浅谈湿法脱硫石膏品质优化

朱开亮

【摘 要】 随着石膏副产品的持续开发，对石膏品质的提升就显得尤为重要，在石膏综合利用中，也提出了对石膏颜色的要求，避免生产出的产品在外观上的不合格。对于石膏纯度及石膏、水份、氯离子的要求也在逐步的提高。对于利用石膏作为原料的产品，石膏品质越好，生产出来的产品品质越好，建材产品强度、柔韧性的参数越好，工艺品生产出来的产品外观更美观。这些产品的石膏原料主要来源于电厂湿法脱硫生产的石膏，所以要求电厂湿法脱硫石膏的品质越来越高，本文就根据电厂石膏脱硫石膏品质提升提出优化方案。

【关键词】 石膏 石灰石 品质

1 概述

华润电力（常熟）有限公司采3*650MW机组烟气脱硫采用美国B&W公司的石灰石—石膏就地强制氧化脱硫工艺，采用一炉一塔脱硫装置。脱硫系统响应国家要求，通过技术改造后达到超净排放的标准。烟气系统经过电除尘器和引风机后，正常运行时出FGD入口烟道引入FGD装置，进行净化处理。石膏首先通过石膏旋流站进行一级分离脱水，再进行二级真空皮带脱水机进行脱水，最终达到合格的石膏，生产出来的石膏通过汽运、船运的方式到达用户场地备用。而目前石膏品质不能够完全达到石膏用户的要求。

2 正文

2.1 脱硫石膏品质现状

石膏纯度在88-92%之间，水份在12-20%之间，氯离子在100-500ppm之间。石膏品质很不稳定，石膏品质很差。

2.2 脱硫石膏品质差原因分析

石膏品质主要存在的问题在于，石膏在机组启停机期间的颜色发黑问题，主要原因是在机组启动过程中，由于锅炉温度低，投油燃烧给锅炉加温。当温度加热到一定温度后投入煤粉对锅炉进行继续加温，在这一段时间内燃油及煤粉没有充分燃烧，电除尘器无法投入正常运行，而这部分烟气中油灰及煤灰就被吸收塔浆液洗涤后留在了吸收塔中，导致吸收塔中的石膏浆液变黑。变黑的石膏浆液在通过脱水，脱水后的石膏就会变黑。

石膏纯度低的问题主要是在脱硫系统正常运行中，由于超净排放的要求，SO2排放值不能超过35mg/M3，这样在运行控制中就好就好将石膏浆液PH值提高，以保证环保排放不超标。石膏浆液PH值的提高直接导致石膏浆液中的碳酸钙超标，这样在同体积下石膏的体积被石灰石所占据，导致石膏纯度低。

石膏纯度低的另一个原因是，在吸收塔浆液在高密度、高PH值时，湿法脱硫系统中石膏浆液就需要更多的强制氧化空气，由于密度、PH值得升高，同体积下的石膏浆液与氧气接触面积减少，导致石膏浆液中亚硫酸钙就会升高，亚硫酸钙由于物理形状类似椎体，这些椎体的亚硫酸改在通过脱水时，会堵塞真空皮带脱水机滤布的经纬线之间的孔洞，这样造成正空皮带脱水机真空高，无法有效地脱除石膏浆液中的水份，石膏含水增加导致石膏纯度下降。

石膏水份超标原因是，石灰石及石灰石粉质量差，石灰石及石灰石粉中含有含泥量超标，在使用后，泥土进入吸收塔系统后，它不和二氧化硫进行反应，而是随着石膏浆液进入脱水系统。当这部分泥土进入到真空皮带脱水机后，这部分泥土就在脱水过程中堵塞真空皮带脱水机滤布的经纬线之间的孔洞。使得真空皮带脱水机真空升高，真空皮带脱水机无法正常工作，导致石膏水份过高。

石膏水份超标另一个原因是，脱硫废水无法正常运行，导致石膏浆液中的不参与反映的细小颗粒增加，在脱水过程中堵塞真空皮带脱水机滤布的经纬线之间的孔洞。使得真空皮带脱水机真空升高，真空皮带脱水机无法正常工作，导致石膏水份过高。

