华润贵州六枝电厂燃煤烟气脱硫石膏综合利用研究

徐 伟，高 原

（蓝天环保设备工程股份有限公司，杭州 310010）

1 石膏质量现状和厂家要求

1.1 石膏质量现状

国内湿法石灰FGD系统通过合理设计可以生产出商业质量的石膏副产品，但很少被采用。下面就以华润贵州六枝电厂的脱硫石膏质量为例进行说明。该电厂脱硫石膏2010年8月、9月、10月三个月的化验数据如表1所示。

1.2 厂家要求

某石膏板厂对石膏品质的最低要求如表2所示。

表1 某电厂脱硫石膏2010年8月、9月、10月三个月化验数据

表2 某石膏板厂对石膏品质的最低要求

1.3 综述

该电厂脱硫石膏除CaSO3·1/2H2O含量这项指标达到要求外，其余指标均未达标，其中CaSO4·2H2O含量只有74%，水含量达到20%。造成各项指标不达标的原因是多方面的，每一种原因可同时影响几个指标，各种原因之间又会相互作用，共同加剧对脱硫系统的影响。

2 石膏品质现状原因分析

2.1 碳酸钙含量高

由于脱硫效率要达到95%的高要求，部分脱硫系统阻力过大，在高负荷时无法启动两台循环泵来保证脱硫效率，为了保证脱硫效率，只能维持高pH值。

由于近期部分吸收塔浆液存在异常状况，例如，#1脱硫塔浆液颜色发黑、起泡现象严重、脱硫效率下降，为了保证脱硫效率，该电厂只能维持高pH值，导致碳酸钙的过量。

浆液中大量可溶离子（如氯离子、镁离子、铝离子、氟离子等）富集，抑制了碳酸钙在吸收塔浆液中的电离和溶解，进而抑制了碳酸钙与烟气中SO2的反应。

经化验，石灰石原料中CaMg（CO3）2成分达到32%。Mg离子会造成吸收塔浆液起泡现象，吸收塔浆液中大量Mg离子富集，而MgCO3为可溶物，会导致浆液中大量CO32-富集，从而抑制CaCO3的电离和溶解。

2.2 二水硫酸钙含量低

电厂除尘器除尘效果不达标，烟气中粉尘含量超标，导致脱硫系统中烟气杂质含量增加[1]。由于脱硫浆液异常，脱硫效率降低，吸收塔浆液维持高pH值运行，造成吸收塔浆液中碳酸钙含量增加。石灰石品质不好，由于石灰石中白云石CaMg（CO3）2过高，Mg离子含量过高会抑制浆液中CaCO3与SO2的反应。

2.3 石膏含水率大原因

脱硫系统石膏含水率均偏高（大于10%），影响石膏销售，影响石膏含水率的主要因素有以下几个方面。

2.3.1 石膏浆液中杂质过多

杂质主要指飞灰、石灰石中带来的杂质等，这些杂质干扰了吸收塔内化学反应的正常进行，影响了石膏的结晶和大颗粒石膏晶体的生成。另外，杂质夹在石膏晶体之间，堵塞了游离水在石膏晶体之间的通道，使石膏脱水变得困难。

2.3.2 石膏浆液中CaCO3或CaSO3·1/2H2O过多

石膏浆液中CaCO3或CaSO3·1/2H2O过多，这是吸收塔内pH值控制不好、氧化不充分所致。若pH值过高，则石膏中的CaCO3就会增加，导致浆液品质恶化、脱水困难又不经济。如果生成的CaSO3·1/2H2O得不到充分的氧化，会导致石膏中CaSO3·1/2H2O含量过高，脱水困难。

