浅论火电厂脱硫脱水系统石膏潮湿的分析及对策

浅 论火电厂脱硫 脱水系统石膏潮湿的分析及对策

杨卫国

江苏华电扬州发电有限公司 225002

摘要：火电厂脱硫脱水系统的石膏潮湿不仅影响石膏成品的品质，还会影响脱硫效率等环保问题，究其原因复杂多样，为能长周期安全稳定运行，从检修和运行等方面进行分析和处理对策，与大家浅论与分享。

关键字：检修与运行工艺 脱水效率 干燥度 长周期安全稳定运行

石灰石/石膏湿法脱硫工艺进入我国已有二十年，是以石灰石溶解后制成的碱性溶液作为吸收剂对烟气中含有的酸性气体污染物进行吸收处理的一种工艺。其中脱水系统主要是将石膏浆液（主要成分为CaSO4•2H2O）实现液体与固体颗粒的分离，保证石膏干燥度在10%以内及浆液里的碳酸钙的保证正常运行，脱硫效率和ph值在正常范围以内，主要设备有旋流器，脱水皮带机，真空泵，滤布滤饼冲洗水泵等，石膏潮湿是脱水系统的重要缺陷，分别从介质、一级脱水、二级脱水、运行调整和维护等方面进行探讨。

介质品质

石膏浆液中的杂质不参与吸收反应，其来源一是烟气中的飞灰，来自煤燃烧后的残余物；另一个是石灰石中的杂质，当真空皮带机上的石膏出现龟裂纹，可能是石膏浆液杂质偏多，可通过加大电除尘的除尘效果和石灰石来料检测，电除尘入口含量控制在80mg/m3以内；石灰石纯度大于90％，90％通过325目筛或250目筛粒度。石膏中的杂质离子，有氯离子、钠离子、镁离子等，如氯离子主要来源石灰石0.01%和工艺水10~150mg/kg及燃煤0.1%，高灰分煤可达0.4%，氯离子含量升高，含水率呈上升趋势，堵塞游离水在结晶之间的通道，使脱水越来越困难，但氯离子含量在12000~16000mg/kg时，石膏含水率将不再上升，氯离子有亲水性的特征，滤布滤饼冲洗水可从石膏饼析出大部分氯离子，适当加大滤布滤饼冲洗水或安装二级滤布滤饼冲洗水；水溶性的镁离子影响系统氧化效果，影响石膏结晶；石膏中氯离子镁离子易引起设备腐蚀，石膏粘结能力引起粉化，加大废水处理和使用纯净度高的工艺水可以有效缓解。石膏含油污会致密地覆盖在滤饼上面，隔离石膏滤饼与空气，使滤饼中的水分无法排挤，一般来源锅炉启动时投油过多，还有使用一些焦油含量偏高的煤种，在真空皮带机上加装滤饼疏松器可以缓解。

浆液的温度长期居高不下并长期运行，对滤布容易产生缩短和变硬引起变形和打折，可降低烟气排烟温度来调整。氧化空气量不足会导致石膏的氧化过程反应不完全，引起亚硫酸钙偏高，PH值过高使浆液中存在过多的CaSO3·1／2H20，不仅影响石膏的品质并导致石膏脱水性能下降， 因而要提供足够量的氧化空气，氧化风机出口风压不低于50KPa，并保证吸收塔浆液的搅拌强度。

一级脱水

石膏经过旋流器控制在50%以内的脱水率，经过节流孔板保证一定量和一定动压的浆液经过旋流器，通过旋流器开关旋流子入口阀门调整压力，压力过低，石膏杂质偏多影响二级脱水，脱水率达不到要求；压力过高不仅引起旋流器接头爆开还会加大沉沙嘴及相关管道和设备浆的磨损，出现吸收塔浆液浓度居高不下的现象，因此一般压力控制在范围内。一旦浆液油污含量偏高，浆液溶度长期偏高，或煤种经常变换时，可以安装两种大小不同直径的沉砂嘴进行调整。石膏浆液循环泵启动时出口管道压力瞬间较大，突然进入到旋流子内的浆液将旋流子充起膨胀，聚亚氨酯材料制作的旋流子强度不够，不足以承受较大膨胀，再加上运行时较高浆液温度的影响，会导致漩流子内壁的龟裂并破坏，可以加装循环管道的方法。发现旋流器压力晃动或旋流子抖动，可以判断沉砂嘴堵塞；旋流器压力升高或流通的旋流子温度偏低，可以判断旋流子入口或阀门堵塞，只需疏通和清理。

