降低1000MW机组脱硫装置石膏含水率

郁炎　荆文华

（国电谏壁发电厂江苏镇江212000）

降低1000MW机组脱硫装置石膏含水率

郁炎荆文华

（国电谏壁发电厂江苏镇江212000）

本文主要通过分析石灰石-石膏湿法脱硫工艺中石膏含水率高的原因，采取针对性的运行调整手段，来降低石膏含水率，达到提高脱硫效率及满足石膏用户需求，增加企业经济效益的目的。

石灰石-石膏湿法；石膏；含水率

1　石灰石湿法脱硫简介

谏壁发电厂1000MW机组脱硫装置采用的是目前国内较为普遍的湿法石灰石—石膏烟气脱硫工艺，石灰石浆液经循环浆泵送至吸收塔内上部的喷淋层，浆液在自由下落的过程中与向上运动的原烟气进行逆流洗涤，吸收SO2生成半水亚硫酸钙并以小颗粒状转移到浆液中。再利用氧化风机鼓风将回落至吸收塔底部浆池内的浆液，并强制搅拌使（CaSO3·1/2H2O）氧化生成二水硫酸钙（CaSO4·2H2O）结晶。待吸收塔内浆液密度达到一定值后，用石膏排出泵将吸收塔内的浆液抽出，经旋流器进行一级浓缩及颗粒分级，浓度较低的溢流（含有大量较细颗粒）返回吸收塔；浓度较高的底流（含有大量的较粗颗粒，含固量在40%～60%）送往真空皮带机进行二级脱水，最终得到含水率不超过10%的石膏。若石膏含水率过高，就会影响脱硫系统及设备的正常运行，还会对石膏的装车装船运输及后期加工环节都会带来不利的影响，并引起了石膏用户的不满，因此有必要对石膏的含水率进行控制。

2　1000MW机组脱硫石膏含水率现状

在国电谏壁发电厂#13/14机组脱硫石膏中取样分析，列出各种工况下连续脱水1h后脱硫石膏含水率如表1。

表1　连续脱水1h后脱硫石膏含水率

由表1可知：烟尘浓度，石膏浆液密度和石膏浆液中CaSO3浓度有关，当石膏浆液密度低时，是不满足出石膏条件的，所以在表2中我们列出在相同负荷情况下，密度为1130 kg/m3～1140kg/m3时出石膏1h以上的采样化验数据。

表2　1000MW机组脱硫石膏含水率统计

3　原因分析

结合现场实际，对所有可能的原因进行统计，包括以下几种：（1）吸收塔浆液密度异常；（2）石灰石粉品质不合格；（3）吸收塔浆液pH值异常；（4）氧化风量不足；（5）烟气中所含飞灰过多；（6）旋流器的入口压力控制不当；（7）真空脱水皮带机异常；（8）废水排放不及时。最后我们经过对上述原因逐条进行分析，确认了主要原因为以下两点：

3.1吸收塔氧化风量不足

氧化风量的不足会使亚硫酸钙不能充分氧化。当氧化效率下降时，浆液中的可溶性亚硫酸盐CaSO3·1/2H2O浓度增大，就会生成棉絮状或针状的石膏晶体，特别是针状晶体，其形成的石膏颗粒小、粘性大，就会导致脱水困难。晶体将抑制CaCO3的溶解影响到脱硫效率，反过来为保证脱硫效率又增加供浆量，又导致吸收塔浆液内的CaCO3的含量将提高，石膏纯度也同时下降。由于CaCO3的粒径较小，容易吸附到真空皮带机的滤布上，从而更加造成脱水困难。从历次的脱硫理化分析报表可以看出，石膏含水率高和亚硫酸盐的含量有直接的关系，所以此条为主要原因。

3.2烟气中所含飞灰过多

锅炉的原烟气进入吸收塔与石灰石浆液接触发生化学反映去除SO2的同时，烟气中所含的HCI、HF、飞灰一并进入吸收塔浆液中，经过长期运行后吸收塔浆液中的氯离子和飞灰中不断溶出的一些金属离子的浓度会逐渐升高。不断增加的氯根和金属离子对吸收塔浆液的SO2吸收以及石膏晶体的形成都会产生不利的影响，并且过多量的氯根将大量吸收Ca2+，使石膏的脱水出现困难，故此条为主要原因。

4　制定对策及实施

4.1制定对策措施计划

（1）日常加强对电除尘器的全面检查，定期查看各个高压柜的二次电压、电流是否在合适的范围内。选择既高效又节能的运行方式的同时还要确保阴、阳级振打工作正常，尽可能减少进入吸收塔内的原烟气飞灰含量。（2）运行的过程中及时调整氧化风机的运行台数及保证足够的氧化风量。确保两台氧化风机的正常运行，控制其电流不低于40A。

4.2合理增加氧化风量

考虑到节能降耗的要求，在提高氧化风量的同时，尽量减少氧化风机的投入。所以我们决定在运行过程中，逐步启动甲、乙、丙号氧化风机，在稳定脱水1h后测定吸收塔石膏浆液中亚硫酸钙含量。

发电厂用#13脱硫吸收塔作为实验样本，在目前正常运行时，只启动一台氧化风机，在负荷900MW时启动脱水系统，稳定脱水1h后测定吸收塔中石膏浆液亚硫酸钙含量，测定数据如表3。

表3　吸收塔中石膏浆液亚硫酸钙含量

由上表可以看出，增开氧化风机对吸收塔中亚硫酸钙的氧化是可以起到正面效果的，但是在增开一台氧化风机，既两台氧化风机正常运行时，从经济角度和效率分析是最优化方案，同时石膏含水率也有所下降，所以在运行中，增开一台氧化风机运行的措施取得成功。

4.3降低吸收塔入口烟尘浓度

经过研究讨论，我们决定通过调整电除尘高压柜二次电流，振打方式等提高电除尘效率。具体采取措施如下：（1）通过不断实验，调整一电场火花率为80次/分，二、三电场为60次/分，四电场火花率为40次/分。（2）通过加强监盘，与主机沟通，在燃烧高灰分煤种时，适当提高振打次数，保证电除尘效率。（3）通过实验，适当提高了电除尘一电场高压柜的二次电流，以取得更好的除尘效果。

经对策实施后，我们发现电除尘效率有提高，吸收塔入口烟尘浓度有了明显的降低，从而石膏含水率也有明显的下降。如表4。

表4　收塔入口烟尘浓度及石膏含水率

5　效果检查及有形收益

最后我们通过在不同负荷阶段的对石膏的理化分析数据我们可以看到如表5。

表5　不同负荷阶段的对石膏的理化分析数据

经过研究，有效的减少了对脱硫系统及设备正常运行的影响，石膏的品质达到了预期的要求，消除了装车装船运输及后期加工环节都会带来不利的影响，赢得更多石膏客户青睐。

6　结语

国家对火电厂脱硫的要求越来越高，随着投入的不断加大，降本增效成了发电企业追求的目标，我们会以此为契机，发现新的节能降耗突破口，为电厂脱硫环保事业做出自己的贡献。

郁炎（1987—），男，江苏省镇江市，本科学历，研究方向：脱硫运行。

荆文华（1986—），男，江苏省镇江市，本科学历，研究方向：脱硫运行。