探讨石膏如何保证石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统石膏品质

论文导读：—6708（2012）76—0106—020引言大型工业燃煤锅炉烟气脱硫项目已经进入强化实施阶段、作为一种较为成熟的脱硫技术，石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺以吸收剂来源广泛、便宜，脱硫效率高，副产品石膏可再利用等优点，被广泛应用。浙江省宁波市大唐乌沙山电厂副产品石膏由多经公司负责外运销售，因此对石膏品质有一定的要
摘要 本文结合XX发电厂烟气脱硫运行实际情况，从运行调整的角度分析了石膏品质不合格的原因，并在对影响各项指标因素进行应对性分析的基础上，有针对性地提出了保证石膏品质的具体措施。
关键词 湿法脱硫；石膏；品质
A 文章编号 1674—6708（2012）76—0106—02
0 引言
大型工业燃煤锅炉烟气脱硫项目已经进入强化实施阶段[1—3]、作为一种较为成熟的脱硫技术，石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺以吸收剂来源广泛、便宜，脱硫效率高，副产品石膏可再利用等优点，被广泛应用。浙江省宁波市大唐乌沙山电厂副产品石膏由多经公司负责外运销售，因此对石膏品质有一定的要求。
1 系统概况
浙江省宁波市大唐乌沙山电厂4×600MW燃煤机组，其烟气脱硫工程采用的是石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺（FGD）。设计处理烟气流量2 100 600Nm3/h，入口烟气SO2浓度（设计煤种）1 414mg/Nm3，出口烟气SO2浓度（设计煤种）57mg/Nm3，脱硫效率96%以上。

1.1 石膏生成的主要流程

将新鲜的石灰石浆液加入脱硫吸收塔内，使得吸收塔浆液的PH值保持在一定范围内，石灰石浆液在循环泵动力的作用下，在塔内形成循环喷淋，与由下而上进入吸收塔内的原烟气充分接触，发生一系列化学反应，生成亚硫酸钙，亚硫酸钙再被氧化空气强制氧化，生成硫酸钙，最终结晶生成二水石膏。浙江省宁波市大唐乌沙山电厂FGD石膏脱水系统采用每台机组对应一个石膏旋流器，在石膏旋流器内进行一级脱水，经脱水后底流为含50%水分的固体石膏，进而流入浆液分配槽后依靠自身重力至真空皮带脱水机进行二级脱水至湿度小于10%的石膏，脱水后的石膏经石膏皮带输送机送至石膏仓库贮存。本工程设两套真空皮带脱水机，按每套出力为四台炉BMCR工况75%设计。石膏仓库的总有效容积按可贮存四台锅炉BMCR工况时3天（每天20小时）的石膏产量设计。

1.2 石膏生成的化学原理

SO2和SO3在吸收塔的吸收区域中将被吸收溶解到浆液中，形成亚硫酸根，然后在吸收塔的回收区中形成亚硫酸氢根（HSO3—）再被氧化成硫酸根SO42—，硫酸根和溶液中的钙离子（Ca2+）反应后结晶形成石膏。
2 运行中影响石膏品质的原因分析及应对措施
浙江省宁波市大学位论文参考文献格式www.7ctime.com
唐乌沙山电厂石膏品质的主要控制指标有：CaCO3含量、CaSO3·1/2H2O含量、水份含量、氯根（评定杂质含量多少）等。下面我将结合浙江省宁波市大唐乌沙山电厂实际运行经验就对影响各项指标因素进行应对性分析。

2.1 石膏中CaCO3含量高的原因以及调节措施

在脱硫系统的运行过程中，碳酸钙作为主要的吸收剂需要进行不间断的补充，同时为了保证脱硫效果，吸收塔内浆液的PH值要保持一定值，浙江省宁波市大唐乌沙山电厂运行的实际情况证明，运行pH值的控制对石膏纯度有最明显、最直接的影响，因此，运行人员应根据入口硫份、设备运行状态等实际情况 合理调整石灰石给浆量，控制pH值在一定范围内，兼顾脱率效果和石膏品质。浙江省宁波市大唐乌沙山电厂由于要保持较高的脱硫效率，吸收塔pH值一般控制在

5.5～7。

除此之外，如果石灰石活性较差，石灰石浆液补充到吸收塔内后，在短时间内不能充分电离，也就不能和二氧化硫发生反应，最终会随脱水而进入石膏中。这种情况也会影响石膏品质，使石膏中CaCO3含量过高。飞灰含量大至使飞灰中的Al3+还和F—结合形成络合物或是浆液中的亚硫酸根过高包裹在石灰石小颗粒表面阻碍其溶解，都会造成吸收塔浆液失去活性以至形成坏浆。烟气中灰尘含量高的原因主要是煤质差及电除尘效果差所致，当入口烟气中灰尘含量超标时及时联系除尘运行检查电除尘运行情况，调整电除尘运行参数达到更好的除尘效果或建议更换煤种。浙江省宁波市大唐乌沙山电厂要求FGD入口粉尘含量小于200mg/m3，实际运行中一般在50mg/m3以下。

