淺談濕法脫硫石膏品質(zhì)優(yōu)化

朱開亮

【摘 要】 隨著石膏副產(chǎn)品的持續(xù)開發(fā)，對(duì)石膏品質(zhì)的提升就顯得尤為重要，在石膏綜合利用中，也提出了對(duì)石膏顏色的要求，避免生產(chǎn)出的產(chǎn)品在外觀上的不合格。對(duì)于石膏純度及石膏、水份、氯離子的要求也在逐步的提高。對(duì)于利用石膏作為原料的產(chǎn)品，石膏品質(zhì)越好，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品品質(zhì)越好，建材產(chǎn)品強(qiáng)度、柔韌性的參數(shù)越好，工藝品生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品外觀更美觀。這些產(chǎn)品的石膏原料主要來(lái)源于電廠濕法脫硫生產(chǎn)的石膏，所以要求電廠濕法脫硫石膏的品質(zhì)越來(lái)越高，本文就根據(jù)電廠石膏脫硫石膏品質(zhì)提升提出優(yōu)化方案。

【關(guān)鍵詞】 石膏 石灰石 品質(zhì)

1 概述

華潤(rùn)電力（常熟）有限公司采3*650MW機(jī)組煙氣脫硫采用美國(guó)B&W公司的石灰石—石膏就地強(qiáng)制氧化脫硫工藝，采用一爐一塔脫硫裝置。脫硫系統(tǒng)響應(yīng)國(guó)家要求，通過(guò)技術(shù)改造后達(dá)到超凈排放的標(biāo)準(zhǔn)。煙氣系統(tǒng)經(jīng)過(guò)電除塵器和引風(fēng)機(jī)后，正常運(yùn)行時(shí)出FGD入口煙道引入FGD裝置，進(jìn)行凈化處理。石膏首先通過(guò)石膏旋流站進(jìn)行一級(jí)分離脫水，再進(jìn)行二級(jí)真空皮帶脫水機(jī)進(jìn)行脫水，最終達(dá)到合格的石膏，生產(chǎn)出來(lái)的石膏通過(guò)汽運(yùn)、船運(yùn)的方式到達(dá)用戶場(chǎng)地備用。而目前石膏品質(zhì)不能夠完全達(dá)到石膏用戶的要求。

2 正文

2.1 脫硫石膏品質(zhì)現(xiàn)狀

石膏純度在88-92%之間，水份在12-20%之間，氯離子在100-500ppm之間。石膏品質(zhì)很不穩(wěn)定，石膏品質(zhì)很差。

2.2 脫硫石膏品質(zhì)差原因分析

石膏品質(zhì)主要存在的問(wèn)題在于，石膏在機(jī)組啟停機(jī)期間的顏色發(fā)黑問(wèn)題，主要原因是在機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中，由于鍋爐溫度低，投油燃燒給鍋爐加溫。當(dāng)溫度加熱到一定溫度后投入煤粉對(duì)鍋爐進(jìn)行繼續(xù)加溫，在這一段時(shí)間內(nèi)燃油及煤粉沒有充分燃燒，電除塵器無(wú)法投入正常運(yùn)行，而這部分煙氣中油灰及煤灰就被吸收塔漿液洗滌后留在了吸收塔中，導(dǎo)致吸收塔中的石膏漿液變黑。變黑的石膏漿液在通過(guò)脫水，脫水后的石膏就會(huì)變黑。

石膏純度低的問(wèn)題主要是在脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行中，由于超凈排放的要求，SO2排放值不能超過(guò)35mg/M3，這樣在運(yùn)行控制中就好就好將石膏漿液PH值提高，以保證環(huán)保排放不超標(biāo)。石膏漿液PH值的提高直接導(dǎo)致石膏漿液中的碳酸鈣超標(biāo)，這樣在同體積下石膏的體積被石灰石所占據(jù)，導(dǎo)致石膏純度低。

