳定,带进较多的飞灰等杂质时颜色发灰。当石灰石的纯度较高时,脱硫石膏的纯度一般为90%~95%之间,含碱低,有害杂质少。脱硫石膏和天然石膏一样,都是二水硫酸钙晶体(CaSO4.2H2O)。其物理化学性质和天然石膏具有共同规律。脱硫石膏由于稳定性好,一般可作为制造墙板或水泥而出售,其综合利用前景十分看好,是一种高附加值产品。
5.2、石膏的结晶
石膏结晶是湿式石灰石-石膏法烟气脱硫工艺流程的最终阶段,控制好石膏结晶的条件,对最终产品的质量将产生决定性的影响。其生成过程为:
5.2.1、烟气中的SO2经过一系列反应生成HSO3—和SO32-:
5.2.2、生成的HSO3—和SO32-离子与石灰石浆液中的Ca2+反应生成CaSO3和Ca(HSO3)2,并被空气氧化成CaSO4。
随着反应的进行,浆液中的CaSO4浓度逐渐升高。当达到饱和浓度时,浆液中出现石膏的小分子团,称为晶束,聚集将形成晶种。与此同时,也会有石膏分子溶入浆液,形成动态平衡。随着脱硫反应的进行,浆液中CaSO4出现饱和,动态平衡被打破,晶种逐渐长大称为晶体,新形成的石膏将在下现有晶体上长大。同时伴有新的晶种的生成。晶种生成和晶体长大这两个过程速率的相对大小,直接影响石膏的质量,而影响这两种速率的主要因素是浆液中石膏的相对过饱和度。
相对过饱和度表示式为:σ=(C-C*)/ C*。式中C为溶液中的石膏的实际浓度;C*为结晶条件下溶液中石膏的过饱和度。在湿式石灰石-石膏法烟气脱硫工艺中,σ一般应维持在0.15~0.25。
过饱和度的通用定义为[Ca2+][SO42−]/CaSO4溶解度。理论上,正常运行的FGD吸收塔的过饱和度一般控制在1.15至1.25之间。过饱和度过低,石膏无法在浆池内正常析出结晶;过饱和度过高,则易在内壁及管口等处发生结垢堵塞。一般在启动吸收塔系统之前必须为浆池配置晶种以避免初始生成的石膏在吸收塔内壁及循环浆液管等处结垢沉积,通常1~2%的固体含量即可保证提供足够的晶种。设计时将浆池固体含量控制在较低的水平上对于控制硫酸盐的过饱和度是十分重要的。本工程数值为浆液浓度采用10~12%wt,石膏排出浆液管道采用大流量循环管道,保证烟气二氧化硫浓度在
871mg/Nm3~2100mg/Nm3波动时(即设计煤种和校核煤种条件下),均能将生成石膏排出吸收塔系统,浆池固体含量始终维持在10-12%wt的水平上,以防止由于入口二氧化硫浓度突变而导致浆池中过饱和度突然增加。
除过饱和度外,浆液的pH值、石膏的结晶温度、氧化空气用量、浆液的搅拌强度以及石膏脱水工序等也影响石膏的品质。
5.3、石膏洗涤和脱水
石膏脱水常用工艺有真空皮带脱水和离心机脱水。离心机脱水机性能好,操作工作量低,可使石膏含水量降到5%。但投资和维修费用高。而带式真空脱水综合性能好,并且单机过滤面积可达100多平方米。本工程采用真空皮带脱水技术。
石膏浆液是含有石膏晶体、CaCl2、少量未反应的石灰石、CaF2和少量飞灰等的混合物,经过石膏水力旋流器后,可实现与杂质的一定的分离效果,此后再经过真空皮带脱水机实现石膏的洗涤和脱水。为了使氯离子浓度减少到不影响石膏的使用的质量,同时在过滤皮带上对其进行洗涤。其工艺流程说明如下:
石膏浆液通过吸收塔石膏浆液排出泵送至石膏一级脱水系统,经过石膏水力旋流器进行浓缩和石膏晶体分级。石膏水力旋流器的底流(主要为较粗晶粒)依重力流至石膏浆液分配箱,再流入真空皮带脱水机进行脱水,皮带上的石膏层厚度通过调节皮带速度来实现,以达到最佳的脱水效果。石膏水力旋流器的溢流收集于旋流器溢流箱,大部分通过旋流器溢流返回泵送回吸收塔,另一部分通过废水旋流泵送到废水旋流器进行浓缩分离。废水旋流器底流返回旋流器溢流箱,废水旋流器溢流液作为废水排放。通过控制废水的排放量达到控制排出细小的杂质颗粒从而保证石膏的品质,同时达到控制FGD系统中氯离子、氟离子的浓度,以保证FGD系统安全、稳定运行的目的。
在二级脱水系统,浓缩后的石膏浆液经过真空皮带脱水机进行真空脱水。石膏在该部分经脱水后含水量降至10%以下。经过两级脱水浓缩的石膏产品是含水量小于10%的优质脱硫石膏,通
过石膏皮带输送机送至石膏贮仓。石膏贮仓底部设有汽车装运石膏的卸料装置。
5.4、典型的系统流程
系统流程示意图
石膏浆液是含有石膏晶体、CaCl2、少量未反应石灰石、CaF2和少量飞灰等其它化合物的混合物,经过石膏水力旋流器旋流可实现与杂质的一定的分离效果,此后再经过真空皮带脱水机脱水后实现石膏的洗涤和脱水。为了使氯离子浓度减少到不影响石膏的使用的质量,同时在过滤皮带上对其进行洗涤。具体过程如下:
石膏浆液通过吸收塔石膏浆液排出泵输送至石膏水力旋流器进行浓缩和石膏晶体分级。石膏水力旋流器的底流(含有约50%的固体,主要为较粗晶粒)依重力流至石膏浆液缓冲箱,再分配流入真空皮带脱水机进行脱水,皮带上的石膏层厚度通过调节皮带速度来实现,以达到最佳的脱水效果。石膏水力旋流器的溢流收集于石膏旋流溢流液缓冲箱,大部分溢流液自流送回吸收塔,另一部分通过废水旋流输送泵送到废水旋流器进行浓缩分离。废水旋流器底流返回石膏旋流溢流液缓冲箱,废水旋流器溢流液流至废水收集箱,然后用废水输送泵输送至废水处理车间。通过控制废水的排放量达到控制排出细小的杂质颗粒从而保证石膏的品质,同时达到控制FGD系统中氯离子、氟离子的浓度以保证FGD系统安全、稳定运行的目的。为控制石膏中Cl-的含量,确保石膏的品质,在石膏脱水过程中用工艺水和滤液对滤布和石膏滤饼进行冲洗,冲洗后的滤液进入滤液箱,部分滤液进入废水旋流器,废水旋流器的溢流作为脱硫废水进入废水处理系统,底流回FGD系统进行循环利用。
在二级脱水系统,浓缩后的石膏浆液经过真空皮带脱水机进行真空脱水。石膏在该部分经脱水后含水量降至10%以下。经过两级脱水浓缩的石膏产品是含水量小于10%的优质脱硫石膏,通过石膏皮带输送机送至石膏贮仓。石膏贮仓底部设有汽车装运石膏的卸料装置。
5.5、主要设备及功能
5.5.1、石膏水力旋流器
水力旋流器是主要的脱水设备,它主要由进液分配器、旋流子、上部稀液储箱及底部石膏浆