石膏脱水系统常见故障分析与处理

摘要：文章介绍了惠州平海发电厂2×1000MW机组石灰石/石膏烟气湿法脱硫系统的石膏脱水系统的工艺流程，并结合实际运行过程中该系统经常出现的故障现象分析了其原因，提出相应的处理方法，对脱硫系统安全、稳定运行具有一定借鉴意义。

关键词：烟气脱硫；石膏脱水系统；故障分析；故障处理；发电厂 文献标识码：A

中图分类号：X701 文章编号：1009-2374（2016）18-0087-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.18.043

广东惠州平海发电厂有限公司#1、#2机组均为1000MW超超临界燃煤发电机组，相应配备2套石灰石/石膏烟气湿法脱硫装置，该工程采用国电龙源技术，设计处理机组的全部烟气量，脱硫效率达到96%以上，副产品为含水率不大于10%的石膏。本文主要介绍该脱硫装置石膏脱水系统的主要工艺流程，并结合实际情况，简要阐述了该系统在运行过程中经常出现的几种故障现象，并分析其原因，提出了相应的解决方案。

1 石膏脱水系统概况

石膏脱水系统为1、2号机组两套脱硫装置共用，包括两套石膏旋流器、两台真空皮带脱水机和配套的真空泵、气水分离器、滤布冲洗水箱和滤布冲洗水泵、滤饼冲洗水箱和滤饼冲洗水泵、石膏卸料及转运皮带、一套废水旋流设施等。两台石膏旋流器共用一个石膏溢流浆液箱，石膏溢流浆液箱装有防止发生沉淀的顶进式搅拌器。真空皮带脱水机共设2台，每台真空皮带脱水机的出力分别按2台锅炉BMCR工况运行时FGD装置石膏总产量的75%考虑，并对应配置水环式真空泵；两台真空皮带脱水机下浆管道通过电动三通挡板互为备用，提高系统运行的可靠性。两套脱硫装置设置1个石膏库，其储存能力按存放2台锅炉BMCR工况全烟气脱硫运行7天的石膏量设计。

两套脱硫装置共设一套废水旋流系统，包括废水旋流箱及搅拌器、废水旋流泵、废水旋流器、废水缓冲箱及搅拌器、废水泵等。废水缓冲箱的容量能满足2台机组BMCR工况下3小时的废水储存量。废水泵一运一备设置。

吸收塔石膏浆液通过石膏排出泵送至石膏脱水系统，经过石膏旋流器浓缩和真空皮带脱水机脱水，脱水后的石膏表面含水率小于10%，氯离子浓度小于100ppm，满足综合利用的要求，石膏储存在石膏库。石膏旋流器的溢流自流至石膏溢流浆液箱或废水旋流箱，石膏溢流浆液箱浆液通过石膏溢流浆液泵返回吸收塔。真空皮带脱水机的滤液经过滤液水池收集后，经过滤液水泵打至湿式球磨机入口供制浆用水或磨机再循环箱，使滤液水在FGD系统中循环使用。滤液水还可以由滤液水泵输送至石膏溢流浆液箱，再通过石膏溢流输送泵至吸收塔。废水旋流箱的浆液通过废水旋流泵打至废水旋流器，经废水旋流器浓缩后，底流自流至石膏溢流浆液箱返回吸收塔再利用，溢流进入废水缓冲箱，再经废水泵送至废水处理系统，从FGD系统清除氯化物、氟化物、重金属元素的排放水。脱硫废水经废水处理系统处理达标后排放。

2 系统常见故障分析及处理

2.1 石膏含水率超标

2.1.1 现象：石膏黏性较大，品质下降，颜色变深；含水率超标严重时，肉眼即可看到石膏类似稀泥状；还可以通过定期化验分析结果知道含水率大于10%。

2.1.2 可能引发原因：

第一，真空皮带机滤布堵塞，真空度较高。皮带机的真空升高，则表明滤液水通过滤布的压差增加，压差增加的原因有两点：（1）脱水设备运行不正常，如滤布冲洗不干净或者滤布达到使用寿命（滤布出现抽丝或者滤布孔径增大）均能导致真空皮带机脱水效果变差；（2）石膏浆液本身性质的变化，如浆液中小颗粒石膏晶体增多或浆液中的杂质含量增加等引起滤布过滤通道的堵塞，使得浆液中的水不易从滤布孔隙分离出来。

第二，真空度较低。真空度低于正常值的主要原因在于真空密封管线有泄露（如气水分离器有泄露）或者管路堵塞（比如真空泵气路堵塞），不畅通。此外，脱水皮带机密封水流量不足或者密封皮带磨损严重，也会出现漏真空，从而表现为真空度偏低。

第三，石膏浆液的含固量低。实际运行过程中若能形成大颗粒的、易于脱水的石膏晶体，由于其含固量越高，则石膏含水率越低。

第四，石膏滤饼厚度。有实验研究表明，当滤饼厚度在10～30mm之间增长时，其真空增加，相应石膏滤饼含水率随之下降；当滤饼厚增加至30mm以上时，虽然真空随之增加，但因滤饼太厚阻碍了滤饼中水分的脱除，石膏含水率呈上升趋势。

第五，废水排放量少；烟气中的HCl、HF和飞灰以及石灰石中的杂质都会进入吸收塔浆液中，长期运行后吸收塔浆液的Cl-浓度和从飞灰中不断溶出的一些重金属离子浓度会逐渐升高，氯离子大量存在影响石膏的结晶，产生更多的晶核，晶体多样化，不利于脱水。

