本文敘述、分析及總結(jié)了華潤電力首陽山電廠在脫硫石膏脫水系統(tǒng)運行工作中遇到的問題，結(jié)合實際經(jīng)驗提出了合理運行的調(diào)整辦法，對其它電廠提高石膏脫水效果有一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：煙氣脫硫石膏脫水影響因素解決方法

1概述

華潤電力首陽山有限責(zé)任公司脫硫裝置按照2*630MW煙煤鍋爐設(shè)計。每臺鍋爐安裝一套煙氣脫硫裝置，采用無GGH的典型濕法石灰石-石膏煙氣脫硫技術(shù)，全煙氣脫硫。單塔配置四臺漿液循環(huán)泵，2015年#1、#2吸收塔順利通過國家超潔凈排放驗收，石灰石制漿采用濕式球磨機制漿系統(tǒng)，脫硫副產(chǎn)品為石膏，經(jīng)一級脫水(石膏旋流站)、二級脫水(真空皮帶脫水機)后石膏含水量小于10%。

2石灰石-石膏濕法脫硫的工藝原理

我公司煙氣脫硫工藝采用德國魯奇能源環(huán)保公司提供的比曉夫技術(shù)高效脫除SO2的石灰石-石膏濕法脫硫工藝，由山東三融環(huán)保工程有限公司總承包。

由鍋爐引風(fēng)機來的全部煙氣進入吸收塔，煙氣自下向上流動，經(jīng)過塔內(nèi)煙氣入口進入上部四層漿液噴淋層，煙氣中的SO2、SO3被自上而下噴出的吸收劑吸收生成CaSO3，并在吸收塔反應(yīng)池中被送入的氧化空氣氧化而生成石膏。脫硫后的凈煙氣在管式除霧器內(nèi)除去煙氣中攜帶的漿液霧滴后，約48℃的煙氣進入內(nèi)襯鈦合金的濕煙囪排入大氣。

吸收塔反應(yīng)池中產(chǎn)生的石膏由石膏排放泵送入石膏旋流器濃縮，其溢流進入回收水池，由回收水泵返回吸收塔;含固量為50%的石膏旋流器底流送入真空皮帶脫水機進行第二級脫水，脫水后的產(chǎn)物為含水量<10%的石膏，其氯化物含量低于100PPm，由真空皮帶脫水機送入石膏庫堆放，可作為生產(chǎn)石膏板或作生產(chǎn)水泥添加料的優(yōu)質(zhì)原料。

2.1石膏脫水效率低的現(xiàn)象

我公司#1、#2煙氣脫硫系統(tǒng)投運后運行較為平穩(wěn)，但從去年#1、#2進行超潔凈排放改造后，由于運行工況發(fā)生變化，吸收塔內(nèi)粉塵回收量較改造前增加約50%，多次出現(xiàn)脫水困難(石膏含水量偏高)且石膏表面較黑，其現(xiàn)象主要表現(xiàn)在：

a、石膏脫水效果差(含水量大)，且顏色較黑;

b、石膏表面有一層濕黏、發(fā)黑狀的細小顆粒物質(zhì);

c、真空泵的真空度由初期的-50Kpa上升到-70Kpa;

d、石膏在脫水機下料口處不結(jié)塊、不易滑落，脫水機上成流水狀，石膏到石膏庫成稀泥狀。

2.2影響石膏脫水效果的因素

石膏脫水效率偏低的現(xiàn)象很長時間無法改善，嚴(yán)重時漿液品質(zhì)下降，吸收塔漿液中出現(xiàn)泡沫現(xiàn)象，影響脫水效果，根據(jù)實際運行經(jīng)驗，原因分析影響石膏脫水的因素較多，歸納起來，主要為吸收塔內(nèi)物理化學(xué)反應(yīng)過程的參數(shù)控制和脫水設(shè)備的運營狀況兩方面的原因。

2.2.1吸收塔內(nèi)物理化學(xué)反應(yīng)過程的參數(shù)的因素

對于建成的吸收塔，上游煙氣因素已不可控，因而在運行過程中，主要控制吸收塔本身的漿液PH值、漿液密度、吸收塔液位、氧化風(fēng)機的風(fēng)量和煙氣中的粉塵含量的參數(shù)，這些參數(shù)直接影響石膏的結(jié)晶和水分的脫出，在石膏的生成過程中，如果參數(shù)控制不好，往往會生成層狀、針狀晶體，進一步向片狀、簇狀發(fā)展，其粘性大，難以脫水，如亞硫酸鈣晶體，而石膏晶體應(yīng)是短柱狀，比前者顆粒大，易脫水。

