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        濕法脫硫系統(tǒng)石膏脫水效果影響因素分析及措施

        2019-07-19 05:45:01李士壯包朋占楊洲
        山東工業(yè)技術(shù) 2019年17期
        關(guān)鍵詞:濕法脫硫真空度氯離子

        李士壯 包朋占 楊洲

        摘 要:鄒縣發(fā)電廠八臺機(jī)組在濕法脫硫系統(tǒng)運(yùn)行過程中,經(jīng)常出現(xiàn)石膏脫水效果差的情況,從而造成石膏品質(zhì)下降,石膏銷售困難。本文針對上述問題分別從石膏漿液自身的物理特性、吸收塔反應(yīng)控制、旋流站及真空皮帶機(jī)脫水效果、廢水排放等幾方面綜合、深入分析,找出在各道工序中出現(xiàn)問題的原因,并逐一提出解決方案,從根本上解決石膏脫水效果差的問題,進(jìn)一步保證我廠濕法脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行。

        關(guān)鍵詞:濕法脫硫;石膏脫水;氯離子;真空皮帶機(jī);真空度

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.033

        0 前言

        鄒縣發(fā)電廠先后于2006年、2007年、2009年三年相繼對一二三四期機(jī)組進(jìn)行了脫硫系統(tǒng)改造,整套脫硫技術(shù)采用石灰石/石膏濕法脫硫技術(shù)。具體原理為首先采用石灰石漿液與煙氣中的SO2進(jìn)行吸收反應(yīng),生成我們通常所說的石膏()漿液。然后石膏排出泵將會把吸收塔內(nèi)漿液輸送至旋流站進(jìn)行一次脫水(大約脫去50%水),經(jīng)過一次脫水的漿液再經(jīng)過漿液分配器進(jìn)入真空皮帶脫水機(jī)進(jìn)行二次脫水,最終形成含水量在10%以下的石膏,最終石膏經(jīng)皮帶直接輸送至石膏倉進(jìn)行存儲。

        在整個生成干燥石膏過程中影響石膏脫水效果的最主要因素主要是:石灰石或石膏漿液自身特性和各石膏脫水設(shè)備工作效果是否達(dá)到最佳狀態(tài)。

        1 石灰石或石膏漿液的特性

        石膏晶體直徑的大小、石膏中氯離子的含量是決定石膏脫水效果的最主要因素。

        1.1 石膏晶體直徑

        石膏晶體粒徑的大小主要體現(xiàn)在以下幾個方面:吸收塔內(nèi)石膏漿液密度、漿液pH值、氧化空氣是否充足以及漿液的循環(huán)頻率等因素上。石膏晶體在脫硫塔中停留的時間長短決定石膏特性,在吸收塔中停留時間越長,石膏才能完整結(jié)晶,以便后期更好脫水,若時間較短,越短,生成的石膏晶體顆粒越小,后期石膏越容易堵塞濾布。

        1.2 石膏漿液中氯離子的含量

        石膏中的氯離子主要是煙氣中的HCL進(jìn)入吸收塔帶來的,煙氣中HCL會溶入石膏漿液中,使石膏中氯離子含量不斷提高。

        2 石膏產(chǎn)生及各石膏脫水設(shè)備

        在整個石膏脫水系統(tǒng)中,影響石膏脫水效果的主要設(shè)備為吸收塔、一級脫水石膏旋流站、二級脫水真空皮帶機(jī)及脫硫廢水排放情況,只有整個流程設(shè)備全都工作在最佳狀態(tài),才能真正達(dá)到石膏含水量小于10%的效果。

        2.1 吸收塔影響因素

        吸收塔中漿液的攪拌程度對石膏結(jié)晶效果有一定影響,石膏會由于攪拌強(qiáng)度不足或攪拌不均勻,導(dǎo)致石膏結(jié)晶成片狀或針狀等各形狀石膏晶體,進(jìn)一步降低脫水效果[1]。

        石膏漿液能否充分氧化也決定了石膏是否能夠達(dá)到好的脫水效果。如果吸收塔內(nèi)氧化空氣不足,石膏漿液的氧化反應(yīng)就會不充分,使得石膏漿液中含有過多的CaCO3,最終影響石膏的品質(zhì),同時也會導(dǎo)致石膏脫水效果差。

