电厂脱硫石膏脱水困难的原因及解决方案

电厂脱硫石膏脱水困难的原因及解决方案

我厂脱硫采用电石渣-石膏湿法脱硫技术，一炉一塔，不设增压风机、GGH。设计入口SO2

≦8000mg/m3，出口SO2≦35mg/m3。电石渣浆液在吸收塔内对烟气进行逆流洗涤，通过物理、化学反映使烟气中的SO2与电石渣中钙离子发生反应，生成半水亚硫酸钙，再被鼓入浆液中的空气强制氧化生成二水硫酸钙，形成电石渣石膏浆液，由排浆泵将吸收塔内的浆液抽出，送往一级水力旋流器进行粒径╱密度分离，含固量5％左右的溢流，主要包括电石渣，灰尘

等细小杂质颗粒重新返回吸收塔，含固量40％左右的底流，主要为石膏晶体送往二级真空皮带脱水机机进行脱水，形成含水量小于10％、石膏纯度90％以上的石膏饼，运送至厂外综合利用处理，从而除去烟气中98％以上的SO2污染物。

1 石膏脱水困难的现象极其原因分析

1.1 现象

1）滤布成型的石膏饼中出现分层现象，上层较湿，下层较干：

2）石膏饼表面有一层湿黏，发亮的物质；

3）石膏病断层有气泡破裂后留下的小孔。

4）下料口不结块、不滑落，成稀泥状，甚至出现下部粘稠、上部成流水状。

1.2 原因分析影响石膏脱水的因素比较多，归纳起来，不外乎吸收塔物理化学反应过程的参数控制和脱水设备的运行状况。

1.2.1 参数控制参数控制因素对于吸收塔，除了粉尘，上游烟气因素已不可控，因而在运行过程中，主要要控制吸收塔本身的浆液PH值、浆液密度。吸收塔液位，粉尘含量和氧化风量，这些参数，影响石膏的结晶和水分的脱出，因为在石膏的生成过程中，如果参数控制不好，往往会生成层状、针状晶体，进一步向片状、簇状或花瓣形发展，其粘性大难以脱水，如亚硫酸钙晶体。

而石膏晶体应是短柱状，比前者颗粒大，易脱水。另外，颗粒较小的物质如电石渣和粉尘等杂质，游离于石膏晶体之间，堵塞水分脱出通道，是水分难以脱出。

1.2.1.1 浆液PH值。

浆液PH是控制脱硫反应过程的一个重要参数。控制PH值就是控制过程的一个重要参数。控制PH值就是控制进入吸收塔的电石渣浆液量。因为SO2溶解过程中，离解出大量的H+，高PH的控制有助于SO2的溶解，而电石渣的溶解过程中，离解出大量的OH-，低PH值的控制有助于电石渣的溶解，所以PH值得过高过低都不利于石膏的形成，必须确定一个合理的PH值，否则过高的PH值使大量的电石渣混入石膏，无论是电石渣还是亚硫酸盐，由于其粒径比硫酸钙晶体小，不但降低石膏纯度，而且造成石膏脱水困难。

1.2.1.2 浆液密度。

石膏的浆液密度反映了吸收塔中浆液的饱和情况，密度过低，则表明吸收塔石膏含量低，碳酸钙含量相对较大，此时如果将石膏浆液排除吸收塔，将导致石膏中的碳酸钙增加，浪费电石渣，由于其粒径小，既降低石膏品质又使石膏脱水困难；密度过高，则表明石膏浆中石膏和碳酸钙都过量，过量的硫酸钙抑制SO2的吸收，不利于碳酸钙溶解，此时若排除石膏，由于碳酸钙粒径小，造成石膏脱水困难。

1.2.1.3 吸收塔液位吸收塔液位影响亚硫酸盐的充分氧化和石膏在塔内的停留时间。液位低，使收塔中的氧化区缩短，亚硫酸盐得不到重复氧化，同时是

储存在吸收塔中的石膏浆液相对减少，容易石浆液密度超限，使补入的电石渣浆液得不到充分的循环反映就排出吸收塔；液位高，氧化区延长，石膏纯度高，电石渣浆液循环反应充分，但密度一旦超限，由于石膏出不急，会发生密度过高使石膏出不急，会发生密度过高使石膏难于脱水的问题。

