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        淺談濕法脫硫石膏品質(zhì)優(yōu)化

        2016-12-28 16:58:58朱開亮
        中國科技縱橫 2016年20期

        朱開亮

        【摘 要】 隨著石膏副產(chǎn)品的持續(xù)開發(fā),對石膏品質(zhì)的提升就顯得尤為重要,在石膏綜合利用中,也提出了對石膏顏色的要求,避免生產(chǎn)出的產(chǎn)品在外觀上的不合格。對于石膏純度及石膏、水份、氯離子的要求也在逐步的提高。對于利用石膏作為原料的產(chǎn)品,石膏品質(zhì)越好,生產(chǎn)出來的產(chǎn)品品質(zhì)越好,建材產(chǎn)品強(qiáng)度、柔韌性的參數(shù)越好,工藝品生產(chǎn)出來的產(chǎn)品外觀更美觀。這些產(chǎn)品的石膏原料主要來源于電廠濕法脫硫生產(chǎn)的石膏,所以要求電廠濕法脫硫石膏的品質(zhì)越來越高,本文就根據(jù)電廠石膏脫硫石膏品質(zhì)提升提出優(yōu)化方案。

        【關(guān)鍵詞】 石膏 石灰石 品質(zhì)

        1 概述

        華潤電力(常熟)有限公司采3*650MW機(jī)組煙氣脫硫采用美國B&W公司的石灰石—石膏就地強(qiáng)制氧化脫硫工藝,采用一爐一塔脫硫裝置。脫硫系統(tǒng)響應(yīng)國家要求,通過技術(shù)改造后達(dá)到超凈排放的標(biāo)準(zhǔn)。煙氣系統(tǒng)經(jīng)過電除塵器和引風(fēng)機(jī)后,正常運(yùn)行時出FGD入口煙道引入FGD裝置,進(jìn)行凈化處理。石膏首先通過石膏旋流站進(jìn)行一級分離脫水,再進(jìn)行二級真空皮帶脫水機(jī)進(jìn)行脫水,最終達(dá)到合格的石膏,生產(chǎn)出來的石膏通過汽運(yùn)、船運(yùn)的方式到達(dá)用戶場地備用。而目前石膏品質(zhì)不能夠完全達(dá)到石膏用戶的要求。

        2 正文

        2.1 脫硫石膏品質(zhì)現(xiàn)狀

        石膏純度在88-92%之間,水份在12-20%之間,氯離子在100-500ppm之間。石膏品質(zhì)很不穩(wěn)定,石膏品質(zhì)很差。

        2.2 脫硫石膏品質(zhì)差原因分析

        石膏品質(zhì)主要存在的問題在于,石膏在機(jī)組啟停機(jī)期間的顏色發(fā)黑問題,主要原因是在機(jī)組啟動過程中,由于鍋爐溫度低,投油燃燒給鍋爐加溫。當(dāng)溫度加熱到一定溫度后投入煤粉對鍋爐進(jìn)行繼續(xù)加溫,在這一段時間內(nèi)燃油及煤粉沒有充分燃燒,電除塵器無法投入正常運(yùn)行,而這部分煙氣中油灰及煤灰就被吸收塔漿液洗滌后留在了吸收塔中,導(dǎo)致吸收塔中的石膏漿液變黑。變黑的石膏漿液在通過脫水,脫水后的石膏就會變黑。

        石膏純度低的問題主要是在脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行中,由于超凈排放的要求,SO2排放值不能超過35mg/M3,這樣在運(yùn)行控制中就好就好將石膏漿液PH值提高,以保證環(huán)保排放不超標(biāo)。石膏漿液PH值的提高直接導(dǎo)致石膏漿液中的碳酸鈣超標(biāo),這樣在同體積下石膏的體積被石灰石所占據(jù),導(dǎo)致石膏純度低。