另外，顆粒較小的物質(zhì)如石灰石和粉塵等雜質(zhì)，游離于石膏晶體之間，十分容易堵塞脫水機濾布，也會使水分難以脫出。

吸收塔漿液PH，漿液PH是控制脫硫反應(yīng)過程的一個重要參數(shù)，控制PH值就是控制進入吸收塔的石灰石漿液量，因為SO2溶解過程中，離解出大量的H+，高PH值的控制有助于SO2的溶解，而石灰石的溶解過程中，離解出大量的OH—，低PH值的控制有助于石灰石的溶解，所以PH值過高過低都不利于石膏的形成，必須確定一個合理的范圍，否則過高的PH值使大量的石灰石混入石膏，無論是石灰石還是亞硫酸鹽，由于其粒徑比硫酸鈣晶體小，不但降低石膏純度，而且造成石膏脫水困難。

吸收塔漿液密度，石膏的漿液密度反應(yīng)了吸收塔中的漿液的飽和情況，密度過低，則表明吸收塔石膏含量低，碳酸鈣含量相對較大，此時如果將石膏漿液排出吸收塔，將導(dǎo)致石膏中的碳酸鈣增加，不但浪費石灰石，由于其粒徑小，既降低石膏品質(zhì)又使石膏脫水困難，密度過高，則表明石膏漿液中石膏和碳酸鈣都過量，過量的碳酸鈣抑制SO2的吸收，不利于碳酸鈣溶解，此時若排除石膏，由于碳酸鈣粒徑小，使石膏脫水困難。

吸收塔液位，吸收塔液位影響亞硫酸鹽的充分氧化和石膏在塔內(nèi)的停留時間，液位低，時吸收塔中的氧化區(qū)縮短，亞硫酸鹽得不到充分氧化，同時儲存在吸收塔中的石膏漿液相對減少，使補入的石灰石漿液得不到充分的循環(huán)反應(yīng)就排除吸收塔，液位高，氧化區(qū)延長，石膏純度高，石灰石漿液循環(huán)反應(yīng)充分，但密度一旦超限，會發(fā)生密度過高使石膏難于脫水的問題。

吸收塔氧化風(fēng)量，氧化風(fēng)量影響亞硫酸鹽的氧化，風(fēng)量足則氧化充分，生成粗壯的石膏晶體，極易脫水，否則，生成粘度較大的、顏色發(fā)黑，晶格不規(guī)則的小粒徑亞硫酸鹽的晶體，不利于石膏脫水，同時，可溶性亞硫酸鹽能提供可溶性堿量，當(dāng)亞硫酸鹽相對飽和度較高時，亞硫酸鹽形成的堿性環(huán)境控制碳酸鈣的溶解，從而導(dǎo)致漿液中的碳酸鈣含量增大，使石膏純度降低并難以脫水。

煙氣中粉塵含量，粉塵粒徑小，會堵塞石膏晶體間的水分游離通道，影響石膏脫水，同時由于粉塵中氟化物和鋁化物較多，容易在高PH值下形成氟鋁絡(luò)合物，由于其表面積比碳酸鈣表面積更小，極易附在碳酸鈣表面，對其形成包裹，阻止碳酸鈣的溶解，不但降低了脫硫效率，而且使?jié){液中的石膏降低，不利于排除出石膏的脫水。

Cl-、灰分等雜質(zhì)含量，一方面，由于氯根離子較碳酸根離子強，使得氯根極易與鈣離子結(jié)合，并以氯化鈣的形式存在于漿液中，從而使?jié){液中的鈣離子濃度增大，由于銅離子效應(yīng)，將抑制碳酸鈣的離解，同時，由于氯根較煙硫酸氫根離子強，因而抑制SO2溶解生成亞硫酸氫根，不利于石膏晶體的形成，另一方面，雜質(zhì)夾雜在石膏結(jié)晶之間，堵塞了游離水在結(jié)晶之間的通道，石膏脫水變得困難，吸收塔內(nèi)雜質(zhì)含量的高低，可從皮帶機上的石膏濾餅表面顏色間接了解，吸收塔內(nèi)的雜質(zhì)含量高時，石膏濾餅表面被一層呈深褐色物質(zhì)覆蓋，這層物質(zhì)手感很黏，且很快會析出水分，這是因為雜質(zhì)大多為煙氣中的飛灰，質(zhì)量相對較輕，當(dāng)石膏漿液流入皮帶機濾布上時，輕輕的雜質(zhì)漂浮在漿液的上部，而雜質(zhì)顆粒較石膏顆粒細且粘性大，水分不易脫除。

2.2.2石膏脫水系統(tǒng)設(shè)備因素

1)石膏旋流器，其原理就是利用粒徑、密度進行漿液分離的設(shè)備，漿液切向進入旋流器的旋流子，在離心力作用下，大顆粒和細微顆粒得以分離，從而進入旋流子的漿液兩部分：一部分是含固率高的底流，直接進入二級脫水，另一部分是含固率低得溢流，富含細小顆粒的雜質(zhì)和粉塵溢流進入回收水池返回吸收塔，影響其分離效果的因素不外乎是投運的旋流子個數(shù)和旋流器入口壓力，旋流子投運個數(shù)多，吸收塔排除的石膏漿液量就會大些，反之會較少，旋流子入口壓力高，則分離效果明顯。

