影响石膏品质的主要因素探讨分析

1、影响石膏品质的主要因素探讨分析赵文江青海华电大通发电有限公司摘要：石灰石-石膏湿法脱硫目前在我国大型火力发电机组上得到广泛应用，石膏作为 该工艺产生副产品可以冋收利用，具有一定的经济价值。本文结合我公司多年来 脱硫系统实际运行屮影响石膏品种的原因进行探讨分析，为提高石膏品质提供 一定的参考价值。关键词：脫硫运行;石膏品质;因素分析;青海华电大通发电有限公司2x300mw燃煤机组于2006年投产，同步配套建设两 套石灰石-石膏湿法脱硫系统，2014年根据国家新的大气污染物排放要求，对脫 硫系统及电除尘进行扩容改造。多年来脱硫系统运行的总体比较稳定，石膏品质 基本上能达到设计的性能要求。但由于多方

2、原因也发生过产生石膏的品质恶化， 脱水后形成的石膏呈泥浆状，颜色发黑，无法满足市场需求，并对石膏的排放 及运输造成-定的影响。后经对石膏及浆液成分进行化验分析，并对运行方式多 次进行调整，最终找出原因，石膏品质得以改善。现结合我公司脱硫系统运行期 间影响石膏品质的主要因素谈一些看法，供大家探讨。1烟气中粉尘浓度过高烟气中的粉尘在脱硫过程会因洗涤而进入浆液中，浆液中的杂质含量高吋，不 能随着脱水而全部排出，使成品石膏屮的杂质含增加，影响石膏品质，严重时 石膏发黑，同时导致吸收塔内浆液恶化。烟气中粉尘含量高的原因主耍是燃煤灰 分过高及电除尘效率差所致，当入口烟气中灰尘含量超标时及时联系锅炉运行 检

3、查电除尘运行情况，并调整燃煤品质，必要时申请调度降低机组负荷，减少 进入脱硫的烟气量，待原烟气粉尘浓度正常后再调整脱硫系统的正常运行。-般 要求fgd入口粉尘含量小于200mg/mo2吸收塔浆液中cas03含量高浆液中ca so?含量升高的主要原因是氧化不充分引起的，正常情况下由于烟气 中含氧量低（4%6%左右），锅炉燃烧后产生的烟气中的硫氧化物主要是so?, 在脱硫过程中浆液吸收soj而生成亚硫酸钙，脱硫系统通过氧化风机向吸收塔补 充空气，强制氧化casos生成ca s04, ca s04与2个水分子结合生成石膏分子，当 石膏达到一定饱和程度后结晶析出，经脱水后产牛成品石膏。而由于氧化风机出

4、 力不足、氧化风压力达不到要求、氧化风管堵塞、吸收塔搅拌器搅拌效果不佳等 各种原因不能使ca s03得到充分氧化时，浆液屮cq sos的含量就会升高，最终 使成品石膏品质下降，同时会造成脱水效果差、脱硫系统脱硫效率差、石灰石消 耗量增加等一系列不良影响。此时要检查氧化风机运行情况，氧化空气母管是否 有漏气现象，同时加强对吸收塔搅拌器检查维护，确保浆液与氧化空气充分混 合接触。必要吋也适当排出一部分吸收塔浆液，加大除雾器冲洗，待吸收塔内浆 液品质改善后再恢复正常运行。3吸收塔浆液中cac03含量高石灰石粉作为脱硫的吸收剂其主要成分是ca c0：b从湿法脱硫过程主要反应式 可以看出，要吸收和中和烟

5、气中的so?,关键是ca的形成。为了保证脱硫效率, 在脱硫系统运行过程屮要不断的补充石灰石浆液，吸收塔内要保持一定的pii 值。当ph值保持较高时，浆液中的ca g含量就会较高;有时石灰石活性较差, 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so?及时 发牛反应，导致浆液中ca co3含量升高。浆液中ca co；,的含量的不断增加，反 而会影响ca co3的继续溶解，抑制了吸收的速度，导致石膏品质降低。运行屮要适当控制pii值，兼顾脱率效果和石膏品质，同时要注意石灰石浆液的 补充量，当补充大量石灰石而ph上升不明显时有可能是石灰石活性差，必须要 让石灰石有充分的时间在吸收塔

