石膏脱水效果差的原因分析
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湿法脱硫系统石膏脱水效果差原因分析及应对措施摘要:石灰石-石膏湿法脱硫工艺是火电厂脱硫中最常用的一种,由于涉及的系统多、设备多,运行中设备缺陷、性能降低的情况时有发生,石膏脱水效果差是较为典型的一种。
本文针对某2×600MW火电厂脱硫系统石膏脱水效果差展开分析,提出解决措施。
关键词:石膏脱水;火电厂;脱硫在当前的环保形势下,为满足达标排放要求,火电厂普遍安装了脱硫设施,石灰石-石膏湿法脱硫工艺以适用煤种范围广、脱硫效率高、吸收剂利用率高、设备运转率高、脱硫剂来源丰富且廉价等优点成为火电厂脱硫中最常用的一种。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺一般包括烟气系统、吸收系统、制浆系统、工艺水系统、脱水系统等,由于涉及的系统多、设备多,运行中设备缺陷、性能降低的情况时有发生,石膏脱水效果差是较为典型的一种。
本文针对某2×600MW火电厂脱硫系统石膏脱水效果差展开分析,提出解决措施。
1 事件经过该电厂2号机组于4月6日20:10并网发电,脱硫设施同步投运。
4月7日9:50,启动2号脱硫石膏脱水,期间石膏排出泵滤网压差大,旋流站旋流子堵塞严重,石膏浆液发黏,脱水效果差,脱水后石膏呈泥状而无法成型。
此后采取调整氧化风机开度至最大氧化风量、将一级塔的浆液进行置换等手段,均无明显效果。
4月13日,事故浆液罐液位过高,将其中少部分浆液排到1号脱硫一级塔。
4月14日,1号脱硫石膏品质也受到影响,出现相同情况。
在此期间,脱水机真空度达到-70kPa,偏离了正常运行时的40~60 kPa,脱水阻力增大较多。
石膏脱水后效果如图1所示。
图1 脱水效果差的石膏2 设备概况2.1 锅炉机组配备哈尔滨锅炉厂生产的超临界直流锅炉,一次再热、前后墙对冲燃烧单炉膛、尾部双烟道结构,采用挡板、喷水调节再热气温,固态排渣、平衡通风、紧身封闭、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉,型号为:HG-1900/25.4-YM3。
30只低NOX轴向旋流燃烧器(LNASB)采用前后墙布置、对冲燃烧,6台HP1063中速磨煤机配正压直吹制粉系统。
石膏脱水困难问题分析----生产管理部(设备)一、原因分析:近期一期石膏脱水困难问题突出,结合常规影响因素及可监测数据对可能原因进行分析如下:1、入口烟尘飞灰浓度及氧化风量:当烟气中飞灰含量过高时,将会对石灰石的溶解性产生负面影响。
经电除尘处理后的烟气中的飞灰,其颗粒度很小,进入浆液系统后,覆盖在石灰石颗粒的表面,对石灰石的溶解产生屏蔽作用,会使石膏浆液中含有过多细小的石灰石颗粒,对石膏结晶造成不利影响,导致石膏的脱水性能下降。
氧化空气量不足会导致石膏的氧化过程反应不完全,使浆液中存在过多的CaSO3.2H20,从而影响石膏的品质并导致石膏脱水性能下降。
由于一期脱硫塔入口原烟气无飞灰含量参数,监视系统仅包含出口净烟气含量且无氧化风量参数,因此无法列入参考原因;2、浆液性能:结合近期1号塔浆液取样分析结果分析,PH数值基本满足要求,浆液密度值略高、浆液含固量超标较明显、氯离子含量较高。
