火电厂湿法脱硫石膏含水率高原因及对策分析郑卫华

火电厂湿法脱硫石膏含水率高原因及对策分析郑卫华

(大唐环境股份有限责任公司邳州徐塘项目分公司江苏省邳州市221300)

摘要:由于石灰石-石膏湿法技术在脱硫效率高、技术成熟等方面具有一定优势,因此被广泛应用于火电厂脱硫环节。但由于该脱硫工艺存在一定的复杂性,在脱硫环节容易出现石膏含水率高的情况,从而对石膏运输、销售等产生一定影响。本文主要对引起火电厂湿法脱硫石膏含水率超标的因素进行探讨,并提出如何有效地对石膏含水率进行控制,希望对火电厂脱硫工艺的完善提供参考。

关键词:火电厂;湿法脱硫;石膏含水率高

我国火电厂发电主要是以煤作为能源,其在燃烧的过程中会产生一定量的二氧化硫气体,这种气体如果直接排放于空气中,会对环境产生一定的污染,与当下所提倡的节能环保理念相背离,因此需要火电厂采取相应的技术对二氧化硫进行处理。同时在火电厂脱硫过程中,脱硫系统运行中会遇到石膏含水率超标的现象,对石膏质量和系统正常运转产生不利影响,因此为了保证石膏符合所规定的质量,需要对石膏脱水率进行合理的把控。

一、当下引起火电厂湿法脱硫石膏含水率超标的因素

在火电厂采取湿法脱硫工艺对二氧化硫进行处理,由于吸收塔内石膏浆液含有石膏晶体、氯化钙以及反应残留的石灰石等物质,利用吸收塔装置将石膏浆液传输到石膏水力旋流器中进行浓缩,对石膏晶体进行分级,然后利用真空皮带脱水机对石膏进行洗涤、脱水[1]。由于该脱硫工艺系统运作存在一定的复杂性,容易造成石膏含水率超标的情况,其中石膏含水率高的因素主要体现在以下方面:

(一)由于旋流器运行压力大,沉砂嘴直径过大造成石膏含水率高

火电厂采取石灰石-石膏湿法脱硫工艺进行脱硫的过程中会应用石膏旋流器,其作用是将石膏浆液中的固体颗粒进行分离或者分级处理,在正常完成旋流器分离之后,旋流器底部浆液所含颗粒物直径比较大,密度和二水硫酸钙纯度比较高,溢出部分密度比较小、质量轻。但如果旋流器运行压力比较低或者沉砂嘴直径比较大,分离出来的石膏就达不到正常标准,底部浆液含固量比较低,造成石膏含水率高。同时当石膏旋流器运行压力过高,能够满足分离的标准,但运行所需的设备磨损比较厉害。

(二)由于石膏浆液密度以及所含物质浓度等引起石膏含水率高

在火电厂石膏脱硫过程中,石膏浆液的密度,所含物质的含量、浓度等对石膏含水率产生一定的影响,具体体现在以下方面:首先,当石膏浆液的密度比较低时,石膏晶体快速地通过吸收塔,使得石膏晶体粒子直径比较小,容易造成石膏含水率超标;其次,当火电厂所产生的二氧化硫被石灰石吸收,会产生一定的氯离子,当产生的氯离子与钙离子发生反应生成具有吸水性的氯化钙时,使得石膏含水率超标;最后,火电厂使用该系统进行脱硫的时候,会使用一定量的阻垢剂、杀菌剂来净化水,由于这些物质具有一定的粘度,在吸收塔内石灰浆液的粘度就会增加,对应的浆液的脱水性能就会降低,造成石膏含水率高。

(三)容易受到灰尘、石灰石粉末等杂质的影响

火电厂脱硫系统在不断使用的过程中,会受到烟气中灰尘、石灰石粉末等影响,由于这些物质具有质量轻、直径小等方面的特点[2],在实际的石膏脱水过程中,所形成的石膏晶体之间夹杂着一定的杂质,可能会使过滤设备被堵塞,石膏浆液的脱水性能受到影响,造成石膏含水率超标的情况。同时由于石膏晶体的颗粒大小对其脱水能力产生一定的影响,石膏晶体颗粒越大,其脱水效果越好,对应的石膏含水率越低,但在实际石膏浆液中其晶体颗粒比较小,造成脱水效果比较差,一定程度导致石膏含水率高。