石膏純度低的另一個(gè)原因是，在吸收塔漿液在高密度、高PH值時(shí)，濕法脫硫系統(tǒng)中石膏漿液就需要更多的強(qiáng)制氧化空氣，由于密度、PH值得升高，同體積下的石膏漿液與氧氣接觸面積減少，導(dǎo)致石膏漿液中亞硫酸鈣就會(huì)升高，亞硫酸鈣由于物理形狀類似椎體，這些椎體的亞硫酸改在通過(guò)脫水時(shí)，會(huì)堵塞真空皮帶脫水機(jī)濾布的經(jīng)緯線之間的孔洞，這樣造成正空皮帶脫水機(jī)真空高，無(wú)法有效地脫除石膏漿液中的水份，石膏含水增加導(dǎo)致石膏純度下降。

石膏水份超標(biāo)原因是，石灰石及石灰石粉質(zhì)量差，石灰石及石灰石粉中含有含泥量超標(biāo)，在使用后，泥土進(jìn)入吸收塔系統(tǒng)后，它不和二氧化硫進(jìn)行反應(yīng)，而是隨著石膏漿液進(jìn)入脫水系統(tǒng)。當(dāng)這部分泥土進(jìn)入到真空皮帶脫水機(jī)后，這部分泥土就在脫水過(guò)程中堵塞真空皮帶脫水機(jī)濾布的經(jīng)緯線之間的孔洞。使得真空皮帶脫水機(jī)真空升高，真空皮帶脫水機(jī)無(wú)法正常工作，導(dǎo)致石膏水份過(guò)高。

石膏水份超標(biāo)另一個(gè)原因是，脫硫廢水無(wú)法正常運(yùn)行，導(dǎo)致石膏漿液中的不參與反映的細(xì)小顆粒增加，在脫水過(guò)程中堵塞真空皮帶脫水機(jī)濾布的經(jīng)緯線之間的孔洞。使得真空皮帶脫水機(jī)真空升高，真空皮帶脫水機(jī)無(wú)法正常工作，導(dǎo)致石膏水份過(guò)高。

石膏氯離子超標(biāo)原因是，由于真空皮帶脫水機(jī)真空差導(dǎo)致，真空皮帶脫水機(jī)真空差主要有以下幾個(gè)方面：①真空皮帶脫水機(jī)濾液接收罐下降管堵，會(huì)造成真空皮帶脫水機(jī)真空差。②真空皮帶脫水機(jī)真空管、真空盒老化腐蝕樓真空，造成真空皮帶脫水機(jī)真空差。③濾布再生能力差，濾布變形老化嚴(yán)重，造成真空皮帶脫水機(jī)真空差。真空皮帶脫水機(jī)真空差導(dǎo)致真空皮帶脫水機(jī)無(wú)法正常將石膏漿液中的水份脫除，導(dǎo)致濾餅沖洗水效果下降，導(dǎo)致石膏氯離子超標(biāo)。

石膏氯離子超標(biāo)的另一原因是，真空皮帶脫水機(jī)濾餅沖洗水設(shè)置不合理，在真空皮帶脫水機(jī)濾餅還未形成就進(jìn)行濾餅沖洗，無(wú)法達(dá)到濾餅沖洗效果。還有就是濾餅沖洗水噴嘴設(shè)置不合理，濾餅沖洗噴嘴有堵塞，造成濾餅沖洗水噴嘴霧化效果差，無(wú)法均勻全面的沖洗石膏濾布。