浆液密度过大,则说明浆液中CaSO4 含量较高,较高的CaSO4 会阻碍CaCO3 的溶解,抑制SO2 的吸收,CaCO3 随石膏浆液进入真空脱水系统同样影响石膏的脱水效果。
浆液密度一般控制在1100±20 kg/m3范围内,而实际运行中塔浆液密度在1200 kg/m3左右;常规浆液含固量对照表如下:可对应看出1号塔浆液密度对应含固量较高,影响石膏结晶,进而影响脱水效果。
当浆液中存在大量的Cl-时,Cl-会被晶体包裹,并于浆液中存在的一定量的Ca2+结合生成稳定的CaCl2 ,将一定量的水留在晶体内,同时浆液中一定量的CaCl2 会留在石膏晶体之间,堵塞晶体之间游离水的通道,造成石膏含水率升高。
3、脱水皮带机及真空泵:经查询运行监控参数,一期脱水皮带机真空泵出力降低明显,现真空泵可抽吸形成真空70多KPa,较前期可建立真空60多KPa,出力降低较多,由于系统无法调取前期运行参数曲线,因此无法具体标注。
另现场脱水皮带机裙边撕裂情况较严重、滤布接头存在开边、滤布脏污等情况,均影响皮带机真空建立,降低吸水效果,进而降低石膏脱水效果。
脱硫石膏脱水困难的原因分析及解决方案我厂脱硫采用石灰石-石膏湿法脱硫技术,一炉一塔,不设增压风机、GGH。
设计入口硫≦7400mg/m3,出口硫≦200 mg/m3。
石灰石浆液在吸收塔内对烟气进行逆流洗涤,通过物理、化学反映使烟气中的SO2与石灰石中钙离子发生反应,生成半水亚硫酸钙,再被鼓入浆液中的空气强制氧化生成二水硫酸钙,形成石灰石石膏浆液,由排浆泵将吸收塔内的浆液抽出,送往一级水力旋流器进行粒径╱密度分离,含固量5%左右的溢流,主要包括石灰石,灰尘等细小杂质颗粒重新返回吸收塔,含固量40%左右的底流,主要为石膏晶体送往二级真空皮带脱水机机进行脱水,形成含水量小于10%、石膏纯度90%以上的石膏饼,运送至灰厂掩埋处理,从而除去烟气中97%以上的SO2污染物。
1石膏脱水困难的现象极其原因分析1.1现象1)滤布成型的石膏饼中出现分层现象,上层较湿,下层较干:2)石膏饼表面有一层湿黏,发亮的物质;3)石膏病断层有气泡破裂后留下的小孔。
4)下料口不结块、不滑落,成稀泥状,甚至出现下部粘稠、上部成流水状。
1.2原因分析影响石膏脱水的因素比较多,归纳起来,不外乎吸收塔物理化学反应过程的参数控制和脱水设备的运行状况。
1.2.1参数控制参数控制因素对于吸收塔,除了粉尘,上游烟气因素已不可控,因而在运行过程中,主要要控制吸收塔本身的浆液PH值、浆液密度。
吸收塔液位,粉尘含量和氧化风量,这些参数,影响石膏的结晶和水分的脱出,因为在石膏的生成过程中,如果参数控制不好,往往会生成层状、针状晶体,进一步向片状、簇状或花瓣形发展,其粘性大难以脱水,如亚硫酸钙晶体。
而石膏晶体应是短柱状,比前者颗粒大,易脱水。
另外,颗粒较小的物质如石灰石和粉尘等杂质,游离于石膏晶体之间,堵塞水分脱出通道,是水分难以脱出。
1.2.1.1浆液PH值。
浆液PH是控制脱硫反应过程的一个重要参数。
控制PH值就是控制过程的一个重要参数。
控制PH值就是控制进入吸收塔的石灰石浆液量。
电厂脱硫石膏脱水困难的原因及解决方案我厂脱硫采用电石渣-石膏湿法脱硫技术,一炉一塔,不设增压风机、GGH。
设计入口SO2≦8000mg/m3,出口SO2≦35mg/m3。
