華潤貴州六枝電廠燃煤煙氣脫硫石膏綜合利用研究

徐 偉，高 原

（藍天環保設備工程股份有限公司，杭州 310010）

1 石膏質量現狀和廠家要求

1.1 石膏質量現狀

國內濕法石灰FGD系統通過合理設計可以生產出商業質量的石膏副產品，但很少被采用。下面就以華潤貴州六枝電廠的脫硫石膏質量為例進行說明。該電廠脫硫石膏2010年8月、9月、10月三個月的化驗數據如表1所示。

1.2 廠家要求

某石膏板廠對石膏品質的最低要求如表2所示。

表1 某電廠脫硫石膏2010年8月、9月、10月三個月化驗數據

表2 某石膏板廠對石膏品質的最低要求

1.3 綜述

該電廠脫硫石膏除CaSO3·1/2H2O含量這項指標達到要求外，其余指標均未達標，其中CaSO4·2H2O含量只有74%，水含量達到20%。造成各項指標不達標的原因是多方面的，每一種原因可同時影響幾個指標，各種原因之間又會相互作用，共同加劇對脫硫系統的影響。

2 石膏品質現狀原因分析

2.1 碳酸鈣含量高

由于脫硫效率要達到95%的高要求，部分脫硫系統阻力過大，在高負荷時無法啟動兩臺循環泵來保證脫硫效率，為了保證脫硫效率，只能維持高pH值。

由于近期部分吸收塔漿液存在異常狀況，例如，#1脫硫塔漿液顏色發黑、起泡現象嚴重、脫硫效率下降，為了保證脫硫效率，該電廠只能維持高pH值，導致碳酸鈣的過量。

漿液中大量可溶離子（如氯離子、鎂離子、鋁離子、氟離子等）富集，抑制了碳酸鈣在吸收塔漿液中的電離和溶解，進而抑制了碳酸鈣與煙氣中SO2的反應。

經化驗，石灰石原料中CaMg（CO3）2成分達到32%。Mg離子會造成吸收塔漿液起泡現象，吸收塔漿液中大量Mg離子富集，而MgCO3為可溶物，會導致漿液中大量CO32-富集，從而抑制CaCO3的電離和溶解。

2.2 二水硫酸鈣含量低

電廠除塵器除塵效果不達標，煙氣中粉塵含量超標，導致脫硫系統中煙氣雜質含量增加[1]。由于脫硫漿液異常，脫硫效率降低，吸收塔漿液維持高pH值運行，造成吸收塔漿液中碳酸鈣含量增加。石灰石品質不好，由于石灰石中白云石CaMg（CO3）2過高，Mg離子含量過高會抑制漿液中CaCO3與SO2的反應。

2.3 石膏含水率大原因

脫硫系統石膏含水率均偏高（大于10%），影響石膏銷售，影響石膏含水率的主要因素有以下幾個方面。

2.3.1 石膏漿液中雜質過多

雜質主要指飛灰、石灰石中帶來的雜質等，這些雜質干擾了吸收塔內化學反應的正常進行，影響了石膏的結晶和大顆粒石膏晶體的生成。另外，雜質夾在石膏晶體之間，堵塞了游離水在石膏晶體之間的通道，使石膏脫水變得困難。

2.3.2 石膏漿液中CaCO3或CaSO3·1/2H2O過多

石膏漿液中CaCO3或CaSO3·1/2H2O過多，這是吸收塔內pH值控制不好、氧化不充分所致。若pH值過高，則石膏中的CaCO3就會增加，導致漿液品質惡化、脫水困難又不經濟。如果生成的CaSO3·1/2H2O得不到充分的氧化，會導致石膏中CaSO3·1/2H2O含量過高，脫水困難。

