脱硫石膏浆液品质的运行调控

1脱硫石膏浆液品质的运行调控田树旺宁志一河北大唐国际唐山热电有限责任公司河北省唐山市063000摘要：通过对影响石膏品质的原因进行分析，在运行中合理进行调控，使脱硫系统运行在最佳工况下，从而达到保障脱硫效率，降低石灰石耗量，提高脱硫系统运行经济型和可靠性的目的。关键词：湿法脱硫石膏品质脱硫效率Abstract:Thispaperanalyzesreasonsforaffectingthequalityofgypsum,reasonableadjustandcontrolintheoperation,makethedesulfurizationsystemrunningunderthebestconditions,soastoguaranteethedesulfurizationefficiency,reducetheconsumptionoflimestone,enhancethedesulfurizationsystemiseconomyandreliability.Keywords:gypsumqualitywetdesulphurizationthedesulfurizationefficiency前言现在国内的火力发电厂，基本都安装了降低排烟中硫含量的装置。按脱硫工艺流程来分，主要分为干法脱硫和湿法脱硫两大类。虽然都安装了脱硫设备，但各家电厂的脱硫效率及设备运行效果参差不齐，下面就国内应用最多的湿法脱硫如何提高效率和可靠性进行一下论述。1、石膏浆液品质脱硫石膏是烟气湿法FGD系统的最终产品，其品质好坏取决于整个工艺的运行状态，是石膏浆液能否脱水成为可利用副产品的前提。良好的石膏浆液品质是持续稳定运行的保证。石膏浆液的主要品质指标是纯度、氧化程度、石灰石利用率、可溶性盐含量、pH、粒径、粉尘含量等。1）石膏纯度为石膏浆液品质的首要指标，由石膏浆液中硫酸盐含量来体现。2）氧化程度为亚硫酸盐氧化至硫酸盐氧化程度，亚硫酸根作为一种晶体污染物，含量高时会引起系统结垢，含量过高还会引起石灰石闭塞，危及系统安全运行。3）石灰石利用率指以石膏浆液中碳酸盐含量表示。在实际运行中，碳酸盐质量含量低于3%时，一般不至于破坏系统运行，但含量过高会引起石灰石闭塞，危及系统运行。4）可溶性盐含量，氯酸盐的离子含量必须低，如果高了会引起设备腐蚀，运行中药控制氯离子浓度在10000ppm以下。5）浆液密度要求适中，过低，晶体不易长大，过大，则晶体会受到循环泵作用而破坏；密度过大还会直接增大浆液系统磨损和转机出力，危及系统安全运行，运行中要控制浆液浓度在1.08----1.15之间。若在运行中控制足够的石膏结晶时间、稳定的pH及适当的石膏浆液密度，则较易形成大颗粒的石膏晶体，这种石膏易于分离和脱水。2、分析影响石膏浆液品质的因素2.1石灰石品质石灰石作为SO2的吸收剂，其品质好坏直接关系到脱硫效率和石膏浆液品质。小粒径石灰石颗粒更好，细度越细，反应越充分。2.2燃煤含硫量或烟气SO2浓度在实际运行中，如果烟气SO2含量高于设计值，超出吸收塔处理能力，则脱硫效率会显著下降，而且石膏浆液品质也得不到保证。一方面，SO2含量升高时会加大石灰石浆液给料量，会导致石膏有碳酸盐含量超标；另一方面，若超出氧化风量设计值，由于氧化不足、不均或不及时造成亚硫酸盐超标，石膏浆液无法脱水，导致脱硫装置无法持续运行。2.3pH值。pH值是石膏浆液酸碱度的度量，是脱硫系统最重要的工艺参数之一，直接影响脱硫效率、石灰石利用率、石膏浆液品质。pH由石灰石添加量来控制，加入的石灰石越多pH值越高。运行中pH值必须保持在适当数值，pH值升高提高了系统碱度，从而提高脱硫效率，但降低了石灰石利用率，增大了结垢倾向，石膏品质受到影响。pH降低则增加系统酸度，提高了石灰石利用率，有利于石膏晶体形成，但增大了腐蚀倾向，降低了系统可靠性和脱硫效率。22.4浆池容积及石膏排出时间。石膏排出时间指吸收塔氧化池浆液最大容积与单位时间石膏排出量之比。浆池容积与石膏排出时间决定了晶体形成空间，以及浆液在吸收塔形成晶体及停留的总时间。浆池容积较大，石膏排出时间较长，亚硫酸盐更易氧化，有利于石膏晶体长大。石膏排出时间过长会增大了循环泵对已有晶体的破坏。2.5氧化风量及其利用率氧化空气提供将吸收的SO2氧化成硫酸盐所必须的氧气。氧化风量必须能够满足系统要求，分布均匀并达到一定的利用率。否则，石膏浆液中亚硫酸盐会超标，无法生成合格的石膏晶体。2.6液气比与浆液循环停留时间。