电石渣浆液在吸收塔内对烟气进行逆流洗涤,通过物理、化学反映使烟气中的SO2与电石渣中钙离子发生反应,生成半水亚硫酸钙,再被鼓入浆液中的空气强制氧化生成二水硫酸钙,形成电石渣石膏浆液,由排浆泵将吸收塔内的浆液抽出,送往一级水力旋流器进行粒径╱密度分离,含固量5%左右的溢流,主要包括电石渣,灰尘等细小杂质颗粒重新返回吸收塔,含固量40%左右的底流,主要为石膏晶体送往二级真空皮带脱水机机进行脱水,形成含水量小于10%、石膏纯度90%以上的石膏饼,运送至厂外综合利用处理,从而除去烟气中98%以上的SO2污染物。
1石膏脱水困难的现象极其原因分析1.1现象1)滤布成型的石膏饼中出现分层现象,上层较湿,下层较干:2)石膏饼表面有一层湿黏,发亮的物质;3)石膏病断层有气泡破裂后留下的小孔。
4)下料口不结块、不滑落,成稀泥状,甚至出现下部粘稠、上部成流水状。
1.2原因分析影响石膏脱水的因素比较多,归纳起来,不外乎吸收塔物理化学反应过程的参数控制和脱水设备的运行状况。
1.2.1参数控制参数控制因素对于吸收塔,除了粉尘,上游烟气因素已不可控,因而在运行过程中,主要要控制吸收塔本身的浆液PH值、浆液密度。
吸收塔液位,粉尘含量和氧化风量,这些参数,影响石膏的结晶和水分的脱出,因为在石膏的生成过程中,如果参数控制不好,往往会生成层状、针状晶体,进一步向片状、簇状或花瓣形发展,其粘性大难以脱水,如亚硫酸钙晶体。
而石膏晶体应是短柱状,比前者颗粒大,易脱水。
另外,颗粒较小的物质如电石渣和粉尘等杂质,游离于石膏晶体之间,堵塞水分脱出通道,是水分难以脱出。
1.2.1.1浆液PH值。
浆液PH是控制脱硫反应过程的一个重要参数。
控制PH值就是控制过程的一个重要参数。
控制PH值就是控制进入吸收塔的电石渣浆液量。
大同分公司脱硫石膏脱水困难的原因分析及解决方案1石膏脱水困难的现象极其原因分析1.1现象1)滤布成型的石膏饼中出现分层现象,上层较湿,下层较干,或上层干下层湿;2)石膏饼表面有一层湿黏,发亮的物质;3)石膏病断层有气泡破裂后留下的小孔。
4)下料口不结块、不滑落,成稀泥状,甚至出现下部粘稠、上部成流水状。
1.2原因分析影响石膏脱水的因素比较多,归纳起来,不外乎吸收塔物理化学反应过程的参数控制和脱水设备的运行状况。
参数控制参数控制因素对于吸收塔,除了粉尘,上游烟气因素已不可控,因而在运行过程中,主要要控制吸收塔本身的浆液PH值、浆液密度。
吸收塔液位,粉尘含量和氧化风量,这些参数,影响石膏的结晶和水分的脱出,因为在石膏的生成过程中,如果参数控制不好,往往会生成层状、针状晶体,进一步向片状、簇状或花瓣形发展,其粘性大难以脱水,xx硫酸钙晶体。
而石膏晶体应是短柱状,比前者颗粒大,易脱水。
另外,颗粒较小的物质如石灰石和粉尘等杂质,游离于石膏晶体之间,堵塞水分脱出通道,是水分难以脱出。
.1浆液PH值。
浆液PH是控制脱硫反应过程的一个重要参数。
控制PH值就是控制过程的一个重要参数。
控制PH值就是控制进入吸收塔的石灰石浆液量。
因为SO2溶解过程中,离解出大量的H+,高PH的控制有助于SO2的溶解,而石灰石的溶解过程中,离解出大量的OH-,低PH值的控制有助于石灰石的溶解,所以PH值得过高过低都不利于石膏的形成,必须确定一个合理的PH值,否则过高的PH值使大量的石灰石混入石膏,无论是石灰石还是亚硫酸盐,由于其粒径比硫酸钙晶体小,不但降低石膏纯度,而且造成石膏脱水困难。
