淺談濕法脫硫石膏品質優化

朱開亮

【摘 要】 隨著石膏副產品的持續開發，對石膏品質的提升就顯得尤為重要，在石膏綜合利用中，也提出了對石膏顏色的要求，避免生產出的產品在外觀上的不合格。對于石膏純度及石膏、水份、氯離子的要求也在逐步的提高。對于利用石膏作為原料的產品，石膏品質越好，生產出來的產品品質越好，建材產品強度、柔韌性的參數越好，工藝品生產出來的產品外觀更美觀。這些產品的石膏原料主要來源于電廠濕法脫硫生產的石膏，所以要求電廠濕法脫硫石膏的品質越來越高，本文就根據電廠石膏脫硫石膏品質提升提出優化方案。

【關鍵詞】 石膏 石灰石 品質

1 概述

華潤電力（常熟）有限公司采3*650MW機組煙氣脫硫采用美國B&W公司的石灰石—石膏就地強制氧化脫硫工藝，采用一爐一塔脫硫裝置。脫硫系統響應國家要求，通過技術改造后達到超凈排放的標準。煙氣系統經過電除塵器和引風機后，正常運行時出FGD入口煙道引入FGD裝置，進行凈化處理。石膏首先通過石膏旋流站進行一級分離脫水，再進行二級真空皮帶脫水機進行脫水，最終達到合格的石膏，生產出來的石膏通過汽運、船運的方式到達用戶場地備用。而目前石膏品質不能夠完全達到石膏用戶的要求。

2 正文

2.1 脫硫石膏品質現狀

石膏純度在88-92%之間，水份在12-20%之間，氯離子在100-500ppm之間。石膏品質很不穩定，石膏品質很差。

2.2 脫硫石膏品質差原因分析

石膏品質主要存在的問題在于，石膏在機組啟停機期間的顏色發黑問題，主要原因是在機組啟動過程中，由于鍋爐溫度低，投油燃燒給鍋爐加溫。當溫度加熱到一定溫度后投入煤粉對鍋爐進行繼續加溫，在這一段時間內燃油及煤粉沒有充分燃燒，電除塵器無法投入正常運行，而這部分煙氣中油灰及煤灰就被吸收塔漿液洗滌后留在了吸收塔中，導致吸收塔中的石膏漿液變黑。變黑的石膏漿液在通過脫水，脫水后的石膏就會變黑。

石膏純度低的問題主要是在脫硫系統正常運行中，由于超凈排放的要求，SO2排放值不能超過35mg/M3，這樣在運行控制中就好就好將石膏漿液PH值提高，以保證環保排放不超標。石膏漿液PH值的提高直接導致石膏漿液中的碳酸鈣超標，這樣在同體積下石膏的體積被石灰石所占據，導致石膏純度低。

石膏純度低的另一個原因是，在吸收塔漿液在高密度、高PH值時，濕法脫硫系統中石膏漿液就需要更多的強制氧化空氣，由于密度、PH值得升高，同體積下的石膏漿液與氧氣接觸面積減少，導致石膏漿液中亞硫酸鈣就會升高，亞硫酸鈣由于物理形狀類似椎體，這些椎體的亞硫酸改在通過脫水時，會堵塞真空皮帶脫水機濾布的經緯線之間的孔洞，這樣造成正空皮帶脫水機真空高，無法有效地脫除石膏漿液中的水份，石膏含水增加導致石膏純度下降。

石膏水份超標原因是，石灰石及石灰石粉質量差，石灰石及石灰石粉中含有含泥量超標，在使用后，泥土進入吸收塔系統后，它不和二氧化硫進行反應，而是隨著石膏漿液進入脫水系統。當這部分泥土進入到真空皮帶脫水機后，這部分泥土就在脫水過程中堵塞真空皮帶脫水機濾布的經緯線之間的孔洞。使得真空皮帶脫水機真空升高，真空皮帶脫水機無法正常工作，導致石膏水份過高。

石膏水份超標另一個原因是，脫硫廢水無法正常運行，導致石膏漿液中的不參與反映的細小顆粒增加，在脫水過程中堵塞真空皮帶脫水機濾布的經緯線之間的孔洞。使得真空皮帶脫水機真空升高，真空皮帶脫水機無法正常工作，導致石膏水份過高。

石膏氯離子超標原因是，由于真空皮帶脫水機真空差導致，真空皮帶脫水機真空差主要有以下幾個方面：①真空皮帶脫水機濾液接收罐下降管堵，會造成真空皮帶脫水機真空差。②真空皮帶脫水機真空管、真空盒老化腐蝕樓真空，造成真空皮帶脫水機真空差。③濾布再生能力差，濾布變形老化嚴重，造成真空皮帶脫水機真空差。真空皮帶脫水機真空差導致真空皮帶脫水機無法正常將石膏漿液中的水份脫除，導致濾餅沖洗水效果下降，導致石膏氯離子超標。

