脫硫石膏含水率高的原因分析及對(duì)策

楊洪波

摘要：在脫硫工藝中石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)在電站鍋爐系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛，但隨著脫硫系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，脫硫石膏產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)含水率偏高的問(wèn)題，本文針對(duì)脫硫石膏含水率高的現(xiàn)象，確定影響因素，運(yùn)用變量分析方法，實(shí)施相關(guān)對(duì)策，取得了顯著的效果，使脫硫石膏的含水率達(dá)標(biāo)。

關(guān)鍵詞：脫硫石膏;含水率;影響因素;對(duì)策

1引言

某裝置脫硫系統(tǒng)采用石灰石——石膏濕法脫硫技術(shù)，副產(chǎn)品為石膏。自2018年1月份起副產(chǎn)品石膏含水率持續(xù)偏高，石膏表面出現(xiàn)粘稠狀物體，影響到設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，為了解決脫硫石膏含水率高的問(wèn)題，保障脫硫設(shè)備長(zhǎng)周期運(yùn)行，本文通過(guò)研究石膏形成的機(jī)理，分析影響脫硫石膏含水率的各種因素，提出改善方法，實(shí)施了多種處理措施，取得了顯著的成效。

2 脫硫石膏形成的機(jī)理

脫硫石膏是煙氣脫硫的副產(chǎn)品，煙氣與漿液充分接觸被漿液冷卻并達(dá)到飽和，煙氣中的SO2、SO3、HCl、HF等酸性組份被吸收，脫硫反應(yīng)生成的亞硫酸鈣（CaSO3·1/2H2O）氧化為石膏（CaSO4·2H2O）。吸收塔漿池中反應(yīng)形成的石膏漿液，吸收塔的石膏漿液濃度達(dá)到高設(shè)定值，通過(guò)石膏排出泵送至石膏旋流站，進(jìn)入石膏脫水系統(tǒng)。送到石膏旋流站進(jìn)行一級(jí)脫水。石膏旋流站的下溢濃縮液依靠重力直接送到真空皮帶脫水機(jī)進(jìn)行二級(jí)脫水，控制脫水機(jī)上的石膏層厚度以確保脫水性能，從真空皮帶排出的石膏含水量不大于10%，直接送到石膏庫(kù)。

3 影響脫硫石膏含水率的因素

2018年初，某裝置石膏含水量偏大問(wèn)題顯著，不能正常拖運(yùn)。為此，某裝置組織召開(kāi)專題對(duì)接會(huì)，通過(guò)對(duì)石膏的成色、氣溫成分、多次運(yùn)行調(diào)整等角度進(jìn)行分析，石膏中含水率約為13.00%，含水率不合格率為85.71%，石膏中含水率約為14.70%，含水率合格率為0%。

而根據(jù)研究石膏形成的機(jī)理[1]可知，形成合格的石膏要達(dá)成合適密度必然滿足合適的漿液PH、合適的供氧量、充分反應(yīng)、脫水效果?，F(xiàn)確定影響因素如下：

3.1.1 吸收塔漿液的PH不合適

濕法脫硫技術(shù)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在其它參數(shù)基本穩(wěn)定的工況下，升高漿液pH值即增加石灰石漿液量，可在一定程度上提高脫硫效率。但若長(zhǎng)時(shí)間保持高pH運(yùn)行，會(huì)導(dǎo)致石膏中未完全反應(yīng)的CaCO3和CaSO3含量增加，品質(zhì)下降，因此工藝控制中必須兼顧煙氣脫硫和SO32-氧化對(duì)漿液pH的要求，一般控制PH在5.2～5.3。

3.1.2供氧量不足

氧化風(fēng)機(jī)供氧量不足，導(dǎo)致石膏漿液氧化反應(yīng)時(shí)間不足，造成石膏生成量不足，密度不佳，CaSO3。1/2H2O含量會(huì)高，從而形成石膏漿液分層，導(dǎo)致脫水效果不佳。

3.1.3 漿液氯離子及氨氮離子含量高

通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料可知，吸收塔漿液或廢水中Cl-、NH4+含量高會(huì)抑制石膏晶體的反應(yīng)形成，使化學(xué)反應(yīng)不充分。

（1）氯離子的負(fù)作用

吸收塔漿液中氯化物濃度升高，會(huì)抑制二氧化硫溶解生產(chǎn)亞硫酸氫根，引起石膏中碳酸鈣含量增大，氯離子含量增加，石膏脫水性能下降，石膏品質(zhì)惡化。