.2浆液密度。
石膏的浆液密度反映了吸收塔中浆液的饱和情况,密度过低,则表明吸收塔石膏含量低,碳酸钙含量相对较大,此时如果将石膏浆液排除吸收塔,将导致石膏中的碳酸钙增加,浪费石灰石,由于其粒径小,既降低石膏品质又使石膏脱水困难;密度过高,则表明石膏浆中石膏和碳酸钙都过量,过量的硫酸钙抑制SO2的吸收,不利于碳酸钙溶解,此时若排除石膏,由于碳酸钙粒径小,造成石膏脱水困难。
大同分公司脱硫石膏脱水困难的原因分析及解决方案1石膏脱水困难的现象极其原因分析1.1现象1)滤布成型的石膏饼中出现分层现象,上层较湿,下层较干,或上层干下层湿;2)石膏饼表面有一层湿黏,发亮的物质;3)石膏病断层有气泡破裂后留下的小孔。
4)下料口不结块、不滑落,成稀泥状,甚至出现下部粘稠、上部成流水状。
1.2原因分析影响石膏脱水的因素比较多,归纳起来,不外乎吸收塔物理化学反应过程的参数控制和脱水设备的运行状况。
1.2.1 参数控制参数控制因素对于吸收塔,除了粉尘,上游烟气因素已不可控,因而在运行过程中,主要要控制吸收塔本身的浆液PH值、浆液密度。
吸收塔液位,粉尘含量和氧化风量,这些参数,影响石膏的结晶和水分的脱出,因为在石膏的生成过程中,如果参数控制不好,往往会生成层状、针状晶体,进一步向片状、簇状或花瓣形发展,其粘性大难以脱水,如亚硫酸钙晶体。
而石膏晶体应是短柱状,比前者颗粒大,易脱水。
另外,颗粒较小的物质如石灰石和粉尘等杂质,游离于石膏晶体之间,堵塞水分脱出通道,是水分难以脱出。
1.2.1.1浆液PH值。
浆液PH是控制脱硫反应过程的一个重要参数。
控制P H值就是控制过程的一个重要参数。
控制P H值就是控制进入吸收塔的石灰石浆液量。
因为SO2溶解过程中,离解出大量的H+,高PH的控制有助于SO2的溶解,而石灰石的溶解过程中,离解出大量的OH-,低PH值的控制有助于石灰石的溶解,所以PH值得过高过低都不利于石膏的形成,必须确定一个合理的PH值,否则过高的PH值使大量的石灰石混入石膏,无论是石灰石还是亚硫酸盐,由于其粒径比硫酸钙晶体小,不但降低石膏纯度,而且造成石膏脱水困难。
1.2.1.2浆液密度。
石膏的浆液密度反映了吸收塔中浆液的饱和情况,密度过低,则表明吸收塔石膏含量低,碳酸钙含量相对较大,此时如果将石膏浆液排除吸收塔,将导致石膏中的碳酸钙增加,浪费石灰石,由于其粒径小,既降低石膏品质又使石膏脱水困难;密度过高,则表明石膏浆中石膏和碳酸钙都过量,过量的硫酸钙抑制SO2的吸收,不利于碳酸钙溶解,此时若排除石膏,由于碳酸钙粒径小,造成石膏脱水困难。
大同分公司脱硫石膏脱水困难的原因分析及解决方案1石膏脱水困难的现象极其原因分析1.1现象1)滤布成型的石膏饼中出现分层现象,上层较湿,下层较干,或上层干下层湿;2)石膏饼表面有一层湿黏,发亮的物质;3)石膏病断层有气泡破裂后留下的小孔。
4)下料口不结块、不滑落,成稀泥状,甚至出现下部粘稠、上部成流水状。
1.2原因分析影响石膏脱水的因素比较多,归纳起来,不外乎吸收塔物理化学反应过程的参数控制和脱水设备的运行状况。
1.2.1 参数控制参数控制因素对于吸收塔,除了粉尘,上游烟气因素已不可控,因而在运行过程中,主要要控制吸收塔本身的浆液PH值、浆液密度。