石膏氯离子超标原因是，由于真空皮带脱水机真空差导致，真空皮带脱水机真空差主要有以下几个方面：①真空皮带脱水机滤液接收罐下降管堵，会造成真空皮带脱水机真空差。②真空皮带脱水机真空管、真空盒老化腐蚀楼真空，造成真空皮带脱水机真空差。③滤布再生能力差，滤布变形老化严重，造成真空皮带脱水机真空差。真空皮带脱水机真空差导致真空皮带脱水机无法正常将石膏浆液中的水份脱除，导致滤饼冲洗水效果下降，导致石膏氯离子超标。

石膏氯离子超标的另一原因是，真空皮带脱水机滤饼冲洗水设置不合理，在真空皮带脱水机滤饼还未形成就进行滤饼冲洗，无法达到滤饼冲洗效果。还有就是滤饼冲洗水喷嘴设置不合理，滤饼冲洗喷嘴有堵塞，造成滤饼冲洗水喷嘴雾化效果差，无法均匀全面的冲洗石膏滤布。

2.3 优化湿法脱硫石膏品质措施

优化机组启动期间石膏颜色变黑的措施是，利用机组邻机进行加热启动锅炉，将炉膛加热至200度以上，同时利用小油枪燃烧，逐步提升炉膛温度，使得燃油在炉膛内充分燃烧，减少油气及未燃尽的燃油进入电除尘，同时在锅炉点火前将低电除尘电场电压在3.5万伏以下投入电除尘电场。随着炉膛温度的提升在排烟温度达到50度时，电除尘电场参数逐步提升至正常值。减少粉尘及油灰进入吸收塔系统。保持石膏浆液相对清洁。或者对锅炉油枪进行技术改造，将油枪改造成气泡雾化油枪，气泡雾化油枪的雾化机理主要是利用流体力学两相流理论，将低压雾化介质（蒸汽或压缩空气）注入到低压油里面，在一混合腔内混合，形成油包气的特定流态—气泡流，利用气泡的产生、运动、变形，直至在枪头出口处形成气泡内外压力差，通过其压差使气泡涨裂来雾化的，破坏的是燃油的表面张力，所以其能耗小，雾化颗粒度细（一般可达50μm左右），而且尺寸分布均匀。因此，燃烧充分，不冒黑烟；再加上其结构特性，油孔、气孔均较大，而且孔数多，所以不易出现结焦、堵塞，冷炉点火冒黑烟现象。

优化石膏纯度的措施是，通过向吸收塔内添加脱硫DBA药剂，通过添加脱硫DBA药剂加速碳酸钙与二氧化硫的反应，提高二氧化硫的脱除率，降低石膏浆液中的碳酸钙含量，同时起到降低石膏浆液PH值得目的。提高石膏浆液中石膏含量的占比，提高石膏纯度。在对吸收塔添加脱硫DBA药剂后，根据燃煤硫份确定合理的浆液循环泵运行台数，在燃烧高硫煤时加大氧化风量的供给，以保证石膏浆液充分氧化反应。

优化石膏水份的措施是，严格根据石灰石及石灰石粉的技术指标标准进行验收，对石灰石及石灰石粉中含有泥的石灰石及石灰石粉严禁使用。脱硫废水系统必须按照系统设计的出力进行投运，减少吸收塔浆液中的不反应的杂质通过废水系统带走一部份，减少不反应的杂质对真空皮带脱水机的滤布经纬孔洞的堵塞，提高真空皮带脱水机的运行工况。

优化石膏离子的措施是，加强对真空皮带机系统的维护检修工作，对使用超过寿命的配件技术进行跟换，保证真空皮带脱水机有良好的运行真空状态。合理设置真空皮带脱水机滤饼冲洗水的位置及喷嘴的维护工作。滤饼冲洗水的冲洗位置设定，应在真空皮大脱身机脱水时滤饼形成后的50CM处，保证真空皮带脱水机有充足的滤饼形成时间，对喷嘴的雾化效果要及时跟踪检查，避免喷嘴堵塞造成重新不均匀，导致石膏氯离子超标。对真空皮带脱水机设备的各个运转部件要定期进行检查、清理，才能保证真空皮带脱水机的良好运行工作，才能脱出合格的石膏。

3 结语

通过石膏品质原因分析及优化湿法脱硫石膏品质措施后，石膏品质得到了很大的提升，石膏纯度在90-94%之间，水份在8-11%之间，氯离子在20-50ppm之间。石膏外观颜色稳定呈土黄色，石膏品超出湿法脱硫系统石膏设计标准。

参考文献：

[1]华润电力（常熟）有限公司650MW机组除灰脱硫运行规程.

[2]华润电力（常熟）有限公司650MW机组除灰脱硫系统图册.