        石膏純度低的另一個原因是,在吸收塔漿液在高密度、高PH值時,濕法脫硫系統(tǒng)中石膏漿液就需要更多的強(qiáng)制氧化空氣,由于密度、PH值得升高,同體積下的石膏漿液與氧氣接觸面積減少,導(dǎo)致石膏漿液中亞硫酸鈣就會升高,亞硫酸鈣由于物理形狀類似椎體,這些椎體的亞硫酸改在通過脫水時,會堵塞真空皮帶脫水機(jī)濾布的經(jīng)緯線之間的孔洞,這樣造成正空皮帶脫水機(jī)真空高,無法有效地脫除石膏漿液中的水份,石膏含水增加導(dǎo)致石膏純度下降。

        石膏水份超標(biāo)原因是,石灰石及石灰石粉質(zhì)量差,石灰石及石灰石粉中含有含泥量超標(biāo),在使用后,泥土進(jìn)入吸收塔系統(tǒng)后,它不和二氧化硫進(jìn)行反應(yīng),而是隨著石膏漿液進(jìn)入脫水系統(tǒng)。當(dāng)這部分泥土進(jìn)入到真空皮帶脫水機(jī)后,這部分泥土就在脫水過程中堵塞真空皮帶脫水機(jī)濾布的經(jīng)緯線之間的孔洞。使得真空皮帶脫水機(jī)真空升高,真空皮帶脫水機(jī)無法正常工作,導(dǎo)致石膏水份過高。

        石膏水份超標(biāo)另一個原因是,脫硫廢水無法正常運(yùn)行,導(dǎo)致石膏漿液中的不參與反映的細(xì)小顆粒增加,在脫水過程中堵塞真空皮帶脫水機(jī)濾布的經(jīng)緯線之間的孔洞。使得真空皮帶脫水機(jī)真空升高,真空皮帶脫水機(jī)無法正常工作,導(dǎo)致石膏水份過高。

        石膏氯離子超標(biāo)原因是,由于真空皮帶脫水機(jī)真空差導(dǎo)致,真空皮帶脫水機(jī)真空差主要有以下幾個方面:①真空皮帶脫水機(jī)濾液接收罐下降管堵,會造成真空皮帶脫水機(jī)真空差。②真空皮帶脫水機(jī)真空管、真空盒老化腐蝕樓真空,造成真空皮帶脫水機(jī)真空差。③濾布再生能力差,濾布變形老化嚴(yán)重,造成真空皮帶脫水機(jī)真空差。真空皮帶脫水機(jī)真空差導(dǎo)致真空皮帶脫水機(jī)無法正常將石膏漿液中的水份脫除,導(dǎo)致濾餅沖洗水效果下降,導(dǎo)致石膏氯離子超標(biāo)。

        石膏氯離子超標(biāo)的另一原因是,真空皮帶脫水機(jī)濾餅沖洗水設(shè)置不合理,在真空皮帶脫水機(jī)濾餅還未形成就進(jìn)行濾餅沖洗,無法達(dá)到濾餅沖洗效果。還有就是濾餅沖洗水噴嘴設(shè)置不合理,濾餅沖洗噴嘴有堵塞,造成濾餅沖洗水噴嘴霧化效果差,無法均勻全面的沖洗石膏濾布。

        2.3 優(yōu)化濕法脫硫石膏品質(zhì)措施

        優(yōu)化機(jī)組啟動期間石膏顏色變黑的措施是,利用機(jī)組鄰機(jī)進(jìn)行加熱啟動鍋爐,將爐膛加熱至200度以上,同時利用小油槍燃燒,逐步提升爐膛溫度,使得燃油在爐膛內(nèi)充分燃燒,減少油氣及未燃盡的燃油進(jìn)入電除塵,同時在鍋爐點(diǎn)火前將低電除塵電場電壓在3.5萬伏以下投入電除塵電場。隨著爐膛溫度的提升在排煙溫度達(dá)到50度時,電除塵電場參數(shù)逐步提升至正常值。減少粉塵及油灰進(jìn)入吸收塔系統(tǒng)。保持石膏漿液相對清潔?;蛘邔﹀仩t油槍進(jìn)行技術(shù)改造,將油槍改造成氣泡霧化油槍,氣泡霧化油槍的霧化機(jī)理主要是利用流體力學(xué)兩相流理論,將低壓霧化介質(zhì)(蒸汽或壓縮空氣)注入到低壓油里面,在一混合腔內(nèi)混合,形成油包氣的特定流態(tài)—?dú)馀萘鳎脷馀莸漠a(chǎn)生、運(yùn)動、變形,直至在槍頭出口處形成氣泡內(nèi)外壓力差,通過其壓差使氣泡漲裂來霧化的,破壞的是燃油的表面張力,所以其能耗小,霧化顆粒度細(xì)(一般可達(dá)50μm左右),而且尺寸分布均勻。因此,燃燒充分,不冒黑煙;再加上其結(jié)構(gòu)特性,油孔、氣孔均較大,而且孔數(shù)多,所以不易出現(xiàn)結(jié)焦、堵塞,冷爐點(diǎn)火冒黑煙現(xiàn)象。

