濕法脫硫石膏脫水困難的原因和控制措施

戴旭東

關鍵詞：濕法脫硫石膏;脫水困難;原因分析;控制措施

濕法脫硫石膏技術是當前煙氣脫硫極其重要的技術，此技術主要運用的是石灰石吸收劑，能夠有效吸收煙氣里的SO2，并通過反應形成石膏。因為濕法脫硫石膏技術應用越來越廣泛，所以石膏產物的排放量越來越大。脫硫石膏能夠良好用于商業領域，不過對脫硫石膏具有一定的要求，如顆粒度應為100μm、含水率應為10%。但是脫硫石膏的脫水非常困難，這就很大程度上影響了脫硫石膏的商業質量。于是就對石膏脫水困難原因展開了研究。

一、濕法脫硫石膏脫水困難的現狀

在此以某電廠的脫硫裝置為例，其煙氣脫硫運用的是石灰石-石膏濕法脫硫技術，一爐雙塔，吸收塔漿液攪拌運用的是脈沖懸浮形式，石膏脫水運用的是石膏旋流器以及真空皮帶脫水機。操作過程中，經常發生石膏脫水困難的現象，所以石膏含水較大，在石膏庫中經常結塊，甚至還會出現稀泥狀，石膏根本沒法脫水成型。一般正常的石膏脫水以后都是顆粒分明的。

二、濕法脫硫石膏脫水困難的原因

（一）投油穩燃和煙塵濃度影響

首先，投油穩燃。因為鍋爐在開啟、停運、低負荷穩燃和深度調峰的過程中，會消耗很多的燃油，一旦運行不穩定，就會導致鍋爐燃燒不充分，從而產生未燃油污和油粉混合物，這些物質隨著煙氣就會進到吸收塔漿液中，因吸收塔作用，會產生細碎泡沫，進而聚集在漿液的表面。另外，有些油污還會受攪拌和噴淋的影響迅速分散在吸收塔漿液中，和石灰石、亞硫酸鈣產生反應，形成薄油膜，包裹在石灰石顆粒的表面，從而抑制石灰石溶解以及亞硫酸鈣氧化，不僅會影響脫硫的效率，而且還會影響石膏的生成。其次，煙塵濃度。如果煙塵和石膏漿液一同進到真空皮帶機，就會堵塞濾布，從而造成石膏脫水困難。

（二）石膏漿液品質影響

石膏漿液品質影響主要包括三個方面，分別為：漿液密度、漿液強制氧化程度以及雜質含量。首先，漿液密度。漿液密度指的就是吸收塔漿液的密集程度，要是密度較小，則代表漿液里的CaSO4較少、CaCO3較多，這時就會浪費較多的CaCO3，并且CaCO3顆粒較小，會造成石膏脫水困難;要是密度較大，則代表漿液里的CaSO4較多，而CaSO4會抑制CaCO3溶解、SO2吸收，所以當CaCO3同石膏漿液一起進到脫水系統中也會影響石膏的脫水情況。其次，漿液強制氧化程度。漿液強制氧化就是往漿液里加入大量的空氣，讓亞硫酸鈣氧化成硫酸鈣，其氧化率可達95%，這樣能夠使漿液里的石膏種類良好用在晶體成長中。如果氧化不完全，就會產生亞硫酸鈣和硫酸鈣的混合晶體，從而造成結垢。一般漿液強制氧化程度會受很多因素影響，主要包括：氧化空氣量、漿液停留時間以及漿液攪拌效果等等，所以當氧化空氣量不夠、漿液停留時間較少、攪拌不合理的時候，都會導致塔里的CaSO3·1/2H2O過大，從而造成石膏脫水困難。最后，雜質含量。通常雜質都是來自煙氣與石灰石，會在漿液里構成雜質離子，進而影響石膏晶格的結構。因為煙塵會溶出大量的重金屬，重金屬會阻礙Ca2+和HSO3-反應，使漿液的F-與Al3+變多，進而產生氟鋁絡合物AlFn，包裹在石灰石的表面，使石膏脫水困難。

（三）設備運行影響

通常設備運行影響因素有兩個，分別為：石膏脫水系統和脫硫廢水處理系統。對于石膏脫水系統來說，主要影響部分就是石膏旋流器的入口壓力與沉砂嘴尺寸。首先，入口壓力。如果旋流器的入口壓力較小，固液分離效果就會變差，底流漿液含固量就會變少，從而影響石膏脫水效果;如果旋流器的入口壓力較大，分離效果會很好，不過設備磨損會非常嚴重。其次，沉砂嘴尺。如果沉砂嘴的尺寸較大，會導致底流漿液含固量較小，使得真空皮帶機脫水效果較低。通常真空皮帶機的脫水效果影響因素有三個，分別為：真空度、濾布透氣性與濾餅厚度。如果真空度較大，濾布空隙會發生堵塞，使石膏水分抽吸性能較低，從而造成石膏脫水效果較差。如果濾布透氣性較低，過濾通道就會發生堵塞，從而導致石膏脫水困難。其次，脫硫廢水處理系統。要是脫硫廢水處理系統不正常運行，就會使雜質進到漿液中，使漿液品質變差，最終影響脫水效果。

三、濕法脫硫石膏脫水困難的控制措施

（一）優化鍋爐運行燃燒

可以通過調整鍋爐啟停以及低負荷運行下的投油穩燃來優化脫硫系統。還可以通過控制漿液循環泵的投運數量，來降低油粉混合物的影響。

（二）控制煙塵濃度

從長期以及經濟角度考慮，可以通過調整參數，來控制除塵器出口的煙塵濃度，從而加大除塵器的效果。

（三）實時監控

應當實時監控漿液的密度、氧化空氣量、吸收塔液位以及漿液攪拌裝置，來保證脫水效果。

（四）調整石膏旋流器與真空皮帶機

通過調整石膏旋流器與真空皮帶機，來控制石膏旋流器的入口壓力與皮帶機真空度，以保證設備運行最佳。

（五）減少雜質量

應定期排放脫硫廢水，以較低吸收塔漿液的雜質量，保證脫水效果。

四、總結

通過上述內容可知，濕法脫硫石膏脫水困難的情況非常嚴重，影響原因有很多，需要深入分析，以清楚脫硫反應的機理與運行特點，并控制好各項參數，以確保脫硫石膏良好脫水。

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