2.1.3 可采取的措施：

第一，皮带機运行过程中加强检查滤布冲洗水投运情况，确保滤布无堵塞；若是滤布已经达到使用寿命，应及时更换；对石膏浆液品质加强监控，使其粒度在合格范围。

第二，发现泄漏点和堵塞点，及时联系检修人员处理。

第三，运行中密切监视旋流站压力，依据吸收塔浆液密度控制好含固量。

第四，运行过程中，通过调节真空皮带机的频率维持滤饼厚度在25～35mm。

第五，加强废水排放，加强吸收塔浆液品质和石膏品质的监控。

2.2 滤布跑偏频繁出现，导致真空皮带机异常停运

2.2.1 现象：滤布跑偏信号报警，并保护停运真空皮带机，且就地检查滤布偏离运行轨迹。

2.2.2 可能引发原因：

第一，下浆量过大，同时皮带机转速过低。

第二，尾部张紧轮已到限位，使滤布太松。

第三，滤布接头受偏不正。

第四，滤布平托辊生锈导致无法转动。

第五，滤布自动纠偏装置故障：（1）自动纠偏装置气源压力不足；（2）自动纠偏装置电磁阀不能正常动作；（3）与纠偏气囊连接的轴承不转动。

第六，驱动或从动滚筒松动或中心线不平行。

第七，皮带跑偏严重导致滤布跑偏。

2.2.3 可采取的措施：

第一，调整石膏排出泵的频率从而减少皮带机上的浆液量，同时提高皮带机转速。控制石膏厚度在25～35mm。

第二，配合检修人员调整滤布张紧。

第三，对滤布接头重新打接。

第四，更换滤布平托辊。

第五，检查气源是否正常，检查电磁阀动作是否正常，检查连接轴承是否转动。

第六，重新调整驱动或从动滚筒。

第七，纠正皮带。

2.3 气水分离器液位高报警，导致真空泵跳闸

2.3.1 现象：气水分离器液位高报警，保护停真空泵。

2.3.2 可能引发原因：

第一，石膏排出泵出力过大，石膏旋流站底流量增多，导致石膏脱水机处理量增大。

第二，石膏滤饼冲洗水阀门开度过大，导致进入石膏脱水系统的水量增多。

第三，气水分离器下降管堵塞，导致排水不畅。

第四，气水分离器液位报警开关故障，误报。

2.3.3 可采取的措施：

第一，检查石膏排出泵出力、石膏旋流站分配箱压力及旋流子投运个数。

第二，调节石膏滤饼冲洗水流量。

第三，停运设备，联系检修人员清理气水分离器下降管。特别是在滤液水池搅拌器故障期间，应使用外接工艺水冲洗该下降管底部周边，并尽快恢复搅拌器运行。

第四，联系热控人员校对气水分离器液位报警开关。

2.4 真空皮带机滤布频繁开裂

2.4.1 现象：滤布出现较大裂缝，影响石膏脱水效果，并容易产生滤布跑偏，从而导致真空皮带机故障停运。

2.4.2 可能引发原因：

第一，真空皮带脱水机驱动或从动滚筒松动或中心线不平行。

第二，滤布质量差，容易老化或磨损。

第三，尾部石膏刮刀调整不当，损坏滤布。

第四，运行时间过长，滚筒、托辊等零部件磨损严重，导致滤布运转偏斜起折。

第五，纠偏装置异常，致使滤布跑偏严重。

2.4.3 可采取的措施：

第一，重新调整滚筒和托辊的运行中心。

第二，采购质量好、耐磨损的滤布。

第三，调整好尾部石膏刮刀。

第四，加强运行监控，及时发现初期时的滤布起折，并调整纠正，并更换磨损严重的设备零部件。

第五，检查并处理好滤布纠偏装置。

第六，做好重要零部件的良好储备，以应对各类异常故障。

2.5 石膏旋流站三通阀去到皮带机的橡胶管路容易堵塞

2.5.1 现象：实际运行过程中经常出现石膏旋流站三通阀去到皮带机的橡胶管路堵塞的情况，需要检修人员清理疏通后方能使用。

2.5.2 可能引发原因：

第一，运行中，通过三通阀的切换，从而使石膏浆液去到相应皮带机，由于阀门位置调整不当或者旋流站压力过高时，会有部分浆液越过挡板去到未运行皮带机一侧，从而使得浆液在管路中沉积。

第二，启动皮带机之前和停运皮带机时，未将橡胶管路充分冲洗干净，使得浆液沉积在管路中。

2.5.3 可采取的措施：

第一，联系检修人员调整阀门位置，在实际运行中注意控制旋流站压力，以避免浆液溅到停运皮带一侧的橡胶管路中。

第二，在停运真空皮带机时，应该用工艺水充分冲洗干净，在啟动之前运行人员必须就地确认管路畅通后才允许启动。

3 结语

目前国内百万机组电厂脱硫项目迅速发展，而国家对环保的要求越来越严格，运行过程中只有保持石膏脱水系统稳定、安全运行，才能保证脱硫装置的安全、稳定、高效运行。

参考文献

[1] 李焕辉.1000MW超超临界压力燃煤发电机组环保运行规程[S].广东惠州平海发电厂有限公司.

[2] 曾庭华，杨华，廖永进，郭斌.湿法烟气脱硫系统的调试、试验及运行[M].北京：中国电力出版社，2008.

作者简介：郑伟（1987-），女，湖南岳阳人，广东惠州平海发电厂有限公司助理工程师，研究方向：电厂脱硫、化学专业运行。

（责任编辑：王 波）