脫硫石膏脫水困難晶種凝固劑

摘要：對(duì)石灰石/石膏濕法煙氣脫硫運(yùn)行中石膏脫水困難的原因進(jìn)行了分析，通過(guò)試驗(yàn)和運(yùn)行實(shí)際經(jīng)驗(yàn)針對(duì)性找出解決問(wèn)題的方法，使脫硫運(yùn)行    中石膏漿液得到改善，脫水效果明顯提高。

關(guān)鍵詞：脫硫；石膏；脫水困難；解決方法

如果吸收塔石膏漿液脫水出現(xiàn)異常情況，如何盡快改善脫水效果問(wèn)題，保證合格的石膏品質(zhì)是運(yùn)行的關(guān)鍵。通過(guò)咨詢相關(guān)權(quán)威專家，大多都是全部置換漿液，但這種方法時(shí)間長(zhǎng)影響大，達(dá)不到立竿見(jiàn)影的效果。往往脫硫系統(tǒng)又不能長(zhǎng)期停運(yùn)，加之脫硫相關(guān)檢查較多，不可能長(zhǎng)時(shí)間去糾正。通過(guò)摸索本公司在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)一個(gè)解決問(wèn)題的簡(jiǎn)單辦法，只需要在脫硫塔內(nèi)加入一種高科技脫硫石膏脫水困難晶種凝固劑，在加上一些先進(jìn)的石膏脫水困難調(diào)整技術(shù)，即使在不停運(yùn)的情況下，即能夠解決石膏脫水困難的問(wèn)題。火力發(fā)電機(jī)組脫硫采用濕法脫硫技術(shù)即石灰石—石膏濕式脫硫工藝，其特點(diǎn)是吸收塔采用單回路噴淋塔，脫硫裝置采用一爐一塔；煙氣系統(tǒng)不采用煙氣換熱（GGH）系統(tǒng)；石灰石制漿系統(tǒng)采用石灰石經(jīng)濕式球磨機(jī)磨制加濾液稀釋的制漿方式； 脫硫副產(chǎn)品-石膏脫水后含濕量不大于10%，石膏含量大于90%（干基）。脫硫效率不小于95%，脫硫裝置的可利用率為95%，每臺(tái)真空皮帶脫水機(jī)處理能力為25t/h。

在此工藝過(guò)程中，石灰石漿液在吸收塔內(nèi)對(duì)煙氣進(jìn)行逆流洗滌，生成半水亞硫酸鈣并以小顆粒狀轉(zhuǎn)移到漿液中，利用空氣將其強(qiáng)制氧化生成二水硫酸鈣（CaSO₄·2H₂O）結(jié)晶。用石膏排出泵將吸收塔內(nèi)的漿液抽出，送往石膏旋流器，進(jìn)行濃縮及顆粒分級(jí)，稀的漿液溢流至濾液箱；濃縮的底流漿液送往真空皮帶機(jī)進(jìn)行石膏脫水。脫水后的石膏含水率一般控制在10%（質(zhì)量含量）以下為達(dá)標(biāo)。若石膏水分過(guò)高，不僅影響脫硫系統(tǒng)和設(shè)備的正常運(yùn)行，而且對(duì)石膏的儲(chǔ)存、運(yùn)輸及后加工等都會(huì)造成一定的困難（如圖片1），因此，應(yīng)對(duì)其加以控制。

圖片1：石膏含水率大時(shí)，運(yùn)輸十分困難 

機(jī)組脫硫系統(tǒng)在運(yùn)行中由于其它參數(shù)的急劇變化，多次出現(xiàn)石膏含水率偏高，造成真空皮帶機(jī)無(wú)法正常有效工作。這種現(xiàn)象很長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法改善，嚴(yán)重時(shí)脫硫裝置被迫停運(yùn)，直接影響脫硫投入率。這種情況出現(xiàn)后最直接的方法是通過(guò)專業(yè)化驗(yàn)室的分析測(cè)量來(lái)找出問(wèn)題的根本，但目前化驗(yàn)室還未建立，這樣只能憑運(yùn)行的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)解決問(wèn)題，下面就脫硫運(yùn)行中出現(xiàn)石膏含水率偏高的問(wèn)題原因和簡(jiǎn)單解決辦法進(jìn)行一下交流。

