脱硫石膏脱水困难原因分析及对策

脱硫石膏脱水困难原因分析及对策

唐振海1徐长江2

国电吉林龙华长春热电一厂吉林长春130000

摘要：脱硫石膏含水率过高引起脱水困难，其主要原因在于石膏结晶过程受到影响，晶体细小。利用现有废水处理设备，对影响石膏晶种生长的循环水排污水进行处理，破坏阻垢剂的水稳效果，使问题得到解决。处理后的复用水重新用作脱硫系统工艺用水，可使电厂原有的水平衡体系得到恢复，达到节水减排的效果。

关键词：脱硫石膏；脱水困难；原因；对策

1石膏脱水效果的常见影响因素

1.1浆液PH

浆液PH对石膏品质具有重要影响，在实际脱硫生产运行中，浆液PH理论上应控制在5.0～5.8左右，浆液PH偏高有利于SO2的吸收，不利于CaCO3的溶解，PH偏高将导致过量的残余石灰石进入到石膏中。PH偏低将生成大量的亚硫酸盐。在监测期间我厂脱硫塔浆液的PH平均值为6.5，超出理论标准值，残余的石灰石进入到石膏中，从而影响石膏的脱水效果。因此，为了确保后期石膏的品质，应建议适当的降低石灰石的供浆量，将浆液的PH稳定在标准范围内。

1.2浆液温度

在脱硫运行过程中，随着浆液温度的降低，CaSO3·1/2H2O溶解度将会降低，而温度升高时，CaSO4·2H2O将脱水形成无水CaSO4，因此，为了保证生产合格的石膏颗粒，避免出现系统结垢问题，工艺控制上应将石膏结晶温度稳定在合适的范围内。

1.3入口烟气含尘量超标

入口烟气中的飞灰在运行中不断溶出一些金属离子且浓度会逐渐升高，不断富集的重金属离子不利于吸收塔内SO2的去除，并且对石膏晶体的生成产生不利影响。

2我厂烟气脱硫系统概况

我厂2×350MW超临界机组采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，1炉1塔，2台脱硫塔共用1套石灰石制备系统和1套石膏脱水系统。脱硫工艺流程如图1所示，图中实线为脱硫工艺介质，虚线为水介质。脱硫工艺用水采用处理后的工业废水及闭式循环冷却塔排污水（以下简称复用水），即脱硫工艺用水处于全厂水平衡系统的关键位置。

对1、2号吸收塔浆液3个月来的运行数据进行分析，结果显示，浆液PH值基本在5.2～5.7，浆液密度为1.09～1.12g/cm3，氯离子质量浓度为5500～9000mg/L，碳酸钙质量分数大多低于2%，亚硫酸钙质量分数均低于0.2%，酸不溶物质量分数基本低于2%，硫酸钙质量分数在90%以下。对比正常运行时的状况，浆液各项指标均处于合格状态。

4.3介质原因分析与排除

4.3.1烟气

烟气中与石膏晶体形成有关的参数为SO2和粉尘含量。SO2含量变化对石膏的作用较微弱，一般通过影响液相碱度引起液膜阻力增加。而当烟气中体积细小的粉尘含量过高时，粉尘会直接包裹在CaCO3和亚硫酸盐晶体表面阻止反应，降低石膏浆液品质。粉尘中的氟铝络合物对CaCO3的“包裹”作用也会使脱硫效率下降，从而降低浆液中的石膏含量，造成石膏脱水困难。

对近1年进入脱硫塔烟气成分进行了分析，无论是1号还是2号脱硫吸收塔，其入口SO2、粉尘含量并没有发生明显变化，均控制在设计值之内，在石膏品质恶化期的各项指标都在历史范围内或低于历史数值，说明烟气对石膏品质并无影响。

4.3.2工艺用水水质

脱硫工艺用水主要用于脱硫塔补水、石灰石制浆系统，一般含有可溶性盐，此外有机物如检修机油等也会通过地坑进入脱硫塔，因此吸收塔用水来源复杂。我厂自2011年投产以来，一直使用复用水作为脱硫系统工艺用水。

分析我厂2014年4月1日至2015年10月25日脱硫工艺水质变化趋势，电导率在2015年4月到7月之间表现出上升的趋势，从550μS/cm左右上升到1230μS/cm左右，硬度与氯根的变化与电导率相似。电导率显著上升是由于循环水加入了过量的阻垢剂，使循环水的浓缩倍率上升，同时阻垢剂随着冷却塔排水进入到复用水中，再流入脱硫系统，造成石膏晶体生长不利。因此，对于用作脱硫工艺用水的复用水，仍需要进一步处理，使其不影响石膏结晶之后才能再次投用。

5措施与效果

5.1恢复脱硫塔浆液品质

自2015年7月底开始，脱硫工艺水补充水由复用水改为水质较好的工业水。为了加快置换浆液，将吸收塔浆液排至事故浆液箱，并陆续向1、2号吸收塔分别补入新鲜浆液，两塔石膏浆液开始好转，脱水后的石膏落入石膏库呈松散粉末状，石膏含水率慢慢下降。自2015年7月15日，石膏含水率开始有了明显下降，至2015年7月21日，脱硫系统石膏含水率基本恢复到正常水平，即石膏含水率为11%～16%，说明浆液品质已恢复正常。

5.2复用水“去阻垢剂”处理

复用水中含有循环水排污水，其中的阻垢剂阻碍脱硫石膏晶粒长大，导致石膏含水率偏高，拟采用熟石灰对循环水排污水进行处理，为此进行了小型试验。试验情况：在循环水排污水中加入熟石灰粉，单纯调节PH值，考察沉淀效果，发现当PH值为12时水质失稳，即阻垢剂的水质稳定效果被破坏，沉淀物能很好地沉淀下来。

结束语

在烟气脱硫系统中，常出现因石膏含水率高而导致石膏品质下降的问题。文章针对我厂石膏脱水困难的问题，从原料品质、浆液成分及品质、运行设备等方面总结了出现该问题的原因，提出了相应的预防措施。

参考文献

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