2.3.3 废水系统不能正常投用，系统中杂质无法排出

脱硫系统中排出的废水取自废水旋流器的溢流，主要为飞灰、石灰石中带来的杂质以及未溶的石灰石。这些杂质大多质量较轻，当石膏浆液流到皮带机滤布上时，较轻的杂质漂浮在浆液的上部，颗粒较石膏颗粒细且黏性大，因此石膏饼表面常被一层呈深褐色的物质覆盖，这层物质手感很黏，很快会析出水分。如果废水系统不能正常投用，系统中杂质就会累积，导致石膏脱水越来越困难。

2.3.4 石膏浆液过饱和度控制不好，导致结晶颗粒过细或出现针状及层状晶体

煤种硫分偏高导致烟气脱硫装置（FGD）进口烟气中含硫量超标。如果进口烟气中SO2的含量严重超标，会带来两方面负面影响。一是导致CaSO3·1/2H2O氧化不充分，二是导致石膏晶体结晶的时间过短，不能生成大颗粒的石膏晶体，造成脱水困难[2]。

3 解决方法

3.1 提高电除尘除尘效率，减少锅炉投油

提高电除尘除尘效率，降低烟气中所带烟尘含量，减少烟尘所带入的氧化铝、二氧化硅、HF等杂质含量，可有效降低脱硫石膏中杂质含量。另外，烟尘带入的杂质含量降低，可降低吸收塔浆液恶化现象的发生率，防止频繁出现坏浆、烂浆现象。减少锅炉投油，可减少烟气中所夹带未燃尽的油类物质，防止石灰石浆液的气泡现象发生，同时保持脱出的石膏外观颜色的质量。

3.2 控制石灰石料品质

建立正规完善的化验室和配备充足的化验人员，对石灰石料和水源等相关重要参数进行化验，给运行管理人员提供日常化验参数。另外，要定期检测石灰石浆液的粒度，测定石灰石中CaCO3和酸不溶物的含量，这是通过运行管理保证石膏质量的重要措施。

建立完善的原料监督制度，严格控制石灰石料质量，对于质量不合格的石灰石料实行不予入库的处理。防止MgCO3或SiO2等杂质含量超标，进入脱硫系统从而严重影响脱硫石膏品质。

3.3 对设备进行改造维修，提高设备完好率

对脱水皮带机进行改造维修，保证滤布的完整、无破损、透气性。另外，对脱水皮带机的真空气路系统进行调整，保证脱水皮带机运行时能维持合理的真空度，从而降低脱水石膏的含水率。加大维护保养力度，保证吸收塔搅拌器、滤饼冲洗水系统等设备的完好率、投运率，进而保证系统的稳定正常运行，以保证石膏品质的稳定度[3]。

3.4 改进脱硫工艺

更换脱硫用水水源，采用氯离子含量低的水源，或采用除盐除水装置对来水水源进行脱盐脱氯处理。对脱硫废水系统进行扩容改造，加大废水处理量，降低吸收塔浆液中氯离子、镁离子等可溶离子的含量。对于氧化效果不好的系统，可采用塔外强制氧化技术，以改善石膏结晶效果和提高石膏品质。尽量采用多泵运行方式，提高浆液的循环量，加剧浆液的扰动，提高浆液和空气的接触，同时控制石灰石补浆量，采用低pH值运行，改善石膏氧化结晶效果。

4 结论

本文介绍了影响石灰石FGD系统石膏副产物品质的各种因素以及相应的改善提高方法。湿法石灰石FGD系统的特点决定了石膏副产品质量成为一项重要的设计保证值，成为FGD装置运行控制的重要参数之一。脱硫石膏质量的高低和质量的稳定性直接影响石膏销售价格，要保证脱硫石膏的质量，人们应从设计和运行管理两方面加强控制，采取相应的改进措施。

1 王志轩，潘 荔.火电厂烟气脱硫现状和政策[J].中国电力企业管理，2004，（10）：50-51.

2 林春源.大型火电厂脱硫系统的设计与应用[J].能源与环境，2005，（2）：43-46.

3 赵 毅，李守信.有害气体控制工程[M].北京：化学工业出版社，1992.