2.3 優(yōu)化濕法脫硫石膏品質(zhì)措施

優(yōu)化機(jī)組啟動(dòng)期間石膏顏色變黑的措施是，利用機(jī)組鄰機(jī)進(jìn)行加熱啟動(dòng)鍋爐，將爐膛加熱至200度以上，同時(shí)利用小油槍燃燒，逐步提升爐膛溫度，使得燃油在爐膛內(nèi)充分燃燒，減少油氣及未燃盡的燃油進(jìn)入電除塵，同時(shí)在鍋爐點(diǎn)火前將低電除塵電場(chǎng)電壓在3.5萬(wàn)伏以下投入電除塵電場(chǎng)。隨著爐膛溫度的提升在排煙溫度達(dá)到50度時(shí)，電除塵電場(chǎng)參數(shù)逐步提升至正常值。減少粉塵及油灰進(jìn)入吸收塔系統(tǒng)。保持石膏漿液相對(duì)清潔?；蛘邔?duì)鍋爐油槍進(jìn)行技術(shù)改造，將油槍改造成氣泡霧化油槍，氣泡霧化油槍的霧化機(jī)理主要是利用流體力學(xué)兩相流理論，將低壓霧化介質(zhì)（蒸汽或壓縮空氣）注入到低壓油里面，在一混合腔內(nèi)混合，形成油包氣的特定流態(tài)—?dú)馀萘?，利用氣泡的產(chǎn)生、運(yùn)動(dòng)、變形，直至在槍頭出口處形成氣泡內(nèi)外壓力差，通過(guò)其壓差使氣泡漲裂來(lái)霧化的，破壞的是燃油的表面張力，所以其能耗小，霧化顆粒度細(xì)（一般可達(dá)50μm左右），而且尺寸分布均勻。因此，燃燒充分，不冒黑煙；再加上其結(jié)構(gòu)特性，油孔、氣孔均較大，而且孔數(shù)多，所以不易出現(xiàn)結(jié)焦、堵塞，冷爐點(diǎn)火冒黑煙現(xiàn)象。

優(yōu)化石膏純度的措施是，通過(guò)向吸收塔內(nèi)添加脫硫DBA藥劑，通過(guò)添加脫硫DBA藥劑加速碳酸鈣與二氧化硫的反應(yīng)，提高二氧化硫的脫除率，降低石膏漿液中的碳酸鈣含量，同時(shí)起到降低石膏漿液PH值得目的。提高石膏漿液中石膏含量的占比，提高石膏純度。在對(duì)吸收塔添加脫硫DBA藥劑后，根據(jù)燃煤硫份確定合理的漿液循環(huán)泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)，在燃燒高硫煤時(shí)加大氧化風(fēng)量的供給，以保證石膏漿液充分氧化反應(yīng)。

優(yōu)化石膏水份的措施是，嚴(yán)格根據(jù)石灰石及石灰石粉的技術(shù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收，對(duì)石灰石及石灰石粉中含有泥的石灰石及石灰石粉嚴(yán)禁使用。脫硫廢水系統(tǒng)必須按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)的出力進(jìn)行投運(yùn)，減少吸收塔漿液中的不反應(yīng)的雜質(zhì)通過(guò)廢水系統(tǒng)帶走一部份，減少不反應(yīng)的雜質(zhì)對(duì)真空皮帶脫水機(jī)的濾布經(jīng)緯孔洞的堵塞，提高真空皮帶脫水機(jī)的運(yùn)行工況。

優(yōu)化石膏離子的措施是，加強(qiáng)對(duì)真空皮帶機(jī)系統(tǒng)的維護(hù)檢修工作，對(duì)使用超過(guò)壽命的配件技術(shù)進(jìn)行跟換，保證真空皮帶脫水機(jī)有良好的運(yùn)行真空狀態(tài)。合理設(shè)置真空皮帶脫水機(jī)濾餅沖洗水的位置及噴嘴的維護(hù)工作。濾餅沖洗水的沖洗位置設(shè)定，應(yīng)在真空皮大脫身機(jī)脫水時(shí)濾餅形成后的50CM處，保證真空皮帶脫水機(jī)有充足的濾餅形成時(shí)間，對(duì)噴嘴的霧化效果要及時(shí)跟蹤檢查，避免噴嘴堵塞造成重新不均勻，導(dǎo)致石膏氯離子超標(biāo)。對(duì)真空皮帶脫水機(jī)設(shè)備的各個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)部件要定期進(jìn)行檢查、清理，才能保證真空皮帶脫水機(jī)的良好運(yùn)行工作，才能脫出合格的石膏。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)石膏品質(zhì)原因分析及優(yōu)化濕法脫硫石膏品質(zhì)措施后，石膏品質(zhì)得到了很大的提升，石膏純度在90-94%之間，水份在8-11%之間，氯離子在20-50ppm之間。石膏外觀顏色穩(wěn)定呈土黃色，石膏品超出濕法脫硫系統(tǒng)石膏設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]華潤(rùn)電力（常熟）有限公司650MW機(jī)組除灰脫硫運(yùn)行規(guī)程.

[2]華潤(rùn)電力（常熟）有限公司650MW機(jī)組除灰脫硫系統(tǒng)圖冊(cè).