沧东公司一期湿法脱硫石膏脱水问题及相对措施

摘 要 本文针对沧东公司2台600MW机组一期湿法脱硫系统中，石膏脱水过程中出现的问题，深入调查研究问题，阐述了影响石膏脱水的各种因素，并提出了相应的对策。

关键词 石膏浆液

中图分类号：P619文献标识码： A

一、沧东公司石膏脱水系统简介

我公司2台1、2号600MW燃煤机组一期脱硫装置自2006年陆续投运后一直稳定运行。但由于工况变化，自2011年5月份开始，1、2号脱硫相继出现石膏脱水问题，石膏含水率增大，最高达到20%多，已经严重影响脱硫系统正常运行，下面首先介绍一下影响石膏品质的各种因素，然后分析沧东公司石膏品质差的主要原因。

二、石膏性质

（1）石膏的质量标准如下。

（2）石膏品质差的形式

石膏品质差主要表现为以下四种方式：1、石膏中含水量超标（>10%）。2、石膏中未反应的CaCO3和MgCO3含量超标（>3%）。3、石膏中可溶性Cl-、F-、Mg2+含量或总可溶性盐（杂质）含量超标（>3%）。4、石膏中CaSO3•1/2H2O含量超标(>0.4%)。影响石膏品质的因素很多，综述来说，主要为浆液品质差、烟气杂质含量多和脱水系统设备问题三种原因。

三、浆液品质的影响

（1）浆液pH值的影响 浆液pH值的大小对石膏品质的影响起到决定性的作用。过高的pH值会使CaCO3的溶解度降低，未溶解的CaCO3随石膏浆液排出会影响石膏的品质还会堵塞真空皮带机滤布，造成脱水困难。

（2）石灰石纯度的影响 合格的石灰石其CaCO3含量要大于90%，石灰石中的Al2O3、Fe2O3、Mn3O4及SiO2等酸不溶物为石灰石中的主要杂质，石膏中的杂质含量一般要控制在3%以下，因为这些杂质直接影响石膏的粒度和纯度，不利于石膏结晶。

（3）氧化空气量的影响 如果氧化空气量不能满足设计需要，将会导致浆液中的CaSO3•1/2H2O无法被充分氧化，石膏浆液中的CaSO3•1/2H2O含量会升高，影响石膏的品质。

（4）浆液密度和过饱和度的影响 随着烟气与浆液的反应，CaSO4•2H2O的含量逐渐上升，导致浆液密度逐渐增大，会促使石膏在现有的晶种上结晶，使晶体长大，有利于石膏形成，同时石膏浆液中CaCO3含量减少，有利于提高石膏品质。但当密度过高时，晶体的生长速率会成倍增加，会产生许多新的晶体颗粒，此时产生的石膏会是许多细小的颗粒，通过旋流器浓缩后，浆液浓度达不到40%，真空皮带机上滤饼的厚度不够而漏空，直接影响到真空度，不利于脱水。

（5）浆液的搅拌强度的影响 浆液的搅拌强度也会对石膏的形状造成影响，搅拌强度过大，会使石膏晶体尖角部分的晶束从晶体中脱落，不易于脱水，搅拌力度不够又会使石膏晶体形成针状、片状，也不易于脱水。

四、烟气杂质含量的影响

(1)氯离子含量的影响 氯离子的主要来源是烟气中的氯化氢气体，其次是工艺水中的氯离子。氯离子的危害主要表现为：（1）浆液中的氯离子会与浆液中的钙离子反应生成性质稳定的六水氯化钙，锁住石膏中的水分，使石膏中水分增加。（2）石膏晶体分子间的氯化钙，阻止了游离水与石膏晶体的分离，使石膏无法高效脱水。

（2）烟尘的影响 随烟气进入吸收塔的飞灰，大部分会留在浆液中，排出时，一部分会进入废水系统，其余的将会进入石膏，影响石膏品质。

五、脱水系统设备的影响

(1)真空皮带机真空度的影响 真空皮带机是石膏浆液二级脱水的主要设备，主要原理是利用真空把石膏中的水分去除，正常运行的设备能把含水40%的石膏浆液脱水至10%以下。

