李士壯 包朋占 楊洲

摘 要：鄒縣發(fā)電廠八臺(tái)機(jī)組在濕法脫硫系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)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(duì)上述問(wèn)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(wèn)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(wèn)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(duì)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(shuō)的石膏（）漿液。然后石膏排出泵將會(huì)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(guò)一次脫水的漿液再經(jīng)過(guò)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(cāng)進(jìn)行存儲(chǔ)。

在整個(gè)生成干燥石膏過(guò)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(gè)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(shí)間長(zhǎng)短決定石膏特性，在吸收塔中停留時(shí)間越長(zhǎng)，石膏才能完整結(jié)晶，以便后期更好脫水，若時(shí)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(lái)的，煙氣中HCL會(huì)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(gè)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(jí)脫水石膏旋流站、二級(jí)脫水真空皮帶機(jī)及脫硫廢水排放情況，只有整個(gè)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(duì)石膏結(jié)晶效果有一定影響，石膏會(huì)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(huì)不充分，使得石膏漿液中含有過(guò)多的CaCO3，最終影響石膏的品質(zhì)，同時(shí)也會(huì)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(guò)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(guò)底流進(jìn)入到脫硫真空皮帶機(jī)上進(jìn)行二級(jí)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(gè)數(shù);三是旋流站是否堵塞。因此，在石膏旋流站運(yùn)行過(guò)程中，石膏旋流器入口壓力、旋流子運(yùn)行個(gè)數(shù)及旋流站整個(gè)運(yùn)行情況要時(shí)刻監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)壓力不對(duì)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(shí)，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(huì)泄露，整個(gè)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(guò)調(diào)節(jié)變頻器進(jìn)而調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)最終達(dá)到調(diào)整皮帶運(yùn)動(dòng)線速度的目的。另外，若濾餅厚度過(guò)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(kāi)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(kāi)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(huì)有吹哨聲，解決這種問(wèn)題時(shí)，需要停車后放下真空室，檢查密封墊片情況，如果墊片有問(wèn)題則更換墊片，如果不是墊片問(wèn)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(dòng)，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(cè)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(rùn)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(méi)入水中，未形成封閉。

真空度高：出現(xiàn)這種問(wèn)題的主要原因是皮帶跑偏，造成皮帶中間孔被滑臺(tái)或摩擦帶覆蓋，形成錯(cuò)位，在此處形成憋壓現(xiàn)象，此時(shí)要及時(shí)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(shí)間較長(zhǎng)。

（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(shí)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(dòng)作不及時(shí)。造成濾布發(fā)生大范圍偏移時(shí)才開(kāi)始對(duì)濾布進(jìn)行糾偏，而最終無(wú)法調(diào)整偏移過(guò)大的濾布。為此我們把整個(gè)糾偏裝置改造為通過(guò)糾偏氣囊及軌道能夠?qū)崟r(shí)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(dòng)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(huì)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(shí)，大量石膏會(huì)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(chǎng)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(shí)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(dòng)時(shí)，帶動(dòng)彈簧外殼及張緊彈簧運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)，由于旋轉(zhuǎn)臂與旋轉(zhuǎn)通軸相對(duì)固定，旋轉(zhuǎn)通軸與矩形支撐梁相對(duì)固定，矩形支撐梁與弧形軟性刮刀相對(duì)固定，進(jìn)而旋轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)弧形軟性刮刀旋轉(zhuǎn)，以此來(lái)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(dòng)旋轉(zhuǎn)臂運(yùn)動(dòng)，最終壓縮張緊彈簧來(lái)泄力，以此來(lái)達(dá)到當(dāng)濾布接頭一瞬間碰撞弧形軟性刮刀時(shí)，弧形軟性刮刀會(huì)瞬間彈起，直到濾布接頭轉(zhuǎn)過(guò)，由于張緊彈簧存在，弧形軟性刮刀會(huì)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(huì)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(huì)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(gè)關(guān)鍵指標(biāo)就是石膏含水率，同時(shí)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(shí)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(huì)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.

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