二级脱水

真空度能直观判断石膏干燥度，过低，石膏浆液干燥度不够；过高，设备磨损严重或石膏浆液未形成真空，真空度控制在0.035mp~0.07mp之间。

滤布跑偏，空气从排液槽的端头漏入形成不了真空，是石膏浆液突然出现潮湿的主要原因，滤布托辊或轴承磨损、损坏、卡涩、不转，纠偏气（电）开关或三位五通阀失灵或堵塞；气囊损坏漏气或推力不足、卡涩、纠偏气囊行程不足、气囊悬架摩擦力增大；滤布托辊粘石膏；滤布变形打折、接头钢扣脱扣；空载或带载跑偏等原因。究其缺陷，更换滤布托辊和轴承，注意的是轴承安装后的紧定螺丝要拧紧；更换纠偏装置、三位五通阀或气囊，纠偏装置气压不低于0.25mp，纠偏托辊固定端重新定位，抬高气囊固定螺栓保持气囊间的悬架悬空；调节滤饼刮刀，尽可能将滤布上的石膏滤饼刮干净，滤布冲洗水压力不低于0.20mp，清理疏通滤布冲洗水喷嘴及管路或设置滤布正反二级冲洗；更换或修理滤布，滤布钢扣两头都要扣死；重新调整滤布张紧托辊的单侧张紧度或滤布松紧度，使滤布两侧受力相等保证一定的松紧度。

皮带跑偏，真空盒纵向吸入槽与皮带横向排液孔不对正时，真空增大，但对于石膏滤饼来说是真空损失。按照“跑紧不跑松”的规律，调整被动辊的丝杆，注意不要调整驱动辊轴承座的地脚螺栓及紧定螺丝。出现真空度成周期性变化，排液孔眼不成直线，皮带托辊架和真空盒不垂直，皮带在驱动辊处打滑，解决方法有将真空盒调整到与托辊架垂直，更换损坏的托辊减少摩擦力或同间距调紧被动辊的丝杆增加皮带与驱动辊的摩擦力。驱动辊和被动辊轴承及相关皮带托辊轴承损坏也会引起皮带跑偏，更换相关轴承或托辊即可。

现场出现吹哨声，可能真空盒、排液管等处漏气；滑台密封水流量小、水路堵塞或密封进水管破裂；真空泵溢流管堵塞；气液分离器的滤网或除雾器堵塞；真空泵出力不足，冲洗水流量不足；滤布压料托辊间隙过大也会引起真空度丢失。处理对策有更换或修理真空盒和相关设备；清理工艺水滤网和滑台密封水路，水压不低于0.20mp；清理溢流箱（池）的底部和溢流管道，保证其搅拌器正常运行以减少石膏的沉淀；清理气液分离器的滤网或除雾器；检查并检修真空泵，使排水阀工作正常，泵内水环正常工作，适当加大供水量，供水量不小于5m3/h；滤布压料托辊间隙控制在10mm。

运行调整和维护

真空皮带机组装时注意皮带驱动辊和被动辊平行，皮带托辊架的轴线和真空室垂直，排液口眼要正并垂直于吸入槽并对中真空盒。更换滤布时，钢丝在钢扣两头都要反扣，即使钢丝断裂滤布接头也暂时不会裂开，滤布开始不要调的太紧；先空载调整滤布不跑偏；值得注意的是，3米以上较宽滤布，负载时皮带中心位置真空度高负载重，滤布两边真空度低新滤布易变形，这就要对下浆量和真空度进行调整，真空度可以抬高或压低滤布压辊，也可以增加滤布压辊与布料器的距离提高真空度，但要保证滤布压辊与皮带有10MM的间隙。还有更换磨擦带必须成对进行。

脱水时PH值最好控制在5±0.2；石膏密度1080~1130Kg/m3；旋流器压力0.15mp~0.25mp；真空度维持在﹣0.035mp~﹣0.07mp之间，滤饼厚度20~30mm之间；氯离子脱水后1000mg/kg以内。真空泵运行时不要启动真空脱水机，在真空状态下启动会给脱水皮带造成极大的压力，导致设备损坏或皮带开裂。石膏潮湿时要适当减少或关闭冲洗水，但废水氯离子含量会偏高。下浆时，布料器挡泥帘出口的石膏最好有液态，到达第一级滤饼冲洗水帘前不要有明显潮湿现象。停运时，滤布冲洗水冲洗托辊及滤布时，真空皮带机运转大于一圈。

结束语：随着环保要求的不断提高，脱水技术的不断成熟，新产品新技术及设备的改进，脱水技术需要新的认识和见解，也需要继续探讨。

参考文献：

1. 城市典型密闭空间气体安全监控预警系统建设[J]. 周勇,刘春雷,周文荃. 自动化与仪器仪表. 2011(06)
2. 用于金属密闭空间定位的超声波电路分析与设计[J]. 李云飞,张飞,周扬,曹存智,毛赫. 传感器与微系统. 2020(05)