火电厂湿法脱硫石膏含水率超标原因及对策.pdf

2 0 1 1年 1 0月 第 3 9卷 第 5期 总第 2 1 6期 吉 林 电 力 J i l i n El e c t r i c Po we r Oc t ．2 0 11 Vo 1 ． 3 9 No 。 5 S e r ． No ． 2 1 6 霉 经 验 { 交 流 } } 火电厂湿法脱硫石膏含水率超标原因及对策 Re a s o n Ana l y s i s a n d Co un t e r me a s u r e me n t f o r Hi g h M o i s t u r e Ra t i o o f W GFD G y ps u m i n Th e r ma l Po we r Pl a nt s 吴春华 ， 潘国富。 ， 李光 日。 1 ． 吉林省电力有限公司电力科学研 究院， 长春 1 3 0 0 2 1 ； 2 ． 大唐珲春发 电厂 ， 吉林珲春 1 3 3 3 0 3 ； 3 ．长春安信电力科技有限公司， 长春1 3 0 0 2 1 摘要 针对某 电厂 3 5 0 Mw 机组脱硫 石膏 含水 率超标 的问题 ， 结合脱硫系统 包括除尘系统 运行状况 ， 对系统运 行方式 、 设备运行状况进行 了分析 ， 指 出煤 质及烟气 除尘效果 、 吸收塔 浆液 p H值 、 浆液中固体浓 度等影响石膏含水 率 ， 并 严格 执行运行规程 ， 控制脱硫系统运行 参数 ， 加大废水排放量 ， 确保 除尘器运行效果 ， 降低 系统中杂质含量 ， 提高石膏浆液纯度及亚硫酸钙氧化程度 ， 使石膏 的脱水率达到了标准 。 关键词 湿法脱硫 ； 石膏 ； 含水率 ； 超标 Ab s t r a c t Ac c o r d i n g t o t h e p r o b l e ms o f h i g h mo i s t u r e r a t i o o f W GF D g y p s u m i n a c e r t a i n 3 5 0 M W p o we r p l a n t ， a n a l y s i s h a s b e e n c a r r i e d o u t o n s y s t e m o p e r a t i o n roo d e a n d u n i t o p e r a t i o n s t a t u s b a s e d o n d e s u l f u r i z a t i 0 n s y s t e m o p e r a t i o n s t a t t l s．Th e f a c t o r s t h a t e f f e c t g y p s u m mo i s t u r e r a t i o h a v e b e e n p o i n t e d o u t ，wh i c h i n c l u d e c o a l q u a l i t y， f l ue du s t r e mo va l e f f i e i e nc y。pH v a l u e of a bs or pt i on t o we r s l u r r y a nd s o l i d c ont e n t i n s l ur r y．S ome me a s ur e me nt s h a v e b e e n a d o p t e d t o k e e p t h e g y p s u m wa t e r c o n t e n t f i t s t h e c o d e r e q u i r e me n t s ．wh i c h i n c l u d e s t r i c t l y f o l l o wi n g t h e o p e r a t i o n c o d e s ，c o n t r o l l i n g d e s u l f u r i z a t i o n p a r a me t e r s ，i n c r e a s i n g wa s t e wa t e r d i s c h a r g i n g v o l u me ， a n s u r i n g d u s t c o l l e c t o r e f f i c e n c y r r e d u c i n g i mp u r i t i e s a n d i n c r e a s i n g t h e g y p s u m s l u r r y p u r i t y，i mp r o v i n g c a l c i u m s u l f i t e o xi da t i ve d e gr e e． Ke y wor ds W GFD ；g y ps um ；moi s t u r e r a t i o；e xc e e di ng c o de r e qui r e me n t s 中图分类号 X7 0 1 ． 3 ； T Q1 7 7 ． 3 文献标 志码 B 文章编号 1 0 0 9 5 3 0 6 2 0 1 1 0 5 0 0 3 4 0 2 石灰石一 石膏湿法烟气脱硫工艺系统复杂 ， 影响 石膏含水率的因素比较多。 