（2）氨氮的負(fù)作用

在一定條件下碳酸鈣與硫酸氫銨可以反應(yīng)生成NH4+、H+、SO42-，另外NH4+較Ca2+活潑，在一定程度上影響碳酸鈣的充分反應(yīng)，造成供漿過(guò)量或碳酸鈣反應(yīng)不完全;在石膏中會(huì)含有一些氨的絡(luò)合物，這部分絡(luò)合物具有一定的吸潮性能，最終會(huì)影響石膏含水率偏高;漿液中氨氮含量高，影響了漿液的反應(yīng)，同時(shí)影響漿液PH值的提升，容易造成運(yùn)行監(jiān)盤(pán)人員誤判。

3.1.4 吸收塔入口飛灰含量高

電袋除塵器除塵效果下降，煙氣攜帶的飛灰的干擾。某裝置電袋除塵器已運(yùn)行6年，電區(qū)在鍋爐吹灰時(shí)頻繁跳停，1#、2#爐袋區(qū)只進(jìn)行局部更換，1#、2#爐吹灰時(shí)相應(yīng)的吸收塔入口粉塵明顯上升，尤其以1#爐的問(wèn)題較為顯著。電袋除塵器除塵效果下降，造成進(jìn)入吸收塔內(nèi)的粉塵增加，在一定程度上抑制二水合硫酸鈣生成，從而影響石膏的品質(zhì)。

3.1.5 脫水設(shè)備故障

石膏漿液旋流器旋流子磨損、堵塞，真空皮帶脫水機(jī)沖洗水管外漏、濾布沖洗不干凈，造成脫水效果不好，影響石膏的質(zhì)量。

3.1.6 石膏漿液密度不高

石膏漿液密度偏低，會(huì)導(dǎo)致CaSO4.2H2O含量低，進(jìn)而造成脫水效果不好，影響石膏的質(zhì)量。

4 實(shí)施改善對(duì)策

針對(duì)影響脫硫石膏的含水率高的因素，通過(guò)變量分析法對(duì)本次脫硫石膏含水率高的情況，實(shí)施相應(yīng)的對(duì)策。

4.1.1選擇合適的漿液PH[2]

根據(jù)工藝指標(biāo)的要求，吸收塔漿液的PH控制范圍為5.2～5.8，使?jié){液的PH靠低限運(yùn)行，利于SO2的吸收反應(yīng)。

4.1.2確定足夠的供氧量

吸收塔漿液PH值不變，通過(guò)啟動(dòng)備用氧化風(fēng)機(jī)運(yùn)行，調(diào)整氧化風(fēng)機(jī)的出口壓力， 供氧量不足是本次石膏含水率高在石膏脫水困難時(shí)，保持合適的PH值，間斷地啟動(dòng)兩臺(tái)氧化風(fēng)機(jī)保證氧化效果，使得石膏具有良好的脫水性能。

4.1.3 降低漿液或廢水氯離子及氨氮含量

通過(guò)置換塔內(nèi)漿液恢復(fù)脫硫廢水外排操作，將1#、2#吸收塔部分“中毒”漿液置換成新鮮漿液，把1#、2#塔內(nèi)舊漿液通過(guò)事故漿液箱逐步打入3#塔，置換漿液、加強(qiáng)廢水排放量，補(bǔ)充新鮮漿液，能從本質(zhì)上較大程度改善石膏含水率高的問(wèn)題。

4.1.4 降低吸收塔入口飛灰含量高

2018年6月在1#爐檢修期間，將1#電袋除塵器袋區(qū)布袋全部更換為超凈濾袋，并對(duì)電區(qū)極板進(jìn)行清掃。

4.1.5 更換石膏漿液旋流子或真空皮帶脫水機(jī)濾布

通過(guò)更換石膏漿液旋流子或真空皮帶脫水機(jī)濾布，能提高脫水設(shè)備的脫水能力，降低脫硫石膏的含水率。

3.1.6 適當(dāng)提高石膏漿液密度

在以上效果均使用后，還要進(jìn)一步的降低脫硫石膏的含水率，可采用逐步提高石膏漿液密度，但最大不超過(guò)1200mg/m3，脫水效果顯著。

綜上所述，采取具體的對(duì)策后，脫硫石膏含水率大大降低，石膏品質(zhì)達(dá)標(biāo)。

5 結(jié)論

某裝置2018年1月份以來(lái)，脫硫石膏含水率高，無(wú)法外運(yùn)。本次從脫硫石膏形成的機(jī)理出發(fā)，確定了六大影響因素，通過(guò)變量分析的方法，逐一試驗(yàn)調(diào)整，確定其影響的情況，制定了具體的對(duì)策，較大降低脫硫石膏含水率高的現(xiàn)狀，取得了顯著的成效。

參考文獻(xiàn)

[1] 蔣文舉等.煙氣脫硫脫硝技術(shù)手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.2.

[2] 中韓（武漢）石油化工有限公司熱電聯(lián)產(chǎn)裝置崗位操作法，2017.8.