降低1000MW機組脫硫裝置石膏含水率

郁炎　荊文華

（國電諫壁發(fā)電廠江蘇鎮(zhèn)江212000）

降低1000MW機組脫硫裝置石膏含水率

郁炎荊文華

（國電諫壁發(fā)電廠江蘇鎮(zhèn)江212000）

本文主要通過分析石灰石-石膏濕法脫硫工藝中石膏含水率高的原因，采取針對性的運行調(diào)整手段，來降低石膏含水率，達到提高脫硫效率及滿足石膏用戶需求，增加企業(yè)經(jīng)濟效益的目的。

石灰石-石膏濕法；石膏；含水率

1　石灰石濕法脫硫簡介

諫壁發(fā)電廠1000MW機組脫硫裝置采用的是目前國內(nèi)較為普遍的濕法石灰石—石膏煙氣脫硫工藝，石灰石漿液經(jīng)循環(huán)漿泵送至吸收塔內(nèi)上部的噴淋層，漿液在自由下落的過程中與向上運動的原煙氣進行逆流洗滌，吸收SO2生成半水亞硫酸鈣并以小顆粒狀轉(zhuǎn)移到漿液中。再利用氧化風(fēng)機鼓風(fēng)將回落至吸收塔底部漿池內(nèi)的漿液，并強制攪拌使（CaSO3·1/2H2O）氧化生成二水硫酸鈣（CaSO4·2H2O）結(jié)晶。待吸收塔內(nèi)漿液密度達到一定值后，用石膏排出泵將吸收塔內(nèi)的漿液抽出，經(jīng)旋流器進行一級濃縮及顆粒分級，濃度較低的溢流（含有大量較細顆粒）返回吸收塔；濃度較高的底流（含有大量的較粗顆粒，含固量在40%～60%）送往真空皮帶機進行二級脫水，最終得到含水率不超過10%的石膏。若石膏含水率過高，就會影響脫硫系統(tǒng)及設(shè)備的正常運行，還會對石膏的裝車裝船運輸及后期加工環(huán)節(jié)都會帶來不利的影響，并引起了石膏用戶的不滿，因此有必要對石膏的含水率進行控制。

2　1000MW機組脫硫石膏含水率現(xiàn)狀

在國電諫壁發(fā)電廠#13/14機組脫硫石膏中取樣分析，列出各種工況下連續(xù)脫水1h后脫硫石膏含水率如表1。

表1　連續(xù)脫水1h后脫硫石膏含水率

由表1可知：煙塵濃度，石膏漿液密度和石膏漿液中CaSO3濃度有關(guān)，當(dāng)石膏漿液密度低時，是不滿足出石膏條件的，所以在表2中我們列出在相同負荷情況下，密度為1130 kg/m3～1140kg/m3時出石膏1h以上的采樣化驗數(shù)據(jù)。

表2　1000MW機組脫硫石膏含水率統(tǒng)計

3　原因分析

結(jié)合現(xiàn)場實際，對所有可能的原因進行統(tǒng)計，包括以下幾種：（1）吸收塔漿液密度異常；（2）石灰石粉品質(zhì)不合格；（3）吸收塔漿液pH值異常；（4）氧化風(fēng)量不足；（5）煙氣中所含飛灰過多；（6）旋流器的入口壓力控制不當(dāng)；（7）真空脫水皮帶機異常；（8）廢水排放不及時。最后我們經(jīng)過對上述原因逐條進行分析，確認了主要原因為以下兩點：

3.1吸收塔氧化風(fēng)量不足

氧化風(fēng)量的不足會使亞硫酸鈣不能充分氧化。當(dāng)氧化效率下降時，漿液中的可溶性亞硫酸鹽CaSO3·1/2H2O濃度增大，就會生成棉絮狀或針狀的石膏晶體，特別是針狀晶體，其形成的石膏顆粒小、粘性大，就會導(dǎo)致脫水困難。晶體將抑制CaCO3的溶解影響到脫硫效率，反過來為保證脫硫效率又增加供漿量，又導(dǎo)致吸收塔漿液內(nèi)的CaCO3的含量將提高，石膏純度也同時下降。由于CaCO3的粒徑較小，容易吸附到真空皮帶機的濾布上，從而更加造成脫水困難。從歷次的脫硫理化分析報表可以看出，石膏含水率高和亞硫酸鹽的含量有直接的關(guān)系，所以此條為主要原因。