        優(yōu)化石膏純度的措施是,通過向吸收塔內(nèi)添加脫硫DBA藥劑,通過添加脫硫DBA藥劑加速碳酸鈣與二氧化硫的反應(yīng),提高二氧化硫的脫除率,降低石膏漿液中的碳酸鈣含量,同時起到降低石膏漿液PH值得目的。提高石膏漿液中石膏含量的占比,提高石膏純度。在對吸收塔添加脫硫DBA藥劑后,根據(jù)燃煤硫份確定合理的漿液循環(huán)泵運(yùn)行臺數(shù),在燃燒高硫煤時加大氧化風(fēng)量的供給,以保證石膏漿液充分氧化反應(yīng)。

        優(yōu)化石膏水份的措施是,嚴(yán)格根據(jù)石灰石及石灰石粉的技術(shù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收,對石灰石及石灰石粉中含有泥的石灰石及石灰石粉嚴(yán)禁使用。脫硫廢水系統(tǒng)必須按照系統(tǒng)設(shè)計的出力進(jìn)行投運(yùn),減少吸收塔漿液中的不反應(yīng)的雜質(zhì)通過廢水系統(tǒng)帶走一部份,減少不反應(yīng)的雜質(zhì)對真空皮帶脫水機(jī)的濾布經(jīng)緯孔洞的堵塞,提高真空皮帶脫水機(jī)的運(yùn)行工況。

        優(yōu)化石膏離子的措施是,加強(qiáng)對真空皮帶機(jī)系統(tǒng)的維護(hù)檢修工作,對使用超過壽命的配件技術(shù)進(jìn)行跟換,保證真空皮帶脫水機(jī)有良好的運(yùn)行真空狀態(tài)。合理設(shè)置真空皮帶脫水機(jī)濾餅沖洗水的位置及噴嘴的維護(hù)工作。濾餅沖洗水的沖洗位置設(shè)定,應(yīng)在真空皮大脫身機(jī)脫水時濾餅形成后的50CM處,保證真空皮帶脫水機(jī)有充足的濾餅形成時間,對噴嘴的霧化效果要及時跟蹤檢查,避免噴嘴堵塞造成重新不均勻,導(dǎo)致石膏氯離子超標(biāo)。對真空皮帶脫水機(jī)設(shè)備的各個運(yùn)轉(zhuǎn)部件要定期進(jìn)行檢查、清理,才能保證真空皮帶脫水機(jī)的良好運(yùn)行工作,才能脫出合格的石膏。

        3 結(jié)語

        通過石膏品質(zhì)原因分析及優(yōu)化濕法脫硫石膏品質(zhì)措施后,石膏品質(zhì)得到了很大的提升,石膏純度在90-94%之間,水份在8-11%之間,氯離子在20-50ppm之間。石膏外觀顏色穩(wěn)定呈土黃色,石膏品超出濕法脫硫系統(tǒng)石膏設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]華潤電力(常熟)有限公司650MW機(jī)組除灰脫硫運(yùn)行規(guī)程.

        [2]華潤電力(常熟)有限公司650MW機(jī)組除灰脫硫系統(tǒng)圖冊.

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