液气比指单位时间内吸收塔再循环浆液与吸收塔出口烟气的体积比；浆液循环停留时间指吸收塔氧化池浆液最大容积与再循环浆量之比。提高液气比会提高吸收塔内脱硫除尘效率；但在某些情况下，大的液气比会破坏晶体，影响石膏浆液品质。增大浆液循环停留时间，有利于晶体长大。2.7进入吸收塔的水源。进入吸收塔的水源有工艺水、各种回收水等。工艺水中可能含有可溶性盐、重金属等污染物，各种回收水，特别是废水系统回收水，化学成分应特别关注，以免带入污染物而降低石膏浆液品质。2.8除尘效果。由于烟气脱硫产物的质量与机组相关设备的运行状况密切相关，因此这些设备运行状况的变化将影响脱硫石膏质量的稳定性。FGD石膏的质量主要受到石灰石的杂质含量和进入吸收塔的烟尘含量的影响。高浓度的粉尘会降低石灰石利用率，烟气中的飞灰在一定程度上阻碍了SO2与脱硫剂的接触，降低了石灰石中Ca2＋的溶解速率，如果烟气中粉尘含量持续高浓度超标，则将使脱硫率下降，并且石膏中CaSO4·2H2O的含量降低，白度减少，影响了品质。同时，大量的飞灰也会堵塞喷头。烟尘浓度则受到除尘器效率的影响，因此保持除尘器的稳定运行非常重要。2.9石灰石抑制和闭塞。石灰石抑制现象往往不易发现，石膏浆液中高浓度的溶解亚硫酸盐或氟化铝络合物在石灰石颗粒表面反应堵塞溶解场所，引起石灰石闭塞，导致吸收塔内反应无法正常进行，脱硫效率急剧下降，石膏浆液品质变坏。氟化铝络合物闭塞一般由杂质、烟气粉尘、燃油产物引发。亚硫酸盐闭塞由不完全氧化引发。3、通过运行调控，提高石膏浆液品质3.1、运行调控方面：在运行中，要监视脱硫系统的各种运行参数，并及时调整，以保证石膏浆液品质。需要调整的主要参数有：(1)pH足够：通过加减石灰石给料量将pH控制在5.0~5.6范围内。(2)吸收塔液位：保持吸收塔液位相对恒定。(3)石膏浆液密度：控制吸收塔石膏排出量，维持石膏浆液密度在1080~1150kg/m3之间。(4)氧化风量：保证足够的氧化风机风量。碳酸钙及亚硫酸盐是吸收塔内化学反应的残留物，直接影响石膏品质。如果石膏中CaSO3过多，应及时调整氧化空气量，以保证吸收塔中CaSO3充分氧化，保证石膏中亚硫酸盐的含量低于0.5%。(5)控制合理真空度：要求各个石膏旋流器无堵塞、磨损现象，皮带和滤布托辊转动自如，皮带进浆分配管畅通均匀，滤布纠偏装置运转正常。真空盒密封条密封要良好，运行人员在皮带机的运行维护中，必须准确调节皮带润滑水、真空盒密封水、真空泵的密封冷却水以及滤布的冲洗水量，水量过大或过小都会影响皮带机的运行状况及真空度。同时，要检查滤布冲洗喷嘴的出水量及出水角度，以保证冲洗效果。调节控制旋流器入口压力为设计压力，维持石膏浆液箱液位正常。真空泵的真空度过高，石膏的含水量会增大，此时可适当调整石膏层的厚度或提高排出石膏浆液的密度(控制在1080~1150kg/m3)，保证石膏含水低于10%。如果石膏中CaCO3过多，应即使检查系统情况，分析石灰石给浆量变化原因，并联系化学化验石灰石浆液品质及石灰石原料品质，如果石灰石浆液粒径过粗，应调整改细度在合格范围。如果石灰石原料中杂质过多，应通知有关部门，保证石灰石原料品质在合格范围。(6)浆液循环量：启停浆液循环泵，维持设计液气比。(7)系统排污量：根据浆液中可溶性盐特别是氯离子含量，进行废水排放。3.2、控制脱硫外部条件(1)控制燃煤硫分，对燃煤进行掺混，将含硫量较低的原煤和含硫量较高的原煤混合使用，保持烟气含硫量不超标。(2)石灰石浆液品质：细度越细，反应越充分，3需要石灰石量越少，碳酸盐含量越低，石膏浆液品质越好。(3)监测工艺水及各种回收水水质，石膏浆液中可溶性盐等污染物有相当一部分来自于工艺水，因此，提高工艺水品质是减少可溶性盐等污染物、降低浆液氯离子含量的重要手段之一。(4)保证除尘器正常稳定运行，降低烟气中粉尘含量。3.3、注意吸收塔内反应，防止石灰石抑制和闭塞。当吸收塔内有石灰石抑制和闭塞趋势时，要加大化学分析频率，及时判断原因，果断采取措施。如加大氧化风量，堵住杂质、烟气粉尘、燃油产物等污染源。极端情况下采取排浆、加入增强化学性能的添加剂(己二酸、二元酸等)。3.4、加大化学监测力度定期对石膏浆液进行分析，及时向运行人员反馈分析结果，供运行调整参考。石膏浆液化学监测主要参数有：石膏纯度，碳酸盐含量，亚硫酸盐含量，氯离子含量，pH，密度，颗粒粒径等。通过对影响石膏品质的原因分析，并通过运行进行调控，保持各个运行指标都在合理的范围内，整个脱硫系统就能够高效、可靠、经济的运行。