影响脱硫石膏品质的常见原因

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1、影响脱硫石膏品质的常见原因烟气中灰尘含高。烟气中的灰尘在脱硫过程会因 洗涤而进入浆液中，浆液中的杂质含量高时，不能随着脱水 而全部排出，使成品石膏中的杂质含增加，影响石膏品质。 烟气中灰尘含量高的原因主要是煤质差及电除尘效果差所 致，当入口烟气中灰尘含量超标时及时联系锅炉运行检查电 除尘运行情况，适当关小增压风机静叶开度，减少进入脱硫 的烟气量，待电除尘恢复正常后再恢复脱硫系统的正常运 行。也有可能是脱水后废水排放少，使吸收塔的杂质越积越 多。吸收塔浆液中亚硫酸钙含量高。亚硫酸钙含量升 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%8%左右），锅炉燃烧后产生的烟气中的硫

2、氧 化物主要是二氧化硫，在脱硫过程中浆液吸收二氧化硫而生 成亚硫酸钙，脱硫系统通过氧化风机向吸收塔补充空气，强 制氧化亚硫酸钙生成硫酸钙，硫酸钙与 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 产生成品石膏。而由于种种原因不能使亚硫酸钙得到充分氧 化时（原因包括氧化空气流量不够；氧化空气压力达不到要 求；吸收塔搅拌器搅拌效果不佳等），浆液中亚硫酸钙的含 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（压力、电流、流量 等），氧化空气母管是否有漏气现象，必要时适当减少进烟

3、 量；也可以排出一部分吸收塔浆液，增加新鲜水，待吸收塔 内浆液品质改善后再恢复正常运行。吸收塔浆液中碳酸钙含量高。碳酸钙作为脱硫的 吸收剂，在脱硫系统运行过程中要不断的补充，为了保证脱 硫效果，吸收塔内要保持一定的 PH值，有时PH值保持较高， 这样浆液中的碳酸钙含量就会较高；也有可能石灰石活性较 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，也就不能和二氧化硫发生反应，最终会随脱水而进入石 膏中。 这两种情况也会影响石膏品质。 运行中要适当控制 PH 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

4、灰石有充分的时间在吸收塔内电离。滤饼冲洗不充分。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，有时由于 滤饼冲洗水流量不足，有可能会使石膏中氯离子浓度超标； 也有可能石膏浆液中本身氯离子浓度较高，最终使石膏中含 量也高，这是可能烟气中氯化氢含量，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。脱水效果不佳，含水量超标。脱水效果不好的原 因较多，有可能是一级脱水时进入水力旋流器的压力太低， 一级脱水效果不好引起总体脱水效果不好，但这种影

5、响一般 来说影响比较小，可适当提高压力；脱水真空度不够会引起 脱水效果不好，此时要检查真空泵的运行情况(电流、真空 泵密封水、真空度、真空母管有无堵塞、真空管道有无漏气 现象、滤液水箱液位是否偏低，所以不能保持真空)，检查 真空皮带密封水是否正常，滤饼厚度是否太溥、真空皮带是 否有不平现象，真空皮带上滤饼裂缝是否大引起漏气等。( 1) 石膏浆液中杂质过多。杂质主要指飞灰以及石灰石中带 来的杂质等 , 这些杂质干扰了吸收塔内化学反应的正常进行 影响了石膏的结晶和大颗粒石膏晶体的生成 ; 另一方面杂质 夹在石膏晶体之间 , 堵塞了游离水在石膏晶体之间的通道 使石膏脱水变得困难。( 2) 石膏浆液中

6、 CaCO3 或 CaSO3?1/2H2O 过多。这是吸收 塔内pH值控制不好以及氧化不充分所致。 若pH值过高，则 石膏中的 CaCO3 就会增加 , 一方面导致浆液品质恶化脱水 困难 , 一方面又不经济。如果生成的 CaSO3?1/2H2O 得不到 充分的氧化 ,会导致石膏中 CaSO3?1/2H2O 含量过高 , 脱水 困难。( 3) 废水系统不能正常投用 , 系统中杂质无法排出。脱硫系 统中排出的废水取自废水旋流器的溢流 , 主要为飞灰、石灰 石中带来的杂质以及未溶的石灰石。由于这些杂质大多质量 相对较轻 , 当石膏浆液流到皮带机滤布上时 , 较轻的杂质漂 浮在浆液的上部 , 并且颗粒