二、火电厂湿法脱硫工艺中如何有效地对石膏含水率进行控制

(一)通过控制石灰石质量、调整旋流器压力等保证石膏含水率

首先,由于石灰石质量对脱水效果产生一定的影响,因此在控制石膏含水率过程中,可以对其石灰石质量进行控制,比如将石灰浆液中的杂质进行剔除,保证石膏的纯度。同时对石灰浆液密度、PH值进行控制,使其达到所需的标准,保证石膏含水率在规定范围内。

其次,针对旋流器压力小、沉砂嘴的直径大等引起的分离效果比较差的现状,可以对石膏旋流器压力、沉沙嘴进行调整。比如提高旋流器进口的压力,而且定期对旋流器进行清理,使其分离效果增强,并将沉沙嘴的直径调小,保证旋流器底部流液中固体的质量分数在合理范围内,当其固体质量分数不达标时,需要对其旋流器运作情况进行检查,一旦发现堵塞现象要进行及时处理,保证其在正常范围内运作,保证石膏含水率得以控制[3]。

最后,可以对火电厂脱硫系统各方面的参数进行实时监测,保证其正常、稳定运行。包括对吸收塔内石灰浆液的PH值进行监测,使其保持在设计范围内,并对石膏晶体直径和生成情况进行监测,避免由于石灰石量的不准确添加造成的石膏纯度低的情况。

(二)通过提高烟气处理质量、废水排放量等保证脱水效果

首先,为了避免皮带机跑偏、真空泵出力低等系统故障造成的废水不能有效排除的现状,可以对其皮带脱水机真空值进行调整,使其在所规定的数值范围内运行,并定期对过滤器进行检查和清理,保证其可以正常、稳定过滤。脱水机滤饼层厚度可以根据石膏排出量进行选择,这样才能选择合适的滤饼层保证其脱水效果。

其次,为了防止灰尘、石灰石粉末等杂质对除尘系统正常运行造成影响,可以尝试调整除尘器的运行,提高烟气处理质量,减少脱硫系统入口烟气含尘量。同时尝试使用设计煤种,对高灰、高硫等燃煤量进行有效地控制[4]。如果所燃煤中比较杂,在进行燃烧的过程中要做好混烧或者掺烧等方面的工作,避免不符合设计的煤集中燃烧。

最后,为了保证脱硫防水处理系统的正常运行,可以尝试对其废水排放量进行调整,使该系统中氯离子的含量减少,将其控制在所规定的范围内,这样才能促进吸收塔内化学反应的正常进行,保证石膏晶体的生成。

(三)通过对脱硫系统设备管理、检验结果的利用提高脱水效果

在火电厂脱硫系统运行过程中,可以对脱硫设备进行有效地管理,比如定期对旋流器、沉砂嘴的运行情况进行检查,一旦发现设备有损坏现象,需要对其进行及时维修或者更换,并定期对该系统相关设备进行保养,保证其运行稳定性。同时在石膏脱水系统停运期间,需要对旋流器多次冲洗,防止残留在旋流器中浆液形成结垢现象,从而提高分离效果。

同时,相关检验人员可以对石灰石、吸收塔浆液等环节进行检验和分析,并将所得出的相关结论反映给脱硫系统的管理人员,目的是利用检验的结果快速找出对应环节存在的问题,并采取一定的措施解决问题[5]。比如定期对脱硫废水进行处理,使吸收塔石灰浆液中的氯离子浓度可以有效地降低。

结语

火电厂湿法脱硫工艺的应用,一方面可以将燃煤产生的二氧化硫进行有效处理,与当下所提倡的绿色环保理念相符合,具有一定的现实价值;另一方面在脱硫过程中所产生的石膏可以为工业提供原料,实现变废为宝。同时在日常工作中需要对其相关设备加强管理,对存在故障的设备及时更换,并合理运用检测结果,如此可保证该脱硫系统的稳定、高效运行。

参考文献:

[1]李小金.石灰石-石膏湿法脱硫石膏含水率高的原因分析及建议[J]电力电网,2018,11(07):215.

[2]白路镇.湿法脱硫石膏含水率高原因分析及处理[J].浙江电力,2018,5(07):66-68.

[3]张山山,陈光,曾庆猛.火电厂湿法脱硫石膏含水率超标原因分析及控制[J].发电技术,2015,7(12):45-47.

[4]赵全中,马青树.火电厂湿法脱硫石膏含水率高原因分析及处理[J].内蒙古店电力技术,2016,29(12):85-86.

[5]吴春华,潘国富,李光日.火电厂湿法脱硫石膏含水率超标原因分析及对策[J].内吉林电力,2015,4(03):34-35.

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