        2.2 石膏旋流站

        石膏旋流站經(jīng)過離心沉降原理將石膏漿液中的含水量降到50%左右,然后通過底流進(jìn)入到脫硫真空皮帶機(jī)上進(jìn)行二級脫水。

        影響旋流站旋流效果的主要因素有以下三點(diǎn):一是石膏旋流站的入口壓力,壓力越高,分離效果越好,一般控制在150KPa左右; 二是旋流子運(yùn)行個數(shù);三是旋流站是否堵塞。因此,在石膏旋流站運(yùn)行過程中,石膏旋流器入口壓力、旋流子運(yùn)行個數(shù)及旋流站整個運(yùn)行情況要時刻監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)壓力不對或者堵塞,立刻調(diào)整。

        2.3 真空脫水皮帶機(jī)

        (1)濾餅厚度:濾餅厚度決定了濾餅在真空皮帶機(jī)上的脫水效果,濾餅較厚,脫水困難,濾餅較薄,真空度不夠,一般將濾餅厚度控制在15~20mm,可以獲得比較好的脫水效果,下圖1為我廠一二期濾餅厚度與石膏含水率相互關(guān)系圖。

        從圖1可以看出,首先B皮帶機(jī)的脫水效率優(yōu)于A皮帶機(jī);其次隨著濾餅厚度降低,石膏含水率顯著降低,當(dāng)濾餅厚度在15mm~20mm之間時,石膏含水率達(dá)到最佳狀態(tài),石膏濾餅太薄,皮帶機(jī)真空就會泄露,整個皮帶機(jī)脫水效果顯著下降;最后皮帶機(jī)上濾餅的最終厚度可通過調(diào)節(jié)變頻器進(jìn)而調(diào)節(jié)驅(qū)動電機(jī)最終達(dá)到調(diào)整皮帶運(yùn)動線速度的目的。另外,若濾餅厚度過厚,要注意減少進(jìn)料量,將吸收塔石膏排出的數(shù)量降低減少,或者也可以在濾餅上加裝濾餅松器,形狀如耙子狀,可有效疏松濾餅,增加濾餅的脫水效果。

        (2)真空度:一般氣液分離罐的真空度維持在-50~-70(kpa)之間,濾布通流孔徑一般為20~30μm。

        真空度低:一是真空密封槽接合口處開裂,出現(xiàn)這種情況后,需停止脫水皮帶機(jī)運(yùn)行,放下真空密封槽接合口處開裂重新找正補(bǔ)膠并固定每段真空密封槽。二是真空密封槽下方法蘭連接處泄漏,這通常會有吹哨聲,解決這種問題時,需要停車后放下真空室,檢查密封墊片情況,如果墊片有問題則更換墊片,如果不是墊片問題,那么只需將泄漏處的法蘭螺栓重新緊固[2]。三是由于濾布兩側(cè)支撐板距離太近,導(dǎo)致濾布兩側(cè)被抬起,可以把兩側(cè)擋板向外側(cè)兩側(cè)移動,放低濾布。四是查看摩擦帶磨損情況,摩擦帶正常為5mm,若我們測量摩擦帶在4mm 以下就需更換摩擦帶,一般摩擦帶使用壽命為18月。五是工藝水提供的摩擦帶與皮帶之間密封潤滑水不足,造成真空泄露現(xiàn)象。六是氣液分離器出口管至三聯(lián)箱或回收水箱出口液位低,出口處未全部沒入水中,未形成封閉。

        真空度高:出現(xiàn)這種問題的主要原因是皮帶跑偏,造成皮帶中間孔被滑臺或摩擦帶覆蓋,形成錯位,在此處形成憋壓現(xiàn)象,此時要及時調(diào)整皮帶,防止皮帶進(jìn)一步跑偏。二是由于濾布堵塞或?yàn)V布使用時間較長。