脫硫運(yùn)行中出現(xiàn)石膏含水量大，表現(xiàn)在脫機(jī)時(shí)石膏下料口不結(jié)塊、不滑落，成稀泥狀，甚至出現(xiàn)下部粘稠、上部成流水狀。這種脫水下的物質(zhì)物理性質(zhì)成粘性，分析原因一般有以下幾種情況：

1、入口含塵量偏高，導(dǎo)致吸收塔漿液 “中毒”

2、石灰石品質(zhì)發(fā)生變化

3、燃煤含硫量突然增大

4、石膏旋流器出現(xiàn)異常

5、真空皮帶機(jī)異常

6、氧化空氣量不足

7、其他原因

原煙氣中的飛灰進(jìn)入吸收塔漿液中在一定程度上阻礙了SO₂與脫硫劑的接觸，降低了石灰石中Ca^2＋的溶解速率，同時(shí)飛灰中不斷溶出的一些重金屬如Hg、Mg、Cd、Zn等離子會(huì)抑制Ca^2＋與HSO₃^－的反應(yīng)，“封閉”了吸收劑的活性。一般要求吸收塔入口的煙塵含量不能超過(guò)200mg/m³，如果超過(guò)200 mg/m³以上就容易出現(xiàn)這種現(xiàn)象。如果煙塵含量測(cè)量?jī)x表不準(zhǔn)，最直接的方法可以取樣沉淀，如果沉淀的固體物質(zhì)中上部的黑色灰狀物質(zhì)超過(guò)總量的1/3（正常的應(yīng)在1/4以下），就說(shuō)明入口的煙塵含量太大了（如圖片2）。

圖片2：左側(cè)為漿液含灰量大沉淀的取樣照片
     右側(cè)為正常漿液取樣沉淀后的照片

六、吸收塔漿液“中毒”

現(xiàn)在由于電除塵器效率不是很好，吸收塔變成了吸塵器，吸收塔漿液發(fā)黑，起泡，脫水時(shí)在石膏表明有一層黑色物質(zhì)（如圖片3），在這種狀況下再堅(jiān)持運(yùn)行可想而知。吸收塔漿液極易“中毒”。一旦發(fā)生“中毒” 現(xiàn)象，就需要將漿液全部排出置換新鮮的漿液，造成很大的浪費(fèi)，并影響脫硫系統(tǒng)的正常投入。吸收塔漿液 “中毒”后，需要半月時(shí)間糾正才能徹底改善，在此期間會(huì)浪費(fèi)大量石灰石，排放大量漿液，提高了運(yùn)行成本。圖片3：含灰量大時(shí)，皮帶脫水時(shí)的狀況

石灰石的品質(zhì)是影響脫硫運(yùn)行的一個(gè)重要因素，其中碳酸鈣含量及成品的細(xì)度是關(guān)鍵，雜質(zhì)增多或含量下降都會(huì)使?jié){液品質(zhì)惡化，細(xì)度越細(xì)反應(yīng)效果就越好。這就可能出現(xiàn)當(dāng)碳酸鈣含量及成品的細(xì)度發(fā)生較大變化時(shí)，其反應(yīng)活性降低，極可能發(fā)生供漿過(guò)量，此時(shí)塔內(nèi)漿液中含CaCO₃量增大，由石灰石顆粒易粘結(jié)在一起，導(dǎo)致造成脫水困難現(xiàn)象的發(fā)生。另外如果石灰石原料中夾帶黏土、泥沙等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)狀態(tài)不穩(wěn)定，也會(huì)在一定程度上造成脫水困難的現(xiàn)象發(fā)生。

當(dāng)吸收塔入口SO₂濃度增大較大，而鼓入吸收塔的氧化空氣量并未隨之增加，特別當(dāng)SO₂濃度超過(guò)設(shè)計(jì)值，氧化風(fēng)量也是無(wú)法改變，由于嚴(yán)重氧化不足，會(huì)造成石膏結(jié)晶困難，增加脫水的難度。