2.3.3 廢水系統不能正常投用，系統中雜質無法排出

脫硫系統中排出的廢水取自廢水旋流器的溢流，主要為飛灰、石灰石中帶來的雜質以及未溶的石灰石。這些雜質大多質量較輕，當石膏漿液流到皮帶機濾布上時，較輕的雜質漂浮在漿液的上部，顆粒較石膏顆粒細且黏性大，因此石膏餅表面常被一層呈深褐色的物質覆蓋，這層物質手感很黏，很快會析出水分。如果廢水系統不能正常投用，系統中雜質就會累積，導致石膏脫水越來越困難。

2.3.4 石膏漿液過飽和度控制不好，導致結晶顆粒過細或出現針狀及層狀晶體

煤種硫分偏高導致煙氣脫硫裝置（FGD）進口煙氣中含硫量超標。如果進口煙氣中SO2的含量嚴重超標，會帶來兩方面負面影響。一是導致CaSO3·1/2H2O氧化不充分，二是導致石膏晶體結晶的時間過短，不能生成大顆粒的石膏晶體，造成脫水困難[2]。

3 解決方法

3.1 提高電除塵除塵效率，減少鍋爐投油

提高電除塵除塵效率，降低煙氣中所帶煙塵含量，減少煙塵所帶入的氧化鋁、二氧化硅、HF等雜質含量，可有效降低脫硫石膏中雜質含量。另外，煙塵帶入的雜質含量降低，可降低吸收塔漿液惡化現象的發生率，防止頻繁出現壞漿、爛漿現象。減少鍋爐投油，可減少煙氣中所夾帶未燃盡的油類物質，防止石灰石漿液的氣泡現象發生，同時保持脫出的石膏外觀顏色的質量。

3.2 控制石灰石料品質

建立正規完善的化驗室和配備充足的化驗人員，對石灰石料和水源等相關重要參數進行化驗，給運行管理人員提供日常化驗參數。另外，要定期檢測石灰石漿液的粒度，測定石灰石中CaCO3和酸不溶物的含量，這是通過運行管理保證石膏質量的重要措施。

建立完善的原料監督制度，嚴格控制石灰石料質量，對于質量不合格的石灰石料實行不予入庫的處理。防止MgCO3或SiO2等雜質含量超標，進入脫硫系統從而嚴重影響脫硫石膏品質。

3.3 對設備進行改造維修，提高設備完好率

對脫水皮帶機進行改造維修，保證濾布的完整、無破損、透氣性。另外，對脫水皮帶機的真空氣路系統進行調整，保證脫水皮帶機運行時能維持合理的真空度，從而降低脫水石膏的含水率。加大維護保養力度，保證吸收塔攪拌器、濾餅沖洗水系統等設備的完好率、投運率，進而保證系統的穩定正常運行，以保證石膏品質的穩定度[3]。

3.4 改進脫硫工藝

更換脫硫用水水源，采用氯離子含量低的水源，或采用除鹽除水裝置對來水水源進行脫鹽脫氯處理。對脫硫廢水系統進行擴容改造，加大廢水處理量，降低吸收塔漿液中氯離子、鎂離子等可溶離子的含量。對于氧化效果不好的系統，可采用塔外強制氧化技術，以改善石膏結晶效果和提高石膏品質。盡量采用多泵運行方式，提高漿液的循環量，加劇漿液的擾動，提高漿液和空氣的接觸，同時控制石灰石補漿量，采用低pH值運行，改善石膏氧化結晶效果。

4 結論

本文介紹了影響石灰石FGD系統石膏副產物品質的各種因素以及相應的改善提高方法。濕法石灰石FGD系統的特點決定了石膏副產品質量成為一項重要的設計保證值，成為FGD裝置運行控制的重要參數之一。脫硫石膏質量的高低和質量的穩定性直接影響石膏銷售價格，要保證脫硫石膏的質量，人們應從設計和運行管理兩方面加強控制，采取相應的改進措施。

1 王志軒，潘 荔.火電廠煙氣脫硫現狀和政策[J].中國電力企業管理，2004，（10）：50-51.

2 林春源.大型火電廠脫硫系統的設計與應用[J].能源與環境，2005，（2）：43-46.

3 趙 毅，李守信.有害氣體控制工程[M].北京：化學工業出版社，1992.