火電廠石膏含水率高原因分析及處理

林俊嶠

摘 要：介紹阿克蘇熱電有限公司2×350MW機組石灰石/石膏煙氣濕法脫硫石膏脫水系統的工藝流程。針對設備運行中石膏脫水效果差的情況，系統性的分析了原因，結合實際提出了處理方法，解決實際問題。

關鍵詞：火電廠；石膏脫水；石膏含水率；處理

1.概述

阿克蘇熱電脫硫工藝采用石灰石-石膏濕法脫硫技術，一爐一塔單元控制，不設煙氣換熱器，無增壓風機，無煙氣旁路。吸收劑為石灰石，粒度要求90%通過325目，100%通過250目。煙氣進入吸收塔，自下而上流動，被自上而下的石灰石漿液洗滌，煙氣中的SO2與SO3和石灰石漿液中的CaCO3反應生成CaSO3和CaSO4。在吸收塔反應區CaSO3被鼓入氧化風強制氧化成CaSO4進而結晶生成CaSO4·2H2O。吸收塔的石膏漿液經各自的石膏排出泵送至石膏旋流站進行第一級脫水。石膏旋流站4個旋流子（3用1備）底流（懸浮物固體重量含量約為40%～60%）依靠重力自流入真空皮帶脫水機進行第二級脫水。經過脫水后的產生含水量不超過10%、石膏純度90%以上的石膏餅，存至石膏庫再運出。

2.石膏脫水系統運行異常及分析

阿克蘇熱電1號機組自2016年12月底投產以來，脫硫設備運行良好，各參數均在設計值范圍，吸收劑品質良好，石灰石漿液濃度1230kg/m3～1250kg/m3之間，脫硫效率達98.5%以上。但漿液在脫水過程中出現石膏含水率高，品質差等問題，經觀察發現以下異常現象。

2.1石膏分布不均

石膏脫水過程中，真空皮帶機脫水區域石膏分布不均衡，出現明顯的斷裂帶，檢查發現，在斷裂帶底部幾乎沒有石膏，真空泄漏。正常運行時石膏分布均勻，無斷裂，脫水系統真空度為 -30～-60kPa之間。實際運行中，脫水系統真空度為-30kPa左右，偏差較大。

2.2石膏餅厚度

正常運行中，石膏漿液經石膏旋流站脫水后分布于真空皮帶機上，在漿液量恒定時，石膏厚度是由真空皮帶機變頻控制，頻率高，皮帶轉速快，石膏餅厚度低。相反，真空皮帶機頻率低，皮帶轉速慢，石膏餅厚度高。生產實踐證明，真空皮帶機頻率在25～35Hz之間，石膏餅厚度在20～35mm，具有最佳的脫水效果。而在實際運行中，真空皮帶機頻率在35Hz情況下，石膏餅厚度仍有35mm。

2.3石膏旋流站運行狀況影響

石膏旋流站入口壓力、旋流子投運個數和旋流子底部沉沙嘴尺寸是決定一級脫水效果的主要因素。石膏旋流站進口壓力直接影響漿液的分離效果，進口壓力過高旋流站脫水效果好，石膏旋流站底流含固量高，但加速設備磨損；進口壓力過低石膏旋流站脫水效果差，會出現石膏旋流站溢流狀況。因此石膏旋流站入口壓力控制在180～220Kpa之間，石膏旋流站底流含固量50～60%為佳。阿克蘇熱電石膏脫水系統運行各參數均超出了設計范圍 （表1）

2.4真空皮帶機自身狀況

1、真空皮帶機進料口設計不合理，石膏漿液進入真空皮帶機帶有一定壓力，進入橫向分配管后，石膏漿液迅速向兩側分散，分配管兩側漿液流量大，靠近中間流量小，流速低。均布板變形，無一定傾斜角度，導致出料少的位置石膏堆積不能沖走在均布板上有漿液沉積凝固。

2、真空皮帶機濾布破損，停運后沖洗不充分表面沾污都影響脫水效果。我廠真空皮帶機濾布表面有油漆黏附，濾布表面細孔堵塞，造成石膏含水率高原因之一。

3.真空皮帶機密封盒密封不嚴，密封板開裂，真空部分泄漏。真空盒伸出下料端太多，石膏漿液落到濾布后，馬上吸干，不能在下料部與壓布輥之間自然流淌，鋪平漿液。

3.處理方法及措施

3.1加強石膏旋流站檢查和維護

石膏旋流站進口壓力偏高，調節石膏旋流子投運個數仍不能達到設計要求；采用在進口管最近法蘭處增加節流孔板，節流孔板孔徑大達不到效果，孔徑太小極易造成孔板處堵塞，進入石膏旋流站漿液量減少，經過試驗，進口管道加裝35～36mm孔徑的節流孔板后，石膏旋流站進口壓力在設計范圍內。檢查石膏旋流站底流狀態，當底流呈霧狀噴出時旋流效果為最佳，底流呈直流是旋流效果差，需換沉砂嘴。經過維護后，石膏旋流站底流含固量可控制50%～60%之間。達到預期效果（表2）

3.2真空皮帶機檢查和維護

更改真空皮帶機進料口設計，更換分配管，采用內部緩沖設計，使分配管道出料相對原設計更均勻。更換均布板，采用硬度較高的材質，解決均布板變形問題。均布板出口設計靠后，位于真空盒抽氣位置上部，使漿液出料后不會馬上吸干，能有一定空間緩沖、平鋪，同時增加分布板斜度，避免在均布板上積料。此外修補真空盒，更換污染濾布。脫水系統投運后，石膏分布不均問題徹底解決，真空度得到提升。

3.3運行參數調整

控制吸收塔漿液外排密度，當吸收塔石膏漿液密度達1130～1135kg/m3時（吸收塔石膏漿液含固量20%左右）及時外排漿液至石膏脫水系統。調整真空皮帶機頻率在25～35Hz之間，控制石膏餅厚度在20～35mm之間。脫水系統停運后，加強石膏旋流站和真空皮帶機濾布沖洗，沖洗10-15min，到真空度穩定在-5Kpa左右，停止沖洗。

4.結論

火電廠煙氣脫硫系統工藝復雜，石膏脫水困難原因很多，各因素相互影響。通過石膏化驗數據，分析石膏含水率高的原因，在日常工作中積累經驗，從設計、設備狀況、運行方式、介質成分等多方面思考，解決生產實際問題。同時提高運行操作水平，保證脫硫系統高效、穩定運行，更好保證石膏含水率合格。

參考文獻：

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