6、内电离。为了保证脱硫系统运行时能达到设计的 参数要求，必须使吸收塔中的浆液ph值在一定的范围之内，既能保证额定钙硫 比下的脱硫效率，又能保证石膏副产品的质量;从我公司多年的脱硫运行情况来 看，吸收塔内的ph值一般维持在5-6. 2之间为宜。4浆液中氯离子含量过高及滤饼冲洗不充分氯在系统中主要以氯化钙形式存在，去除困难。氯离子主要抑制了吸收塔内的化 学反应，改变p h值，降低so.】去除率，影响脱硫效率；同时氯化物又抑制吸收 剂的溶解，使石膏屮的石灰石含量增加，严重降低石膏品质。在运行屮应严格控 制系统中c1含量（一般控制在50000 mg/m以内），确保其在设计（一般设计在 100000 mg

7、/m左右）允许范围内。滤饼冲洗主要作用是降低石膏中的氯离子浓度, 正常要求成品石膏中氯离子的浓度小于looppm,通过滤饼冲洗水的冲洗能达到 这一要求。有吋由于滤饼冲洗水流量不足，有可能会使石膏中氯离子浓度超标; 也有可能石膏浆液屮本身氯离子浓度较高，最终使石膏屮氯离子含量也偏高;也 有可能是脱水过程中废排放量少，最终使吸收塔内浆液氯离子浓度不断升高所 致。采取方法是增加滤饼冲洗水流量，同时增加废水排放量、采用新鲜水制备浆 液。5石膏浆液密度过低石膏浆液密度的大小会直接影响到水力旋流器的工作效果，密度过小则浆液含 固率低，不利于水分的分离，导致石膏含水量增大。通常可以通过增加吸收液的 循环使用

8、次数提高塔内浆液密度，当浆液屮固体含量増加，过饱度増大时，则 石膏结晶时间同步增加，晶体长大的机率更高，更有利于石膏脱水。研究表明当 吸收塔内固体含量达到1518%时，石膏结晶体含量最高。建议浆液密度控制在 1060kg/1010kg/m 之间。6旋流器的运行工况不佳水力旋流器的入口压力及旋流器沉砂嘴和溢流嘴尺寸是影响石膏脱水效果的主 要参数。水力旋流器的入口压力会影响旋流器的分离效果，当旋流器的入口压力 过高或过低都会出现旋流器溢流的现象。此外，旋流器的入口压力还会影响底流 浆液的含固量，当旋流器入口压力偏低，会造成底流颗粒过大；当旋流器入口压 力偏高则会造成底流颗粒过小。而沉砂嘴尺寸太大或

9、溢流嘴尺寸太小均会导致旋 流器底流颗粒过小，影响真空皮带脱水效果。建议一级旋流器压力控制在 150kpa"250kpa 之间。7脱水机真空度异常根据脱水原理，石膏脱水主要依靠真空脱水机机的真空吸力，是真空度大小直 接对脱水吸力造成影响。真空度不足，吸力不够，脱水效果自然不好。一般脱水 机真空度偏低主要原因由滤布破损、皮带机运行轨迹不平、真空泵本体故障、密 封水量不足等原因造成的。而气液分离器液位过高或滤布出现堵塞时，真空度则 有可能突然变高，这同样也会对石膏脱水造成不利影响。建议气液分离器的真空 度控制在一45k p一55k pa之间是最为合适的。8石膏厚度过大.过低正常情况石膏浆液

10、通过水力旋流器后，流至真空皮带脱水机上，石膏厚度是通 过皮带机转速进行控制，与皮带的转速成反比。当石膏厚度过大，其含水量必然 偏高，但膏体厚度偏低又有可能造成石膏膏体在滤布上分布不均，出现局部真 空泄漏，这样同样影响脱水效果。建议石膏厚度控制在2025mm,可以获得较好 的脱水效果。9脱硫废水系统运行不正常脱硫系统屮排出的废水主要为飞灰及系统运行屮带來的杂质以及未完全溶解反 应的石灰石。由于这些杂质大多质量轻、颗粒细、粘度大，当石膏浆液中杂质过 大时，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，系统中杂质就会大量累积，最终导致石 膏脱水越来越困难。i 0结语影响石灰石-石膏湿法脱硫系统石膏品质的原因很多，从我公司脱硫石膏品质恶 化的实际情况分析，主要的因素烟气中粉尘含量多高;p h值控制不当造成浆液 中ca co?含量高;搅拌器故障导致氧化不充足，导致浆液中的ca so?含量增加； 脱水系统运行工况不佳，真空度较低，石膏含水量大。在日常的运行工作中，我 们针对上述各因素依次做好相关检查，并及时对出现的