2.2 石膏中CaSO3·1/2H2O含量高的原因以及调节措施

亚硫酸钙含量升高的主要原因是氧化不充分引起的，氧化不充分的主要原因是氧化空气的流量不够，在实际运行中，主要是通过监视氧化风机的出口风压和电流来判断风机的运行状况，如果发现氧化风机出口风压下降，则很有可能是氧化风机入口滤网被飞尘堵塞，为保证氧化空气流量，应及时更换滤网。浙江省宁波市大唐乌沙山电厂运行中出现氧化风流不足的最多情况为FGD进口硫份超出设计标准，进口硫份超标除了引起氧化风量不足外，还带来浆液密度持续升高、脱硫效率明显不足等一系列问题。另外，若搅拌器运行效果不佳会致使氧化风不足充分的和浆液接触反应造成亚硫酸钙得不到充分氧化。因此氧化风机和吸收塔搅拌器的运行状况、FGD入口硫份的控制成为我们厂亚硫酸钙含量控制的要点。

2.3 石膏中Cl—等杂质含量高的原因以及调节措施

石膏浆液中杂质含量高的主要来源是脱硫进口烟气和各路工艺水的携带，还有可能是由于石灰石纯度不高带入脱硫吸收塔浆液中的。因此，我们首先要控制脱硫进口烟气的粉尘含量。为保证烟气带入杂质量较少，应及时的调整电除尘的运行参数，保证电除尘各电场的稳定运行以保证进口烟气较低的粉尘含量。在工艺水水质控制上，因浙江省宁波市大唐乌沙山电厂工艺水主要来源于原水（即水库水），原水品质较好，别外约四分之一的工艺水来源于化学废水处理后的水、主机回收水槽水、处理过输煤废水及一些地沟的排水，所以浙江省宁波市大唐乌沙山电厂在工艺水水质控制上，需要注意的问题比较多，控制好化学和输煤废水的处理是要点。另外良好的石灰石来料品质也是比较重要的，浙江省宁波市大唐乌沙山电厂曾有段时间石灰石来料含泥较多，不只增加了制浆的困难，经常造成给料皮带机堵死，更对脱硫效率及石膏品质影响很大。

2.4 石膏含水量过高或脱水效果不好的原因及应对措施

若石膏浆液中CaCO3、CaSO3、或其它一些杂质的含量过高，就会导致石膏脱水困难，最后生成的石膏水分就比较大。另外吸收塔浆液含固浓度即密度的控制非常重要。当浆液pH值和固体物浓度一定时，浆液固体物中CaCO3与CaSO4·2H2O有一定的质量比，此时生产出来的石膏纯度相对稳定。当浆液密度下降时，石膏副产品中的CaCO3含量增大，较难脱水，反之，密度增大有利提高石膏副产品的质量，同时密度过高会对影响脱硫效率，因此保持浆液密度在一定范围内有助于稳定石膏副产品质量。浙江省宁波市大唐乌沙山电厂石膏浆液的密度应控制区间在1 090kg/m3～1 120kg/m3，既保证了石膏质量又兼顾了脱硫效率，同时当进口硫份较大脱水出力不足时也有一定的调整空间。此外，由于脱水设备自身的原因也会导致石膏含水量过高。一级脱水时，进入石膏旋流器的压力过低，或者是旋流器部分旋流子堵塞，都会导致最终脱水效果不好。运行中我们保证一定的旋流器进水压力和对旋流器进行定期的巡检基本可以避免由一级脱水引起的石膏水分大的问题。二级脱水真空皮带机运行效果不好引起的石膏含水量过高。要预防这种情况的发生，首先要保证真空度正常。真空度是否合适可以通过检查真空泵的运行电流是否正常摘自：毕业论文文献格式www.7ctime.com
，真空泵密封水、润滑水、冲洗水流量是否正常，真空母管有无堵塞，真空管道论文导读：正常，各喷嘴不堵，喷淋效果良好，滤饼厚度合适且横向分布均匀、真空皮带是无不平现象，真空皮带无滤饼裂缝等以确保皮带机运行正常，脱水效果良好。确保了石膏中除CaSO4·2H2O外各项指标正常，CaSO4·2H2O含量自然就理想，在浙江省宁波市大唐乌沙山电厂运行中，FGD系统超出力运行对石膏品质的影响最大，进口硫份长时间超过设计值，对
有无漏气现象，回收水箱液位是否偏低引起的漏真空等来判断。浙江省宁波市大唐乌沙山电厂真空泵在正常运行中，真空罐压力维持在—40Pa左右，密封水流量不低于12m3/h，进浆真空建立后真空泵电流要未建立真空前高一些。其次保证真空皮带机的正常运行。检查真空皮带无卡涩，不跑偏，润滑水，密封水，滤布冲洗水流量正常，各喷嘴不堵，喷淋效果良好，滤饼厚度合适且横向分布均匀、真空皮带是无不平现象，真空皮带无滤饼裂缝等以确保皮带机运行正常，脱水效果良好。
确保了石膏中除CaSO4·2H2O外各项指标正常，CaSO4·2H2O含量自然就理想，在浙江省宁波市大唐乌沙山电厂运行中，FGD系统超出力运行对石膏品质的影响最大，进口硫份长时间超过设计值，对设备运行的压力比较大，氧化风系统、脱水系统不能满足超出力运行要求，长时间密度会超限或形成石灰石闭塞等问题，石灰石浆液品质将下降进而石膏品质也下降，由此看来保证脱硫整体系统的稳定运行、保证巡检和日常监督的质量就能够在达到环保目标的同时获得质量上乘的石膏副产品进而降低脱硫成本。
3 结论
以上从运行的角度分析了湿法脱硫石膏品质不好的主要原因并提出了一些应对措施以供大家参考，希望在确保脱硫效率，建设绿色家园的同时也能够得到合格可利用的石膏副产品，为更美好的绿色经济做出一定贡献。
参考文献
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