火电厂湿法烟气脱硫脱硫石膏脱水问题分析及改进措施.docx

火电厂湿法烟气脱硫脱硫石膏脱水问题分析及改善措施摘要针对目前国内电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫中脱硫石膏脱水的常见问题进行原因分析并根据分析结果提出可行的改造措施对提高脱硫石膏的质量有一定的参考价值。关键字：湿法脱硫；脱水；脱硫石膏1脱硫石膏脱水现状石灰石-石膏湿法脱硫采用石灰石（石灰）浆液作吸收剂吸收烟气中的二氧化硫经过一系列的化学反应后生成石膏。据统计全国每年待处理的脱硫石膏达1000万吨以上。脱硫石膏的主要成分是二水硫酸钙可以代替天然石膏生产不同用途的石膏制品。石膏含水率是衡量石膏品质的一个重要指标其值的高低直接影响到脱硫石膏的实际应用价值但石膏脱水处理比较困难。因石膏品质不合格造成大量石膏不能进行综合利用作为一般固体废物进行处置给企业增加了大量的成本。大唐XX电厂3、4号机组脱硫系统于2022年12月完成建设并通过环保验收。2022年系统完成增容改造两台机组分别增设一台预洗塔及两台浆液循环泵。在增容改造和超低改造期间脱水系统未进行增容改造。石膏脱水系统主要设备有石膏旋流器、石膏浆液罐、石膏浆液排出泵以及真空皮带机（含真空泵）石膏浆液旋流器浓缩效果差真空皮带脱石膏含水率高石膏脱水异常频繁出现含水率高呈稀泥状现象脱硫系统水平衡无法维持。2石膏脱水异常分析2.1脱水机出力情况分析物料平衡计算显示增容改造和超低改造后单台机组石膏产量为29.4t/h2台机组合计产量为58.8t/h前后两次改造均未改造脱水机维持原设计的单台出力44t/h脱水机无法满足一运一备的设置需要。但是脱硫系统通常在80%负荷下运转且入口含硫量在2000mg/Nm3低于设计值。所以按照目前运转工况现有脱水机出力满足工艺需要。2.2石膏颗粒粒径问题分析根据预洗塔浆液化验结果报告可知石膏旋流器入口石膏颗粒粒径D50为14.29μm远低于50%以上颗粒粒径>35μm的要求。石膏粒径受到浆液停留时间和含灰量等因素影响其中前者是最大的影响因素。浆液停留时间一般要求在15小时以上才能更好的保证颗粒粒径>35μm。在进行工艺设计时预洗塔和吸收塔的浆液停留时间均应为15小时但实际运转时预洗塔液位仅为7.5m通过计算可知预洗塔浆池浆液停留时间约为11小时与化验报告结果一致。运转时一旦调整到设计液位预洗塔和吸收塔又容易出现浆液倒流或者液位控制困难只能采用低液位运转措施。2.3石膏旋流器问题分析石膏旋流器效果表现上是溢流、底流均大幅度偏离设计值但根据预洗塔旋流器入口浆液的化验报告可知原本含固量应在15%左右的石膏浆液实际含固量高达27.5%（3号预洗塔旋流器入口）。现有的石膏旋流器是基于15%含固量设计的无法满足现在实际运转工况的需要。因此为达到预期旋流效果只有两种途径第一个是采取措施调整石膏浆液的含固量以满足现有旋流器的选型要求；第二个是更换石膏旋流器按照现有石膏浆液的成分情况对旋流器进行重新选型。2.4废水旋流器问题分析同样从预洗塔旋流器入口浆液的化验报告的数据来看碳酸钙（CaCO3）含量为4.12%（3号预洗塔）和5.70%（4号预洗塔）含量偏高（正常控制在3%以下最大5%）其结果一方面是加大了石灰石耗量另一方面就是降低了石膏品质（石膏含量相对降低）但其含量并不影响石膏结晶颗粒大小。2.5氧化效果分析从预洗塔旋流器入口浆液的化验报告的数据来看亚硫酸钙（CaSO3·1/2H2O）含量为0.05%（3号预洗塔）和0.04%（4号预洗塔）属于正常范围（正常范围一般在0.4%以下0.5%以下均属于可接受范围）。所以氧化效果没有问题。2.6碳酸钙含量情况分析同样从预洗塔旋流器入口浆液的化验报告的数据来看碳酸钙（CaCO3）含量为4.12%（3号预洗塔）和5.70%（4号预洗塔）含量偏高（正常控制在3%以下最大5%）其结果一方面是加大了石灰石耗量另一方面就是降低了石膏品质（石膏含量相对降低）但其含量并不影响石膏结晶颗粒大小。2.7水平衡控制困难问题分析串塔工艺系统是理想化的系统即主要脱硫反应在一级塔二级塔中去除少量SO2及大部分粉尘而二级塔产生的石膏则通过浆液流动汇同一级塔产生的石膏一起由一级塔统一打入脱水系统。系统中补充的工艺水除了设备冷却水等进入外最大的加入水来自于除雾器冲洗水。XX项目也是采用的上述工艺思路但实际上由于水蒸发主要发生在一级塔（一级塔进出口温差大）而补水（除雾器冲洗水）最大量则发生在二级塔（二级塔进出口温差基本为0所以蒸发出的水量很小）所以二级塔更容易出现水平衡控制困难问题。工艺设计文件显示吸收塔（即二级塔）设计液位比预洗塔（一级塔）仅高出1.3m而两塔之间相距直线距离约18m联通管道管径DN500根据伯努利方程计算得出联通管道内石膏浆液的流速约为5.1m/s而吸收塔由于除雾器冲洗水