        (3)濾布及皮帶跑偏:一是漿液未均布在濾布上,需檢查工作是否正常,若有損壞,及時進(jìn)行更換。二是濾布糾偏裝置反映不靈敏,糾偏裝置反應(yīng)較慢,氣囊動作不及時。造成濾布發(fā)生大范圍偏移時才開始對濾布進(jìn)行糾偏,而最終無法調(diào)整偏移過大的濾布。為此我們把整個糾偏裝置改造為通過糾偏氣囊及軌道能夠?qū)崟r靈敏調(diào)整糾偏輥角度的新型糾偏裝置,精確控制糾偏氣囊糾偏的各種動作,確保我們的皮帶及濾布能夠始終穩(wěn)定運(yùn)行。三是安裝在石膏脫水皮帶機(jī)下料口處的石膏刮板與濾布之間空隙較大,造成濾布回程攜帶大量未刮干凈的石膏,大量石膏一方面會堵塞濾布及濾布沖洗水噴頭,另一方面黏連在濾布托輥一側(cè),造成濾布跑偏。同時,大量石膏會隨濾布沖洗水回水進(jìn)入濾餅沖洗水箱,進(jìn)一步堵塞濾餅沖洗噴嘴,最終增加石膏中氯離子含量,降低脫水效率。為增加石膏刮板刮除石膏的效率,根據(jù)現(xiàn)場情況及查閱資料,最終決定將原有固定式石膏刮板改為能夠根據(jù)與濾布間隙及脫水石膏輸出量而隨時能夠調(diào)整間隙的新型濾布清掃器。結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示:

        工作原理為:一是當(dāng)張緊螺母轉(zhuǎn)動時,帶動彈簧外殼及張緊彈簧運(yùn)動,進(jìn)而帶動旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn),由于旋轉(zhuǎn)臂與旋轉(zhuǎn)通軸相對固定,旋轉(zhuǎn)通軸與矩形支撐梁相對固定,矩形支撐梁與弧形軟性刮刀相對固定,進(jìn)而旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)帶動弧形軟性刮刀旋轉(zhuǎn),以此來起到調(diào)整弧形軟性刮刀與濾布間隙的效果。

        二是由于彈簧外殼內(nèi)側(cè)安裝張緊彈簧,當(dāng)濾布接頭一瞬間碰撞弧形軟性刮刀,進(jìn)一步帶動旋轉(zhuǎn)臂運(yùn)動,最終壓縮張緊彈簧來泄力,以此來達(dá)到當(dāng)濾布接頭一瞬間碰撞弧形軟性刮刀時,弧形軟性刮刀會瞬間彈起,直到濾布接頭轉(zhuǎn)過,由于張緊彈簧存在,弧形軟性刮刀會立刻回復(fù)原位,達(dá)到保護(hù)濾布接頭的效果。

        2.4 廢水排放

        煙氣中各種雜質(zhì)都會進(jìn)入吸收塔漿液中,造成吸收塔漿液的氯離子濃度和一些重金屬離子濃度會逐漸升高,極大影響了石膏的結(jié)晶,不利于脫水[3],因此廢水排放系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行能夠有效排出整套脫硫系統(tǒng)雜質(zhì),進(jìn)一步提高石膏脫水效率及石膏純度。

        3 總結(jié)

        隨著我廠節(jié)能減排及提質(zhì)增效工作的不斷深入,要求環(huán)保設(shè)施,尤其是脫硫裝置必須100%正常投運(yùn),且要求脫硫效率達(dá)95%以上,而檢驗(yàn)脫硫效率的一個關(guān)鍵指標(biāo)就是石膏含水率,同時石膏含水率也直接決定了我廠石膏能否正常銷售,而決定石膏含水率的關(guān)鍵就在于我廠整套脫硫系統(tǒng)的協(xié)同、穩(wěn)定、高效運(yùn)行,它要求石膏漿液自身的物理特性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),提高電除塵效果,降低電除塵出口煙塵含量;它要求吸收塔擁有足夠的氧化空氣、攪拌強(qiáng)度及反應(yīng)時間,使得石膏漿液得到充分反應(yīng);它要求石膏旋流器、脫水皮帶機(jī)、廢水排放等穩(wěn)定運(yùn)行,使得石膏含水率及雜質(zhì)含量進(jìn)一步下降,只有當(dāng)整套系統(tǒng)共同優(yōu)質(zhì)、高效運(yùn)行,脫水皮帶機(jī)才會輸出干燥、顏色純正的優(yōu)質(zhì)石膏。

        參考文獻(xiàn):

        [1]田永.濕法脫硫真空皮帶機(jī)脫水效果分析[J].山東工業(yè)技術(shù),2014(21):28-29.

        [2]鄧永利.煙氣脫硫裝置石膏脫水系統(tǒng)常見問題及處理[J].設(shè)備管理與維修,2011(S1):129-131.

        [3]鄭偉.石膏脫水系統(tǒng)常見故障分析與處理[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2016(18):87-88.

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