湿法脱硫石膏含水率高原因分析

针对近期石膏含水率高原因分析：1.主要原因：真空皮带机滤布脏，滤布被杂物堵塞严重（真空皮带机启动时未进浆，真空度为—30KPa），所以真空度虽高，但不利于脱水 2. 其次，石膏一级脱水效果差；石膏旋流器底流沉沙嘴磨损情况不等，正常运行石膏旋流器底流应呈喷洒伞状或螺旋状，但现在浆液品质差，常出现底流堵塞，呈线状或不出浆，同时沉沙嘴磨损，导致一级石膏脱水底流浓缩不够，含水率大 3. 石膏浆液品质差，近期石灰石原料品质差，CaCO3含量低，泥土杂质含量多，通过石灰石浆液供给进入吸收塔，不利于脱硫反应，也不利于石膏生成，脱水时，随浆液到真空皮带机上，堵塞滤布，覆盖石膏或夹杂在石膏中，导致脱水困难，石膏含水率大 4. 真空皮皮带机滤布松垮，运行时经常跑偏，导致部分浆液溢流至滤布与胶带结合处，进入真空盒，最终进入气液分离器，影响真空（启真空泵时，仔细观察出口，有浆液喷出）5. 真空盒与胶带连接密封泄漏，现真空盒漏密封水量较以往多，就地检查真空盒气缸顶起装置气管都未接汽源2.措施：1.更换滤布，或人工清洗滤布（用刷子刷） 2.调整好滤布及胶带运行轨迹，使真空皮带机正常运行3.定期检查石膏旋流器，保证运行压力，同时检查底流沉沙嘴，磨损严重的更换，堵塞的冲洗疏通 4.物资采购合格的石灰石原料，保证石灰石浆液品质，运行验收、卸料时注意尽量避免杂物进入石灰石仓 5.对真空系统进行检查消漏 6.运行加强调整，控制石膏厚度**电厂2台300ＭＷ机组采用湿法脱硫技术，其中二期２台300ＭＷ机组同步建设烟气脱硫装置，于2010年１０月投产，一期１号机组的烟气脱硫装置于2011年１２月投产，２号机组脱硫装置正在改造施工也将相继投产。

投产之后３套脱硫系统石膏的实际含水率一直大于１０％的设计要求，正常都在１４％～１５％，最高达到１８％，影响了石膏的品质。

为此从脱硫整个流程进行了分析，对脱硫参数进行控制和调整，对相关设备进行了改进，现在石膏的含水率一直稳定在１０％以内。

石膏含水率高是脱硫系统较常见的问题，其影响因素较多，扬二厂成功的做法对解决石膏含水率高的问题具有一定的借鉴作用。

１湿法脱硫系统石膏生成及脱水的工艺流程烟气中的ＳＯ２和石灰石浆液中的ＣａＣＯ３在吸收塔内反应生成ＣａＳＯ３・１２Ｈ２Ｏ，再经氧化生成ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ，ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ，经结晶后形成晶体，然后含有ＣａＳＯ４・２Ｈ２Ｏ晶体的吸收塔浆液被打到石膏旋流器进行一级脱水，石膏旋流器底流的石膏浆液进入真空皮带脱水机进行二级脱水，脱水后的石膏进行销售，按照设计石膏含水率应控制在１０％以内。

２影响石膏含水率的主要因素扬二厂已投运的３套脱硫系统石膏含水率均偏高（大于１０％），影响石膏销售，影响石膏含水率的主要因素如下。

（１）石膏浆液中杂质过多。

杂质主要指飞灰以及石灰石中带来的杂质等，这些杂质干扰了吸收塔内化学反应的正常进行，影响了石膏的结晶和大颗粒石膏晶体的生成；另一方面杂质夹在石膏晶体之间，堵塞了游离水在石膏晶体之间的通道，使石膏脱水变得困难。

（２）石膏浆液中ＣａＣＯ３或ＣａＳＯ３・１２Ｈ２Ｏ过多。

这是吸收塔内ｐＨ值控制不好以及氧化不充分所致。

若ｐＨ值过高，则石膏中的ＣａＣＯ３就会增加，一方面导致浆液品质恶化脱水困难，一方面又不经济。

如果生成的ＣａＳＯ３・１２Ｈ２Ｏ得不到充分的氧化，会导致石膏中ＣａＳＯ３・１２Ｈ２Ｏ含量过高，脱水困难。

（３）废水系统不能正常投用，系统中杂质无法排出。

脱硫系统中排出的废水取自废水旋流器的溢流，主要为飞灰、石灰石中带来的杂质以及未溶的石灰石。

由于这些杂质大多质量相对较轻，当石膏浆液流到皮带机滤布上时，较轻的杂质漂浮在浆液的上部，并且颗粒较石膏颗粒细且粘性大，因此石膏饼表面常被一层呈深褐色物质覆盖，这层物质手感很黏，且很快会析出水分。