(2)石膏旋流站运行状况的影响 石膏旋流站是石膏浆液一级脱水的主要设备，它能使石膏浆液中的水份从80%下降至40%左右。但由于长时间运行磨损、运行控制方式改变等原因造成石膏旋流站旋流子口径变化、入口压力改变等均会影响脱水效果。

（3)石膏膏体厚度的影响 石膏浆液经过给料系统落在真空皮带机上，石膏膏体的厚度由皮带机的转速和进料门开度的大小控制。石膏厚度过薄会造成部分滤布没有覆盖石膏，造成真空度下降，影响石膏含水量；石膏过厚又会造成水份脱除不彻底，增加石膏含水量。

六、实际问题研究及对策

经过我们深入研究，发现烟气中的烟尘浓度较以前有大幅上升，原因为1、2011年初将1号、2号机组电除尘器改造为节能运行方式，虽然节能运行仍能满足除尘率，但一定程度上使除尘效果不如以前。2、1号机组电除尘器2、3电场部 分收尘区存在虚 接短路情 况，造成二 次参数较低，基本上处于无 效收尘状 态。2号机组C除尘 器三四电场阴极螺 旋线断 裂等原因，造成后两级电 场均不能正常收 尘运行。3、由于两台机组浆液通过脱水系统后的滤液水而混和，导致一台脱硫浆液品质恶化会“传染”至另一台脱硫。

另外，运行人员为了提高脱硫效率加入大量的石灰石浆液，最终导致浆液中CaCO3含量过剩，经化验，石膏中的CaCO3含量、杂质含量、氯离子含量均已超标，滤布已经堵塞，造成石膏无法有效脱水，导致石膏含水量增大。

所以，这次石膏的问题其本质主要是随着锅炉工况的变化（掺烧石炭煤或高硫煤）、石灰石品质的降低、电除尘设备故障等综合因素的影响，导致吸收塔浆液品质发生了本质的变化，使得吸收塔中的浆液致盲。其中电除尘设备运行方式改变和部分设备故障是导致问题发生的主要问题。

应对措施：首先通过对电除尘设备的维修；对电除尘运行参数的调整；暂停石灰石浆液的加入，待pH值下降至4.0左右时，人工计算石灰石浆液的加入量，使pH值逐步上升，最后一边向吸收塔内补充新鲜的石灰石浆液和工艺水，一边外排吸收塔浆液至事故浆液箱进行置换，同时加强废水排放，降低吸收塔中的氯离子含量和重金属含量直至石膏品质符合再利用要求。

为了预防石膏品质差，需要长期做的具体工作为:1、保证石灰石纯度。2、控制浆液pH值不要剧烈波动。3、控制浆液密度不要过大、过小。4、保证足够的氧化空气量。5、浆液的搅拌强度不要过大。6、保证电除尘系统高效运行，严密监测烟气中烟尘含量。7、严格控制浆液中氯离子含量，定期化验，谨防超标。8、保证石膏旋流站稳定运行并定期检测。9、严密监测真空皮带机真空度。10、严格控制真空皮带机上石膏膏体厚度。11、滤饼冲洗水流量和安装位置要合理。

七、结束语

影响石膏脱水问题的因素还有很多，还有待我们更加深入的去研究各个因素以及更加合理的处理方法，通过这些研究，不断提升石膏产品的质量，提高我们设备可靠性和准确性。

参考文献

顾圣秋，俞利强.石灰石一石膏湿法脱硫中吸收塔浆液泡沫过多问题探讨.上海电气技术，2010，03

徐铮.脱硫石膏品质控制技术及其资源化研究：[硕士学位论文].保定：华北电力大学环境工程，2007

作者简介

侯正岐 (1970年10月--)，男，助理工程师，毕业于中国地质大学电气工程自动化专业，现任河北国华沧东发电公司维护部热控计量员。