3.2煙氣中所含飛灰過多

鍋爐的原煙氣進入吸收塔與石灰石漿液接觸發(fā)生化學(xué)反映去除SO2的同時，煙氣中所含的HCI、HF、飛灰一并進入吸收塔漿液中，經(jīng)過長期運行后吸收塔漿液中的氯離子和飛灰中不斷溶出的一些金屬離子的濃度會逐漸升高。不斷增加的氯根和金屬離子對吸收塔漿液的SO2吸收以及石膏晶體的形成都會產(chǎn)生不利的影響，并且過多量的氯根將大量吸收Ca2+，使石膏的脫水出現(xiàn)困難，故此條為主要原因。

4　制定對策及實施

4.1制定對策措施計劃

（1）日常加強對電除塵器的全面檢查，定期查看各個高壓柜的二次電壓、電流是否在合適的范圍內(nèi)。選擇既高效又節(jié)能的運行方式的同時還要確保陰、陽級振打工作正常，盡可能減少進入吸收塔內(nèi)的原煙氣飛灰含量。（2）運行的過程中及時調(diào)整氧化風(fēng)機的運行臺數(shù)及保證足夠的氧化風(fēng)量。確保兩臺氧化風(fēng)機的正常運行，控制其電流不低于40A。

4.2合理增加氧化風(fēng)量

考慮到節(jié)能降耗的要求，在提高氧化風(fēng)量的同時，盡量減少氧化風(fēng)機的投入。所以我們決定在運行過程中，逐步啟動甲、乙、丙號氧化風(fēng)機，在穩(wěn)定脫水1h后測定吸收塔石膏漿液中亞硫酸鈣含量。

發(fā)電廠用#13脫硫吸收塔作為實驗樣本，在目前正常運行時，只啟動一臺氧化風(fēng)機，在負荷900MW時啟動脫水系統(tǒng)，穩(wěn)定脫水1h后測定吸收塔中石膏漿液亞硫酸鈣含量，測定數(shù)據(jù)如表3。

表3　吸收塔中石膏漿液亞硫酸鈣含量

由上表可以看出，增開氧化風(fēng)機對吸收塔中亞硫酸鈣的氧化是可以起到正面效果的，但是在增開一臺氧化風(fēng)機，既兩臺氧化風(fēng)機正常運行時，從經(jīng)濟角度和效率分析是最優(yōu)化方案，同時石膏含水率也有所下降，所以在運行中，增開一臺氧化風(fēng)機運行的措施取得成功。

4.3降低吸收塔入口煙塵濃度

經(jīng)過研究討論，我們決定通過調(diào)整電除塵高壓柜二次電流，振打方式等提高電除塵效率。具體采取措施如下：（1）通過不斷實驗，調(diào)整一電場火花率為80次/分，二、三電場為60次/分，四電場火花率為40次/分。（2）通過加強監(jiān)盤，與主機溝通，在燃燒高灰分煤種時，適當(dāng)提高振打次數(shù)，保證電除塵效率。（3）通過實驗，適當(dāng)提高了電除塵一電場高壓柜的二次電流，以取得更好的除塵效果。

經(jīng)對策實施后，我們發(fā)現(xiàn)電除塵效率有提高，吸收塔入口煙塵濃度有了明顯的降低，從而石膏含水率也有明顯的下降。如表4。

表4　收塔入口煙塵濃度及石膏含水率

5　效果檢查及有形收益

最后我們通過在不同負荷階段的對石膏的理化分析數(shù)據(jù)我們可以看到如表5。

表5　不同負荷階段的對石膏的理化分析數(shù)據(jù)

經(jīng)過研究，有效的減少了對脫硫系統(tǒng)及設(shè)備正常運行的影響，石膏的品質(zhì)達到了預(yù)期的要求，消除了裝車裝船運輸及后期加工環(huán)節(jié)都會帶來不利的影響，贏得更多石膏客戶青睞。

6　結(jié)語

國家對火電廠脫硫的要求越來越高，隨著投入的不斷加大，降本增效成了發(fā)電企業(yè)追求的目標(biāo)，我們會以此為契機，發(fā)現(xiàn)新的節(jié)能降耗突破口，為電廠脫硫環(huán)保事業(yè)做出自己的貢獻。

郁炎（1987—），男，江蘇省鎮(zhèn)江市，本科學(xué)歷，研究方向：脫硫運行。

荊文華（1986—），男，江蘇省鎮(zhèn)江市，本科學(xué)歷，研究方向：脫硫運行。