判斷旋流器工作是否正常，可以采取檢查及測(cè)量的方法。測(cè)量的方法十分簡(jiǎn)單，分別取進(jìn)石膏旋流器進(jìn)口、出口的漿液，沉淀30分鐘，對(duì)比一下含固量的差別，如果入口的含固量為出口的40-60%說(shuō)明旋流子運(yùn)行正常，如果高于60%以上就要檢查更換旋流子了?？上攵?，如果進(jìn)入真空皮帶機(jī)的石膏漿液過(guò)稀，負(fù)壓析出的水量過(guò)大。脫水過(guò)程中形成不了真空，從而脫水效果也就變差。

真空皮帶機(jī)是石膏二次脫水的重要設(shè)備，脫水效果與漿液的性質(zhì)、濾布的清潔程度有較大的關(guān)系。汽液分離器的表計(jì)直觀地反映了皮帶機(jī)的真空，真空皮帶機(jī)的真空與石膏含水率呈有規(guī)律的變化，皮帶機(jī)真空升高，反映出濾水通過(guò)濾布時(shí)的壓降增加，反應(yīng)出石膏含水率增大。其增加的原因，一是脫水設(shè)備運(yùn)行不正常，如濾布沖洗不干凈或?yàn)V布使用周期過(guò)長(zhǎng)都會(huì)使皮帶機(jī)脫水效果變差，脫水不暢；二是石膏漿液本身性質(zhì)的變化，如漿液中小顆粒石膏晶體增多或漿液中的雜質(zhì)含量增加等引起濾布過(guò)濾通道的堵塞，使?jié){液中的水不容易從濾布孔隙分離出來(lái)。若要達(dá)到一定的固液分離效果，必須使真空升高。

當(dāng)燃煤硫分增大時(shí)，極易發(fā)生氧化不充分的現(xiàn)象。氧化率下降時(shí)，漿液中的可溶性亞硫酸鹽濃度增大，將擬制CaCO₃的 溶解，石膏純度也將下降，其中的CaCO₃將增大，由于CaCO₃的粒徑較小，容易吸附到真空皮帶機(jī)的濾布上，從而造成脫水困難。這時(shí)若從吸收塔取樣可以發(fā)現(xiàn)，漿液成灰白色，沉淀速度較慢，正常石膏漿液完全沉淀時(shí)間越20分鐘，此時(shí)需要1小時(shí)左右。

除了上述原因外，還有運(yùn)行參數(shù)控制方面。漿液密度過(guò)低，儀表失真造成判斷誤差，PH值控制不穩(wěn)定，吸收塔內(nèi)CL^-含量過(guò)高等等原因。

如果吸收塔石膏漿液脫水出現(xiàn)異常情況，如何盡快改善脫水效果問(wèn)題，保證合格的石膏品質(zhì)是運(yùn)行的關(guān)鍵。通過(guò)咨詢相關(guān)權(quán)威專家，大多都是全部置換漿液，但這種方法時(shí)間長(zhǎng)影響大，達(dá)不到立竿見(jiàn)影的效果。往往脫硫系統(tǒng)又不能長(zhǎng)期停運(yùn)，加之脫硫相關(guān)檢查較多，不可能長(zhǎng)時(shí)間去糾正。通過(guò)摸索棗莊市華美水處理工程有限公司在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)一個(gè)解決問(wèn)題的簡(jiǎn)單辦法，只需要在脫硫塔內(nèi)加入一種高科技脫硫石膏脫水困難晶種凝固劑，在加上一些先進(jìn)的石膏脫水困難調(diào)整技術(shù)，即使在不停運(yùn)的情況下，即能夠解決石膏脫水困難的問(wèn)題。

此種方法經(jīng)過(guò)多家電廠脫硫石膏脫水中驗(yàn)證，近年來(lái)出現(xiàn)石膏脫水困難的問(wèn)題，都在極短的時(shí)間內(nèi)解決了。想想其中的原理：也就是不管什么原因?qū)⑺?nèi)的平衡破壞了，重新補(bǔ)充一次脫硫石膏脫水困難晶種凝固劑恢復(fù)原來(lái)的環(huán)境，建立起塔內(nèi)的平衡，問(wèn)題也就解決了。