如果废水系统不能正常投用，系统中杂质就会累积，导致石膏脱水越来越困难。

（４）石膏浆液过饱和度控制不好，导致结晶颗粒过细或出现针状及层状晶体。

（５）煤种硫分偏高导致烟气脱硫装置（ＦＧＤ）进口烟气中含硫量超标。

如果进口烟气中ＳＯ２的含量严重超标，会带来两方面负面影响：一方面导致ＣａＳＯ３・１２Ｈ２Ｏ氧化不充分；另一方面也导致石膏晶体结晶的时间过短，不能生成大颗粒的石膏晶体，从而脱水因难。

（６）吸收塔浆液或石膏浆液的含固量达不到要求。

吸收塔浆液的含固量达不到要求，则直接导致石膏旋流器底流出来的石膏浆液含固量偏低。

而如果石膏浆液含固量达不到要求，则直接影响脱水效果。

（７）真空皮带机真空达不到要求。

具体原因有真空皮带机处管道漏真空、气液分离罐到真空泵的管道结垢堵塞或滤布孔径过小等。

如果真空泵及皮带机的管道漏真空、气液分离罐到真空泵的管道结垢堵塞，那么真空泵的抽吸能力就会减弱，就不能将皮带机上石膏滤饼中的游离水吸出，导致石膏含水率超标。

另外滤布孔径过小则可能被杂质堵住，也会影响脱水效果。

３石膏含水率高的解决过程对照石膏含水率高的主要因素并结合扬二厂脱硫系统的实际情况，对从石灰石至石膏整个生产流程进行充分分析，找出生产流程中存在的各种问题，尤其发现石膏中杂质及ＣａＣＯ３含量偏高、石膏浆液的含固量偏低、真空皮带机工作参数不正常等影响石膏脱水的因素，有针对性地采取下列措施。

３．１降低系统中杂质含量以提高石膏浆液的纯度（１）提高静电除尘器各电场的参数，降低电除尘出口的烟尘含量。

（２）提高石灰石的品质，使石灰石ＣａＣＯ３含量大于９３％，从而减少吸收塔中杂质，保证石膏晶体的结晶能正常进行，使晶体颗粒的形状趋于规则化。

（３）对石膏浆液进行抛弃，在经过连续３天的彻底抛弃后石膏浆液的品质得到了大幅度提高，石膏脱水时滤饼表面看不到深褐色物质覆盖，石膏的颜色也变白了。

（４）对废水进行改造，实现废水的正常排放。

采取以上措施后，系统中的杂质大幅度减少，吸收塔中浆液的品质得到了提高，这从吸收塔中氯离子的含量可以看出，以１号炉为例，采取措施前后氯离子含量见表１。

３．２对表计进行校正由于表计的准确性时刻影响着整个脱硫系统的正常运行，影响着石膏的脱水效果，因此对偏差较大的表计全部进行了校正及整改。

（１）对ｐＨ计进行了校正，将偏差范围控制在０．２内，使ｐＨ计能及时准确地反映吸收塔内的真实ｐＨ值；（２）对吸收塔的密度计进行改造，在主管道上加装了节流孔板，提高了密度计前后的压差。

改造之后显示值和便携式相比误差均在４０ｋｇ／ｍ３以内，在线密度计误差明显减小。

ｐＨ计及密度计准确性提高后，ｐＨ值大幅波动的情况减少了，运行人员将参数调整在５．２～５．７的最佳范围内，不但石膏中ＣａＣＯ３及ＣａＳＯ３・１２Ｈ２Ｏ的含量大幅减少，石膏的含水率大幅降低，而且也提高了石膏品质。