吸收塔液位,粉尘含量和氧化风量,这些参数,影响石膏的结晶和水分的脱出,因为在石膏的生成过程中,如果参数控制不好,往往会生成层状、针状晶体,进一步向片状、簇状或花瓣形发展,其粘性大难以脱水,如亚硫酸钙晶体。
而石膏晶体应是短柱状,比前者颗粒大,易脱水。
另外,颗粒较小的物质如石灰石和粉尘等杂质,游离于石膏晶体之间,堵塞水分脱出通道,是水分难以脱出。
1.2.1.1浆液PH值。
浆液PH是控制脱硫反应过程的一个重要参数。
控制PH值就是控制过程的一个溶解过程中,离解重要参数。
控制P H值就是控制进入吸收塔的石灰石浆液量。
因为SO2的溶解,而石灰石的溶解过程中,离解出大量的出大量的H+,高PH的控制有助于SO2OH-,低PH值的控制有助于石灰石的溶解,所以PH值得过高过低都不利于石膏的形成,必须确定一个合理的PH值,否则过高的PH值使大量的石灰石混入石膏,无论是石灰石还是亚硫酸盐,由于其粒径比硫酸钙晶体小,不但降低石膏纯度,而且造成石膏脱水困难。
1.2.1.2浆液密度。
石膏的浆液密度反映了吸收塔中浆液的饱和情况,密度过低,则表明吸收塔石膏含量低,碳酸钙含量相对较大,此时如果将石膏浆液排除吸收塔,将导致石膏中的碳酸钙增加,浪费石灰石,由于其粒径小,既降低石膏品质又使石膏脱水困难;密度的吸收,不利于过高,则表明石膏浆中石膏和碳酸钙都过量,过量的硫酸钙抑制SO2碳酸钙溶解,此时若排除石膏,由于碳酸钙粒径小,造成石膏脱水困难。
论脱水系统脱水效果差原因分析及处理方案脱硫脱水系统担当着5台机组的运行要求,是降低汲取塔浆液密度和对汲取塔浆液进展置换的唯一、且不行取代的重要系统;脱水系统运行正常与否、脱水效果好与坏,直接牵动着整个脱硫FGD系统的运行状况。
我厂脱硫脱水系统的脱水效果时常有较差现象,脱水机在运行时无法脱干石膏浆液,导致常常消失脱水机流浠现象,石膏库中石膏稀稠,给后续的石膏外运工作也带来了困难;有时候甚至启动两套脱水系统才能满意5台机组的运行要求,即造成了厂用电的上升,又让脱水系统再无备用系统,给脱水机的正常维护和检修工作带了困难。
针对我厂脱水系统现存故障和以往消失的故障进展阐述和论证,主要目的是,确保脱硫脱水系统能够到达低能耗、高效率的运行状态;并对脱水系统的正常维护及检修工作供应有效的方案,以及往后发生故障时能高效率的消退故障,让系统尽快投入运行。
一、引言我厂是5×330MW火力发电机组,NO.1~NO.5机组的烟气脱硫采纳石灰石-石膏湿法(FGD)脱硫工艺;我厂设计两套真空皮带脱水机以满意脱硫工艺。
湿法石灰石-石膏烟气脱硫工艺中,石灰石浆液在汲取塔内与烟气逆向接触,生成半水亚硫酸钙并以小颗粒状存在浆液中,经氧化风机将O2鼓入汲取塔内,强行氧化为二水硫酸钙(CaSO4·2H2O)结晶。
石膏排出泵将汲取塔内的浆液抽出,送往石膏旋流器,进展颗粒分级,稀的溢流返回汲取塔;浓缩的底流(较粗颗粒)送往真空皮带机进展石膏脱水。
脱水后的石膏含水率要求不超10%。
若石膏水分过高,不仅影响对石膏的储存、运输,严峻时,会影响脱水系统的正常运行,进而造成汲取塔浆液密度持续高升、汲取塔浆液品质差;塔内浆液品质差又会导致脱硫效率差和脱水效果差的恶性循环大事的发生。
1、脱水效果差之缘由一:石膏浆液品质差此处,说到石膏浆液品质差,主要是指浆液中小颗粒石膏晶体增多或浆液中的杂质含量增加等引起滤布过滤通道的堵塞,使浆液中的水不简单从滤布孔隙分别出来,脱水效果差。