石膏氯離子超標的另一原因是，真空皮帶脫水機濾餅沖洗水設置不合理，在真空皮帶脫水機濾餅還未形成就進行濾餅沖洗，無法達到濾餅沖洗效果。還有就是濾餅沖洗水噴嘴設置不合理，濾餅沖洗噴嘴有堵塞，造成濾餅沖洗水噴嘴霧化效果差，無法均勻全面的沖洗石膏濾布。

2.3 優化濕法脫硫石膏品質措施

優化機組啟動期間石膏顏色變黑的措施是，利用機組鄰機進行加熱啟動鍋爐，將爐膛加熱至200度以上，同時利用小油槍燃燒，逐步提升爐膛溫度，使得燃油在爐膛內充分燃燒，減少油氣及未燃盡的燃油進入電除塵，同時在鍋爐點火前將低電除塵電場電壓在3.5萬伏以下投入電除塵電場。隨著爐膛溫度的提升在排煙溫度達到50度時，電除塵電場參數逐步提升至正常值。減少粉塵及油灰進入吸收塔系統。保持石膏漿液相對清潔。或者對鍋爐油槍進行技術改造，將油槍改造成氣泡霧化油槍，氣泡霧化油槍的霧化機理主要是利用流體力學兩相流理論，將低壓霧化介質（蒸汽或壓縮空氣）注入到低壓油里面，在一混合腔內混合，形成油包氣的特定流態—氣泡流，利用氣泡的產生、運動、變形，直至在槍頭出口處形成氣泡內外壓力差，通過其壓差使氣泡漲裂來霧化的，破壞的是燃油的表面張力，所以其能耗小，霧化顆粒度細（一般可達50μm左右），而且尺寸分布均勻。因此，燃燒充分，不冒黑煙；再加上其結構特性，油孔、氣孔均較大，而且孔數多，所以不易出現結焦、堵塞，冷爐點火冒黑煙現象。

優化石膏純度的措施是，通過向吸收塔內添加脫硫DBA藥劑，通過添加脫硫DBA藥劑加速碳酸鈣與二氧化硫的反應，提高二氧化硫的脫除率，降低石膏漿液中的碳酸鈣含量，同時起到降低石膏漿液PH值得目的。提高石膏漿液中石膏含量的占比，提高石膏純度。在對吸收塔添加脫硫DBA藥劑后，根據燃煤硫份確定合理的漿液循環泵運行臺數，在燃燒高硫煤時加大氧化風量的供給，以保證石膏漿液充分氧化反應。

優化石膏水份的措施是，嚴格根據石灰石及石灰石粉的技術指標標準進行驗收，對石灰石及石灰石粉中含有泥的石灰石及石灰石粉嚴禁使用。脫硫廢水系統必須按照系統設計的出力進行投運，減少吸收塔漿液中的不反應的雜質通過廢水系統帶走一部份，減少不反應的雜質對真空皮帶脫水機的濾布經緯孔洞的堵塞，提高真空皮帶脫水機的運行工況。

優化石膏離子的措施是，加強對真空皮帶機系統的維護檢修工作，對使用超過壽命的配件技術進行跟換，保證真空皮帶脫水機有良好的運行真空狀態。合理設置真空皮帶脫水機濾餅沖洗水的位置及噴嘴的維護工作。濾餅沖洗水的沖洗位置設定，應在真空皮大脫身機脫水時濾餅形成后的50CM處，保證真空皮帶脫水機有充足的濾餅形成時間，對噴嘴的霧化效果要及時跟蹤檢查，避免噴嘴堵塞造成重新不均勻，導致石膏氯離子超標。對真空皮帶脫水機設備的各個運轉部件要定期進行檢查、清理，才能保證真空皮帶脫水機的良好運行工作，才能脫出合格的石膏。

3 結語

通過石膏品質原因分析及優化濕法脫硫石膏品質措施后，石膏品質得到了很大的提升，石膏純度在90-94%之間，水份在8-11%之間，氯離子在20-50ppm之間。石膏外觀顏色穩定呈土黃色，石膏品超出濕法脫硫系統石膏設計標準。

參考文獻：

[1]華潤電力（常熟）有限公司650MW機組除灰脫硫運行規程.

[2]華潤電力（常熟）有限公司650MW機組除灰脫硫系統圖冊.