火电厂石膏含水率高原因分析及处理

林俊峤

摘 要：介绍阿克苏热电有限公司2×350MW机组石灰石/石膏烟气湿法脱硫石膏脱水系统的工艺流程。针对设备运行中石膏脱水效果差的情况，系统性的分析了原因，结合实际提出了处理方法，解决实际问题。

关键词：火电厂；石膏脱水；石膏含水率；处理

1.概述

阿克苏热电脱硫工艺采用石灰石-石膏湿法脱硫技术，一炉一塔单元控制，不设烟气换热器，无增压风机，无烟气旁路。吸收剂为石灰石，粒度要求90%通过325目，100%通过250目。烟气进入吸收塔，自下而上流动，被自上而下的石灰石浆液洗涤，烟气中的SO2与SO3和石灰石浆液中的CaCO3反应生成CaSO3和CaSO4。在吸收塔反应区CaSO3被鼓入氧化风强制氧化成CaSO4进而结晶生成CaSO4·2H2O。吸收塔的石膏浆液经各自的石膏排出泵送至石膏旋流站进行第一级脱水。石膏旋流站4个旋流子（3用1备）底流（悬浮物固体重量含量约为40%～60%）依靠重力自流入真空皮带脱水机进行第二级脱水。经过脱水后的产生含水量不超过10%、石膏纯度90%以上的石膏饼，存至石膏库再运出。

2.石膏脱水系统运行异常及分析

阿克苏热电1号机组自2016年12月底投产以来，脱硫设备运行良好，各参数均在设计值范围，吸收剂品质良好，石灰石浆液浓度1230kg/m3～1250kg/m3之间，脱硫效率达98.5%以上。但浆液在脱水过程中出现石膏含水率高，品质差等问题，经观察发现以下异常现象。

2.1石膏分布不均

石膏脱水过程中，真空皮带机脱水区域石膏分布不均衡，出现明显的断裂带，检查发现，在断裂带底部几乎没有石膏，真空泄漏。正常运行时石膏分布均匀，无断裂，脱水系统真空度为 -30～-60kPa之间。实际运行中，脱水系统真空度为-30kPa左右，偏差较大。

2.2石膏饼厚度

正常运行中，石膏浆液经石膏旋流站脱水后分布于真空皮带机上，在浆液量恒定时，石膏厚度是由真空皮带机变频控制，频率高，皮带转速快，石膏饼厚度低。相反，真空皮带机频率低，皮带转速慢，石膏饼厚度高。生产实践证明，真空皮带机频率在25～35Hz之间，石膏饼厚度在20～35mm，具有最佳的脱水效果。而在实际运行中，真空皮带机频率在35Hz情况下，石膏饼厚度仍有35mm。

2.3石膏旋流站运行状况影响

石膏旋流站入口压力、旋流子投运个数和旋流子底部沉沙嘴尺寸是决定一级脱水效果的主要因素。石膏旋流站进口压力直接影响浆液的分离效果，进口压力过高旋流站脱水效果好，石膏旋流站底流含固量高，但加速设备磨损；进口压力过低石膏旋流站脱水效果差，会出现石膏旋流站溢流状况。因此石膏旋流站入口压力控制在180～220Kpa之间，石膏旋流站底流含固量50～60%为佳。阿克苏热电石膏脱水系统运行各参数均超出了设计范围 （表1）

2.4真空皮带机自身状况

1、真空皮带机进料口设计不合理，石膏浆液进入真空皮带机带有一定压力，进入横向分配管后，石膏浆液迅速向两侧分散，分配管两侧浆液流量大，靠近中间流量小，流速低。均布板变形，无一定倾斜角度，导致出料少的位置石膏堆积不能冲走在均布板上有浆液沉积凝固。

2、真空皮带机滤布破损，停运后冲洗不充分表面沾污都影响脱水效果。我厂真空皮带机滤布表面有油漆黏附，滤布表面细孔堵塞，造成石膏含水率高原因之一。

3.真空皮带机密封盒密封不严，密封板开裂，真空部分泄漏。真空盒伸出下料端太多，石膏浆液落到滤布后，马上吸干，不能在下料部与压布辊之间自然流淌，铺平浆液。

3.处理方法及措施

3.1加强石膏旋流站检查和维护

石膏旋流站进口压力偏高，调节石膏旋流子投运个数仍不能达到设计要求；采用在进口管最近法兰处增加节流孔板，节流孔板孔径大达不到效果，孔径太小极易造成孔板处堵塞，进入石膏旋流站浆液量减少，经过试验，进口管道加装35～36mm孔径的节流孔板后，石膏旋流站进口压力在设计范围内。检查石膏旋流站底流状态，当底流呈雾状喷出时旋流效果为最佳，底流呈直流是旋流效果差，需换沉砂嘴。经过维护后，石膏旋流站底流含固量可控制50%～60%之间。达到预期效果（表2）

3.2真空皮带机检查和维护

更改真空皮带机进料口设计，更换分配管，采用内部缓冲设计，使分配管道出料相对原设计更均匀。更换均布板，采用硬度较高的材质，解决均布板变形问题。均布板出口设计靠后，位于真空盒抽气位置上部，使浆液出料后不会马上吸干，能有一定空间缓冲、平铺，同时增加分布板斜度，避免在均布板上积料。此外修补真空盒，更换污染滤布。脱水系统投运后，石膏分布不均问题彻底解决，真空度得到提升。

3.3运行参数调整

控制吸收塔浆液外排密度，当吸收塔石膏浆液密度达1130～1135kg/m3时（吸收塔石膏浆液含固量20%左右）及时外排浆液至石膏脱水系统。调整真空皮带机频率在25～35Hz之间，控制石膏饼厚度在20～35mm之间。脱水系统停运后，加强石膏旋流站和真空皮带机滤布冲洗，冲洗10-15min，到真空度稳定在-5Kpa左右，停止冲洗。

4.结论

火電厂烟气脱硫系统工艺复杂，石膏脱水困难原因很多，各因素相互影响。通过石膏化验数据，分析石膏含水率高的原因，在日常工作中积累经验，从设计、设备状况、运行方式、介质成分等多方面思考，解决生产实际问题。同时提高运行操作水平，保证脱硫系统高效、稳定运行，更好保证石膏含水率合格。

参考文献：

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