7、较石膏颗粒细且粘性大 , 因此石 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 质就会累积 , 导致石膏脱水越来越困难。( 4) 石膏浆液过饱和度控制不好 , 导致结晶颗粒过细或出现 针状及层状晶体。( 5) 煤种硫分偏高导致烟气脱硫装置 ( FGD) 进口烟气中含 硫量超标。 如果进口烟气中 SO2 的含量严重超标 , 会带来两 方面负面影响 : 一方面导致 CaSO3?1/2H2O 氧化不充分 ; 另 一方面也导致石膏晶体结晶的时间过短 , 不能生成大颗粒的石膏晶体 , 从而脱水 因难。( 6) 吸收塔浆液或石膏浆液的含固

8、量达不到要求。吸收塔浆 液的含固量达不到要求 , 则直接导致石膏旋流器底流出来的 石膏浆液含固量偏低。而如果石膏浆液含固量达不到要求 则直接影响脱水效果。( 7) 真空皮带机真空达不到要求。具体原因有真空皮带机处 管道漏真空、气液分离罐到真空泵的管道结垢堵塞或滤布孔 径过小等。如果真空泵及皮带机的管道漏真空、气液分离罐 到真空泵的管道结垢堵塞 ,那么真空泵的抽吸能力就会减弱 , 就不能将皮带机上石膏滤饼中的游离水吸出 , 导致石膏含水 率超标。另外滤布孔径过小则可能被杂质堵住 , 也会影响脱 水效果。3 石膏含水率高的解决过程 对照石膏含水率高的主要因素并结合扬二厂脱硫系统的实 际情况 , 对

9、从石灰石至石膏整个生产流程进行充分分析 , 找 出生 产 流 程 中存 在 的 各 种 问题 ,尤 其 发 现石 膏 中 杂 质及 CaCO3 含量偏高、石膏浆液的含固量偏低、真空皮带机工 作参数不正常等影响石膏脱水的因素 , 有针对性地采取下列 措施。3.1 降低系统中杂质含量以提高石膏浆液的纯度 ( 1) 提高静电除尘器各电场的参数 , 降低电除 尘出口的烟尘含量。( 2) 提高石灰石的品质 , 使石灰石 CaCO3 含量大于 93% , 从而减少吸收塔中杂质 , 保证石膏晶体的结晶能正常进行 , 使晶体颗粒的形状趋于规则化。( 3) 对石膏浆液进行抛弃 , 在经过连续 3 天的彻底抛弃后

10、石 膏浆液的品质得到了大幅度提高 , 石膏脱水时滤饼表面看不 到深褐色物质覆盖 , 石膏的颜色也变白了( 4) 对废水进行改造 , 实现废水的正常排放。 采取以上措施后 , 系统中的杂质大幅度减少 , 吸收塔中浆液 的品质得到了提高 , 这从吸收塔中氯离子的含量可以看出 , 以 1 号炉为例 , 采取措施前后氯离子含量见表1 。3.2 对表计进行校正 由于表计的准确性时刻影响着整个脱硫系统的正常运行 , 影 响着石膏的脱水效果 , 因此对偏差较大的表计全部进行了校 正及整改。( 1) 对 pH 计进行了校正 , 将偏差范围控制在 0.2 内 , 使 pH 计能及时准确地反映吸收塔内的真实 pH

11、 值;( 2) 对吸收塔的密度计进行改造 , 在主管道上加装了节流孔 板 , 提高了密度计前后的压差。改造之后显示值和便携式相 比误差均在 40 kg/m3 以内 , 在线密度计误差明显减小。 pH 计及密度计准确性提高后 , pH 值大幅波动的情况减少了 , 运行人员将参数调整在 5.25.7的最佳范围内，不但石膏中 CaCO3 及 CaSO3?1/2H2O 的含量大幅减少 , 石膏的含水率 大幅降低 , 而且也提高了石膏品质。表计校验前后参数见表 2。3.3 提高吸收塔内浆液的含固量 由于密度计校验后比较准确 , 通过取样分析 , 将含固量和密 度对应起来 , 再根据浆液密度很好地将吸收塔