1.2.1.4 粉尘含量

原烟气中的飞灰进入吸收塔浆液中在一定程度上阻碍了SO2与脱硫剂的接触，降低了电石渣中

Ca2＋的溶解速率，同时飞灰中不断溶出的一些重金属如Hg、Mg、Cd、Zn 等离子会抑制Ca2＋与HSO3－的反应，“封闭”了吸收剂的活性。一般要求吸收塔入口的烟尘含量不能超过200mg/m3，如果超过300mg/m3以上就容易出现这种现象。

如果烟尘含量测量仪表不准，最直接的方法可以取样沉淀，如果沉淀的固体物质中上部的黑色灰状物质超过总量的1/3（正常的应在1/4 以下），就说明入口的烟尘含量太大了（如下图）。

现在由于电除尘器效率不是很好，吸收塔变成了吸尘器，吸收塔浆液发黑，起泡，脱水

时在石膏表明有一层黑色物质，在这种状况下再坚持运行可想而知。吸收塔浆液极易“中毒”

一旦发生“中毒”现象，就需要将浆液全部排出臵换新鲜的浆液，造成很大的浪费，并影响脱硫系统的正常投入。吸收塔浆液“中毒”后，需要半月时间纠正才能彻底改善，在此期间会浪费大量电石渣，排放大量浆液，提高了运行成本。

图片：左侧为浆液含灰量大沉淀的取样照片，右侧为正常浆液取样沉淀后的照片

1.2.1.5 氧化风量氧化风量影响亚硫酸盐的氧化，风量足则氧化充分，生成粗壮的石膏晶体，极易脱水，则，生成粘度较大的、颜色发黑，晶格不规则的小粒径亚硫酸盐的晶体，不利于石膏脱水。同时，可溶性亚硫酸盐能提供可溶性碱量，当亚硫酸盐相对饱和度较高时，亚硫酸盐形成的碱性环境控制碳酸钙的溶解，从而导致浆液中的碳酸钙含量增大，使石膏纯度降低并难以脱水。燃煤含硫量突然增大，而鼓入吸收塔的氧化空气量并未随之增加。

特别当SO2浓度超过设计值，氧化风量也是无法改变，由于严重氧化不足，会造成石膏结晶困难，增加脱水的难度。氧化率下降时，浆液中的可溶性亚硫酸盐浓度增大，将拟制电石渣的溶解反应，石膏纯度也将下降，其中的电石渣将增大，由于电石渣的粒径较小，容易吸附到真空皮带机的滤布上，从而造成脱水困难。这时若从吸收塔取样可以发现，浆液成灰白色，沉淀速度较慢，正常石膏浆液完全沉淀时间越20 分钟，此时需要1 小时左右。

1.2.1.6 灰分等杂质含量一方面，由于氯根离子较碳酸根离子强，氯根极易与钙离子结合，并以氯化钙的形式存在于浆液中，从而使浆液中的钙离子浓度增大，由于氯离子效应，将抑制电石渣的离解，同时由于氯根较亚硫酸氢根离子强，因而抑制SO2溶解生成亚硫酸氢根，不利于石膏晶体的形成。

另一方面，杂质夹杂在石膏结晶之间，堵塞了游离水在结晶之间的通道，是石膏脱水变得困难，吸收塔内杂质含量的高低，可从皮带机上的石膏滤饼表面颜色间接了解，吸收塔内杂质的含量高时，石膏饼表面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，这是因为杂质大多为烟气中的飞灰，质量相对较轻，当石膏浆液流入皮带机滤布上时，轻轻的杂质漂浮的将也得上部，而杂质颗粒较石膏颗粒细且粘性的，水分不易脱除。

1.2.2 设备原因

1.2.2.1 石膏旋流器出现异常

判断旋流器工作是否正常，可以采取检查及测量的方法。测量的方法十分简单，分别取进石膏旋流器进口、出口的浆液，沉淀30 分钟，对比一下含固量的差别，如果入口的含固量为出口的40-60%说明旋流子运行正常，如果高于60%以上就要检查更换旋流子了。可想而知，如果进入真空皮带机的石