表计校验前后参数见表２。

３．３提高吸收塔内浆液的含固量由于密度计校验后比较准确，通过取样分析，将含固量和密度对应起来，再根据浆液密度很好地将吸收塔的含固量保持在２０％左右。

３．４提高石膏旋流器底流的含固量石膏旋流器底流的含固量高低对脱水来说至关重要，因此提高石膏旋流器底流的含固量也是这次试验一个重点，从２个方面着手进行了整改。

（１）提高石膏旋流器进口的压力，根据理论研究，旋流器进口的压力越高分离效果越好，把旋流器的进口压力从１３０ｋＰａ提高到１５０ｋＰａ。

（２）对石膏旋流器的沉砂嘴尺寸进行了调整，将原来的直径由Ｄ２０ｍｍ调整到Ｄ１７．５ｍｍ，提高了旋流器的分离效果。

通过以上两方面的工作，把原来的３０％的含固量提高达到５０％左右，达到了设计要求。

以１号炉为例，具体数据见表３。

３．５对真空皮带机进行检查通过检查发现皮带机下方的塑料真空管有漏点，全部更换后真空皮带机的真空达到正常水平。

在真空泵及皮带机运行正常的情况下，真空泵的真空度及电流是脱水效果好坏的一个重要表征，平常可以通过真空度和电流大致判断石膏的含水率。

３．６控制石膏的结晶时间石膏结晶需要一定的时间，如果时间过短，则生成的石膏颗粒过小，不易脱水，如果结晶时间过长，则生成针状或者层状的晶体，如果进一步向片状、簇状或花瓣形发展，其黏性大难以脱水，所以控制石膏的结晶时间非常关键。

针对石膏结晶时间不够、脱水困难这个问题，采取了以下３个措施。

（１）提高吸收塔内的液位，让浆液达到脱水密度的时间变长，延长石膏的结晶时间。

（２）提高吸收塔内浆液的密度，这实际上也是变相地延长石膏的结晶时间。

（３）在采取上面２个措施未取得明显效果后，又对１号炉的石膏浆液进行了彻底地抛弃，将吸收塔浆液的密度降到１０２０ｋｇ／ｍ３。

然后让石膏慢慢生长满足其结晶时间，待达到脱水密度后再进行脱水。

满足晶体生长时间后的晶体从形状来看明显比抛弃之前规则，见图１、２。

从达到脱水密度后的几天取样数据来看，石膏含水率平均在１０％以内，达到了设计要求，具体数据见表４。

对３、４号炉吸收塔浆液的抛弃也取得了同样理想的效果。

４结论石膏含水率的影响因素较多，各种因素之间又相互影响，要分析起来非常困难，通过这次试验，找出了一些对扬二厂来说影响非常大的因素并进行了调整，解决了石膏含水率超标问题，但要把石膏脱水率长期控制在１０％以下，就必须坚持做到以下几点。

（１）尽量减少杂质对石膏结晶及脱水的影响。

①保证电除尘正常投用，提高电场的参数，控制烟气中的含尘量在１４５ｍｇ／ｍ３以下。

②提高石灰石的品质，保证石灰石中ＣａＣＯ３的含量要大于９３％。

③废水系统要正常投用，保持整个系统中的杂质及石膏中的杂质不超标。

（２）降低煤种的含硫量，最好将煤种的硫份控制在设计的０．８％以下，保证ＣａＳＯ３・１２Ｈ２Ｏ能够充分氧化生成石膏以及石膏晶体能够正常结晶。

（３）加强脱硫设备的维护管理，保证ｐＨ计及密度计的准确性，保证真空皮带机运行正常，运行人员根据运行工况将各项参数控制在最佳范围，提高吸收塔浆液的质量，使石膏的生成及结晶能够顺利进行。

（４）加强脱硫化学监测分析表单的管理，建立监测数据与运行操作的紧密联系，使监测数据真正起到监测、监督、指导运行的作用。

参考文献：［１］阎维平．电站燃煤锅炉石灰石湿法烟气脱硫装置运行与控制［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２００５．［２］胡秀丽．脱硫石膏含水率超标原因及控制［Ｒ］．中电国华北京热电公司密度控制(1.04—1.08g/l)，PH控制在4.8-5.5石膏密度控制在(1.08—1.12g/l) 石膏旋流站的底流浓缩液(悬浮物固体含量约为40—50％\60%, 增压风机入口烟压控制在-200Pa-0增压风机主轴承采用优质滚动轴承，其正常工作温度不大于70℃，最高温度不得超过90℃，氧化塔液位调节控制在8300mm至8450mm2X300MW脱硫系统脱硫电石渣品质设计要求电石渣浆液(1.06-1.10 g/cm3石膏干燥和挡板门密封空气采用蒸汽加热，蒸汽压力0.8～1.3MPa，温度350℃。