2)真空皮帶脫水機，我司采用的是水平真空皮帶脫水機，旋流器來的含固量較高的底流，進入皮帶上部的石膏漿液給進器，均勻地鋪灑在濾布上，濾布由皮帶帶動，在真空泵的抽吸作用下，由于石膏和誰的密度不同，液體從濾布中析出，進入皮帶脫水孔下部的真空盒后再進入濾液灌中，而分離出來的固體石膏則留在濾布表面，隨著皮帶的轉(zhuǎn)動進入石膏庫，影響脫水效果的主要因素是真空度，皮帶機的真空過高，說明濾布透氣性不好有堵塞現(xiàn)象，皮帶機上漿液中的水分不能有效析出，造成脫水機上到處流水現(xiàn)象，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是由于石膏漿液中的細小顆粒比例高，堵塞了皮帶機濾布的濾孔。

3石膏脫水效果差的解決方法

3.1從參數(shù)控制方面進行調(diào)整，根據(jù)近十年多的運行經(jīng)驗，并在化驗室的配合下，參數(shù)調(diào)整如下：PH值由(4.5,5.5)調(diào)整到(5.0，5.5)，吸收塔液位由(7.5m，8.0m)調(diào)整到不低于8.0m，吸收塔漿液密度由(1130kg/m3，1160kg/m3)調(diào)整到(1120kg/m3，1150kg/m3)，高負荷(大于450MW)時，氧化風(fēng)機由單臺400kw變?yōu)閮膳_各220kw氧化風(fēng)機并列運行，滿足高負荷、高硫分時的氧化風(fēng)量，吸收塔入口含硫量由滿負荷時2300kg/m3，調(diào)整到不高于1700kg/m3。

3.2石膏漿液排放泵由工頻改為變頻，更便于控制石膏旋流站的壓力，并確定了旋流站的最佳壓力是170kpa，同時，要求維護單位定期檢查石膏旋流子的沉沙嘴，保證漿液在旋流器中的分離效果，根據(jù)經(jīng)驗判斷，當(dāng)沉沙嘴噴出的為霧狀時效果最佳，接近直流時效果就已經(jīng)變差，可以考慮更換沉沙嘴。

3.3對電除塵各個電場的運行參數(shù)嚴(yán)格監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)缺陷時及時聯(lián)系處理，并根據(jù)負荷大小控制好二次電壓、電流在合理范圍內(nèi)。

3.4嚴(yán)格控制好石灰石的品質(zhì)，我司高度重視，今年已成立了以部長牽頭，各個專業(yè)配合的驗收專業(yè)小組，并制定了一系列制度，從石灰石進廠，到化驗、驗收，各個環(huán)節(jié)層層把關(guān)，確保石灰石品質(zhì)，目前我司石灰石要求其碳酸鈣含量不低于99.6%。

3.5加強對真空皮帶脫水機的參數(shù)監(jiān)視和就地檢查，發(fā)現(xiàn)異常立即聯(lián)系維護單位處理，平時應(yīng)檢查真空泵出力是否正常(-50kpa——60kpa)，真空泵的密封水是否正常(7m3/h)，濾布沖洗水泵出口壓力550kpa。

火電廠煙氣脫硫系統(tǒng)工藝比較復(fù)雜，影響石膏脫水的因素也比較多，各因素之間又相互影響，通過對脫硫系統(tǒng)石膏脫水效果差的原因分析，在實際運行過程中總結(jié)經(jīng)驗解決問題，煙氣中含灰量含硫量大、石灰石品質(zhì)差、氧化風(fēng)量不足、工藝水質(zhì)差等都會影響吸收塔內(nèi)脫硫化學(xué)反應(yīng)的正常進行，阻礙石膏的結(jié)晶和生長，使石膏結(jié)晶體顆粒大小、形狀發(fā)生變化，造成真空皮帶脫水機脫水困難，由于超潔凈排放改造后，吸收塔除霧器采用管式除霧器，吸收塔內(nèi)的粉塵含量較改造前增加了約50%，這就要求我們時時刻刻地關(guān)注脫水情況，加強脫硫系統(tǒng)設(shè)備的運行管理，及時發(fā)現(xiàn)缺陷及時消除缺陷，提高運行人員操作及維護人員的維護水平，使整個脫硫生產(chǎn)過程處于可控和在控狀態(tài)把吸收塔內(nèi)的粉塵已脫水的形式析出，保證脫水系統(tǒng)的正常運行。