《石膏脱水影响因素及处理方法》邵田一、杨元辉

石膏脱水效率影响因素及处理方法

邵田一杨元辉

（国家电投集团贵州金元纳雍发电总厂燃运除灰一部）

摘要：本文讲述了纳雍发电厂石灰石-湿法脱硫技术中石膏脱水的工艺原理及工艺流程,影响脱水效率的因素以及在实际运行中得出的一些处理方法,可提供参考

关键词：石膏脱水影响因素处理方法

1 引言

纳雍电厂烟气脱硫采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺，老脱硫石膏浆液脱水系统为1-4号FGD脱硫系统公用,新脱硫石膏浆液脱水系统为5、6号FGD脱硫系统公用。吸收塔内的石膏浆液通过石膏排出泵送入石膏浆液旋流站浓缩，浓缩后的石膏浆液（含固量为750g/l）经石膏浆液底流分配箱自流至真空皮带脱水机进行脱水。脱水后表面含水率小于10%的石膏送入石膏库存放待运。

2 石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺简介

石灰石-石膏湿法烟气脱硫是利用酸性的SO₂在水中具有良好的溶解性，通过碱性的石灰石浆液在吸收塔内洗涤、吸收烟气中SO₂的方法除去烟气中大部分的SO₂，达到降低烟气中SO₂浓度的目的。主要反应过程包括石灰石的溶解、SO₂的吸收等，反应过程生成亚硫酸盐，亚硫酸盐通过氧化风机鼓入空气进一步氧化后生成石膏

（CaSO4.2H₂O），石膏经脱水后存放待用。

在脱硫吸收塔中主要有如下反应：

石灰石的溶解过程：

CaCO₂+2H+→Ca²﹢+CO₂+H₂O

SO₂的吸收过程：

SO₂+ H₂O→H₂ SO₃

H₂ SO₃→H﹢H++HSO₃-（低pH值时）（吸收区下部）

H₂SO₃→2H++SO₃²-（高pH值时）（吸收区上部）

Ca₂﹢+2HSO₃﹣→Ca（HSO₃）₂

Ca₂﹢+SO₃²﹣→CaSO₃

反应产物的氧化：

Ca（HSO₃）₂+CaCO₃+O₂→2CaSO4+H₂O+CO₂

2CaSO3+O2→2CaSO4

结晶生成石膏：

CaSO4+2H₂O→CaSO4・2H₂O

3 石膏脱水系统主要设备及工作原理

3.1石膏脱水系统主要设备

石膏脱水分为两级处理，一级处理是利用水力旋流器进行初级脱水，二级处理是真空皮带脱水机进行脱水。石膏脱水系统的主要设备包括：石膏排出泵、水力石膏旋流器、真空脱水皮带机、真空泵等。

3.2工作原理

水力旋流器利用高速旋转的泥浆中的离心力，将粒径较大的携带附

着水的固体颗粒从泥浆中分离出来。当浆液从切向进入外圆筒后形成旋转运动，由于内外筒体及顶盖的限制，浆液在其间形成一股自上而下的外旋流。旋转过程中，粒径较大的携带附着水的固体颗粒，由于受惯性力作用，大部分被甩向筒壁，失去能量沿壁滑下，经底流口排出。在圆锥部分旋转浆液进入溢流管半径范围附近并开始上升，形成一股自下而上的内旋流，经溢流管向外排出稀液。

浆液通过旋流站一次脱水后经过分配箱均匀的分布在移动的滤布上，滤布由多孔皮带支撑，皮带中部退水孔下固定一个真空槽盒。真空泵运转时在主传动皮带中间退水孔处产生负压石膏浆液均匀分散在滤布表面，石膏浆液中的水分在大气压的作用下透过滤布孔流入真空槽。真空盒中的滤液和空气进入气液分离器进行气水分离，气液分离器出口与真空泵相连，气体被真空泵抽走排出。分离后的滤液由气液分离器底部出口流入回收水箱循环利用。浆液经真空抽吸形成合格的滤饼，在卸料区经刮板落入石膏库。

4 影响脱水效果的因素

4.1氧化空气的影响

在石灰石-石膏脱硫中，吸收塔浆液池注入氧化空气的目的是将亚硫酸钙强制氧化为硫酸钙。一方面可以保证吸收SO₂过程的持续进行，提高脱硫效率，同时提高石膏的品质。

4.2浆液PH的影响

吸收塔浆液池的PH是脱硫运行的一个重要参数，PH过高SO₂吸收

速度快，但不利于石灰石的溶解。PH过低有利于石灰石的溶解但SO₂吸收速度会下降。所以PH值过高过低都不利于石膏的形成。

4.3吸收塔浆液起泡的影响

吸收塔内浆液起泡严重时，石膏排出泵入口浆液泡沫增加，泵出口压力降低或压力不稳，无法正常控制石膏流量，石膏旋流器进入浆液流量不稳定，也是石膏脱水效率降低的一个原因。

4.4吸收塔浆液密度的影响

当吸收塔浆液密度较低时表明石膏含量低，CaCO3含量相对较高，此时将其排出吸收塔，浪费石灰石同时降低石膏品质，同时由于浆液中CaCO3的含量过高会造成石膏脱水困难；当浆液密度较高，高含量的CaSO4会抑制 SO2的吸收而且不利于CaCO3的再溶解，也会造成石膏脱水困难。

4.5石膏浆液旋流站的影响

石膏浆液旋流站作为一级脱水能脱去石膏浆液中40%-60%的水分，提高浆液固体物浓度有助于提高石膏脱水率。但是旋流站在运行过程中经常会出现旋分子堵塞、沉沙嘴磨损等现象，同时旋流站压力、旋分子投运个数也是影响石膏脱水效率的因素。

4.6真空皮带脱水机的影响

（1）真空皮带脱水机运行中皮带跑偏导致皮带中部退水孔与真空盒错位，无法对石膏浆液内水分进行抽吸，导致石膏含水高。（2）滤布破损、打折严重以及缝补处过多导致石膏脱水效果差。（3）真空皮带脱水机运行时间长真空盒磨损、腐蚀严重导致抽吸能力减低影响脱

水效果。

5 影响脱水效果的因素

（1）运行时若发现吸收塔出现溢流或者冒泡现象，可在吸收塔区排水池内加入适当的消泡剂，同时增加氧化风机运行台数。

（2）调整运行方式，确保吸收塔运行参数控制在最佳范围， PH值控制在4.5-5.5之间，浆液密度控制在1140-1200mg/m3。同时应定时定期对PH计及密度计进行冲洗、标定。若发现显示异常时应每班对其进行人工测量。

（3）提高吸收塔内浆液氧化程度，应关注氧化风机电流和出口压力，电流升高，可能是氧化风管结垢严重，在吸收塔检修的过程中要对氧化风管进行清垢处理。出口压力低，可能是入口堵塞、管道存在漏气现象或者风机内部间隙太大，及时查找原因，进行处理。

（4）加强对石膏旋流站的检查，若发现异常情况及时通知检修处理，保证浆液在旋流器中的分离效果。运行中还应加强底流排料状态的检查及调整，旋流器正常工作状态下底流排料应为伞状。

（5）在脱水系统运行中应加强脱水机的检查，若发现皮带跑偏、滤布破损等影响脱水效果的因素应立即停运联系检修人员处理，避免缺陷扩大影响系统运行。保证真空皮带机在最佳工作状态运行，主要控制真空度在-30Kpa―-40Kpa，真空泵电流应维持在27A-29A之间。