12、的含固量保持 在 20% 左右。3.4 提高石膏旋流器底流的含固量 石膏旋流器底流的含固量高低对脱水来说至关重要, 因此提高石膏旋流器底流的含固量也是这次试验一个重点, 从 2 个方面着手进行了整改。( 1) 提高石膏旋流器进口的压力 , 根据理论研究 , 旋流器进 口的压力越高分离效果越好 , 把旋流器的进口压力从 130 kPa 提高到 150 kPa。( 2) 对石膏旋流器的沉砂嘴尺寸进行了调整, 将原来的直径由 D20 mm 调整到 D17.5 mm, 提高了旋流器的分离效果。 通过以上两方面的工作 , 把原来的 30% 的含固量提高达到 50%左右 , 达到了设计要求。以 1 号炉为

13、例 , 具体数据见表 3。3.5 对真空皮带机进行检查 通过检查发现皮带机下方的塑料真空管有漏点 , 全部更换后 真空皮带机的真空达到正常水平。在真空泵及皮带机运行正 常的情况下 , 真空泵的真空度及电流是脱水效果好坏的一个 重要表征 , 平常可 以通过真空度和电流大致判断石膏的含水率。3.6 控制石膏的结晶时间 石膏结晶需要一定的时间 , 如果时间过短 , 则生成的石膏颗 粒过小 , 不易脱水 , 如果结晶时间过长 ,则生成针状或者层状 的晶体 , 如果进一步向片状、簇状或花瓣形发展 , 其黏性大 难以脱水 , 所以控制石膏的结晶时间非常关键。针对石膏结 晶时间不够、脱水困难这个问题 , 采

14、取了以下 3 个措施。 表 1 采取措施前后氯离子含量对照采取措施前： 7月 30日 10575；8月 1日 9756；8月 2日 11268。 采取措施后： 8 月 16 日 8681；8 月 17 日 8185； 8 月 19 日 3247。表 2 表计校验前后参数对照表 %校验前 校验后8 月 6日 8 月 7日 8 月 15 日 8月 17日石膏中 CaCO3 2.88 2.77 0.25 0.54石膏中 CaSO3?1/2H2O 0.08 0.38 0.03 0.43含水率 16.35 13.63 9.08 10.07表 3.1 改造前后含固量对比 %改造前： 8月1日8月2日8月3

15、日8月4日 8 月5日8月6日393936393034改造后： 8月16 日8月16日 8 月17日8月17 日8月19日 8月 19日525454585050( 1) 提高吸收塔内的液位 , 让浆液达到脱水密度的时间变长 延长石膏的结晶时间。( 2) 提高吸收塔内浆液的密度 , 这实际上也是变相地延长石 膏的结晶时间。( 3) 在采取上面 2 个措施未取得明显效果后 , 又对 1 号炉的 石膏浆液进行了彻底地抛弃 , 将吸收塔浆液的密度降到 1 020 kg/m3 。然后让石膏慢慢生长满足其结晶时间 , 待达到脱 水密度后再进行脱水。满足晶体生长时间后的晶体从形状来 看明显比抛弃之前规则 ,

16、 见图 1、 2。从达到脱水密度后的几 天取样数据来看 , 石膏含水率平均在 10% 以内 , 达到了设 计要求, 具体数据见表 4。对 3、4 号炉吸收塔浆液的抛弃也 取得了同样理想的效果。4 结论 石膏含水率的影响因素较多 , 各种因素之间又相互影响 , 要 分析起来非常困难 , 通过这次试验 , 找出了一些对扬二厂来 说影响非常大的因素并进行了调整 , 解决了石膏含水率超标 问题 , 但要把石膏脱水率长期控制在10% 以下 , 就必须坚持做到以下几点。( 1) 尽量减少杂质对石膏结晶及脱水的影响。 保证电除尘正常投用 , 提高电场的参数 , 控制烟气中的 含尘量在 145 mg/m3 以

17、下。 提高石灰石的品质 , 保证石灰石中 CaCO3 的含量要大于 93%。 废水系统要正常投用 , 保持整个系统中的杂质及石膏中 的杂质不超标。( 2) 降低煤种的含硫量 , 最好将煤种的硫份控制在设计的 0.8% 以下 , 保证 CaSO3?1/2H2O 能够充分氧化生成石膏以 及石膏晶体能够正常结晶。( 3) 加强脱硫设备的维护管理 , 保证 pH 计及密度计的准确 性 , 保证真空皮带机运行正常 , 运行人员根据运行工况将各 项参数控制在最佳范围 , 提高吸收塔浆液的质量 , 使石膏的 生成及结晶能够顺利进行。( 4) 加强脱硫化学监测分析表单的管理 , 建立监测数据与运 行操作的紧密联系 , 使监测数据真正起到监测、监督、指导 运行的作用。