为提高石膏品质 ， 保证脱 硫系统正常运行 ， 必须控制石膏含水率 。 某 电厂 2 3 5 0 Mw 机组安装 了石灰石一 石膏湿法脱硫装置， 分 别于 2 0 0 9年 l 2月和 2 0 1 0年 5 月投入运行， 采用 2 套湿法脱硫装置共用 1套石膏脱水系统方案 。脱硫 装 置投 产后 ， 系统 运行 比较稳 定 ， 石 膏含 水率基 本控 制在 1 O 以下 。2 0 1 0年 1 1 月 以后 ， 石膏品质下降 ， 表 面覆盖 一层 黑褐 色物质 ； 含 水率 最高 时达 2 7 ． 0 2 ％， 远超出 】 0 设计值的要求， 导致卸料 困难 ， 影 响系统正常运行。针对此情况 ， 对脱硫系统 包括除 尘 系统 进行了检查 ， 并结合石膏样 品化验分析结 果 ， 找出石膏含水率超标主要原 因， 根据机组运行情 况， 在脱硫系统运行情况下， 采取一系列运行调整和 控制措施 ， 对脱硫系统加强运行调整和相关设备 改 进 ， 使脱硫石膏含水率达到了设计要求 。 1 影 响因素分析 1 ． 1 煤质及烟气除尘效果的影响 燃用的煤种和设计煤质偏差较大， 为除尘和脱 硫 系 统 带 来 了 一 定 的 影 响。灰 分 比设 计 值 高 1 7 ． 6 2 ％ ， 发 热 量 比设 计 值 低 2 O ． 6 7 ， 发 电 量 相 同 时炉的燃煤量增加 ， 电除尘器排灰量增加， 电除尘器 超负荷运行 ， 烟气处理效果达不到设计值， 烟气含尘 量 增加 ， 对脱硫 系统运行造成 了不利影 响， 燃煤灰 分 、 氯化物浓度高 ， 烟气 中的飞灰和 H C 1 浓度增加， 这 些物质进入 循环吸 收浆液 ， 飞灰带人 浆液 中的 Al 抖与 F ～ 形成的络合物影响石灰石的活性， 浆液 中 的 C l 一 浓度高影响石膏品质 。 收 稿 日期 2 0 1 1 一 O 8 一 O 8 作者简 介 吴春华 1 9 6 8 ～ ， 男， 高级工程师 ， 现从 事电力环保 工程及职业卫 生评价 工作 。 3 4 2 0 1 1年 1 0月 第 3 9卷 第 5期 总 第 2 1 6 期 吉 林 电 力 J i l i n El e c t r i c P o we r Oc t ． 2 0 11 Vo1 ．3 9 NO ．5 Se r ． NO． 2 1 6 从锅炉 出来 的高浓度 烟气经设计除尘效率为 9 9 ． 8 ％的 2 B E 3 1 2 ／ 2 4型双室 四电场静 电除尘器除 尘 ， 2 0 1 0年 1 2月电除尘器有一个 电场不能投运 ， 烟 气的处理效果下降。烟气中夹带 的高浓度烟尘进入 脱硫系统 ， 造成浆液中含尘量增加 ， 这些烟尘 干扰 了吸收塔 内化学反应的正常进行， 影响了石膏的结 晶和大颗粒石膏 晶体的生成 ； 堵塞了游离水在石膏 晶体之间的通道 ， 使石膏脱水变得 困难 。 细小飞灰堵 塞皮带脱水机滤布 网眼， 造成皮带脱水机真空异常 ， 使皮带脱水机运行效果下降， 导致石膏含水率升高。 1 ． 2 吸收塔浆液 p H值的影响 吸收塔浆液的 p H值是用于确定需要输送 到脱 硫 吸收塔的新 鲜反应浆液的流量的重要参数。p H 值升高 ， 新 的反应浆液供应量将 减少 ， p H值 降低， 新的反应浆液供应量将增加。 若 p H计测量不准 ， 则 需要添加的石灰石浆液量就不能准确控制， 而过量 的石灰石使石膏纯度降低 ， 造成石膏脱水困难。 脱硫系统设计浆液 p H值 为 5 ． 5 ～5 ． 8 ， 当 p H 值超过 5 ． 7后， 脱硫效率降低 ， 未反应石灰石浓度增 加 ， 石膏纯度 明显下降n ] 。2 0 1 0年 1 1月 1 5日测定 其浆液 p H值为 6 ， 已经超出设计范 围， 影响石膏的 质 量 。 1 ． 3 强制 氧化 程度 及浆液 固体 浓度 的影 响 氧化 程度下 降时， 生成 的 C a S O。1 ／ 2 H O得 不到充分的氧化，浆液 中可溶性亚硫酸盐浓度增大 抑 制 C a C O。的溶解 ， 使浆液 中未反应 的 C a C O。 浓 度增大[ 1 ] ， 导致石膏 中 C a S O。 1 ／ 2 H O浓度过高 ， 脱水困难。经取样分析 ， 石膏 中C a S O。 1 ／ 2 H。 O质 量分数为 0 ． 3 8 ％， C a S O 2 H O 石膏 的质量分数 仅 为 4 3 ． 8 9 ， 远低于 9 O ％的设计要求 ， 说明氧化程 度不够， 石膏脱水困难。 在排 出石膏时， 首先进行一级脱水即旋流器脱 水， 设计要求旋流器底流液固体的质量分数为 5 O 左右。 当旋流器底流液固体浓度偏低时 ， 会影响二级 脱水设备 皮带脱水机 的运行 ， 经取样分析 ， 旋流器 底流液中固体质量分数仅为 3 8 ． 6 ， 远低于设计要 求 ， 影响石膏脱水效果 。 1 ． 4 脱硫废水及皮带脱水机真空的影响 脱硫废水 中含飞灰 、 石灰石中带来 的杂质 以及 未溶的石灰石等 ， 由于这些杂质大多质量较轻 ， 当石 膏浆液在脱水时 ， 较轻的杂质漂浮在浆液的上部 ， 颗 粒细且粘度大， 粘在石膏饼层表面影响石膏外观及 脱水 。如果脱硫废水排放不能正常投运或废水排放 量很少 ， 系统中杂质就会积累， 导致石膏脱水困难。 真空泵及皮带机管道漏真空、 气液分离罐到真 空泵的管道结垢堵塞 真空泵的抽吸能力减弱， 不能 将皮带机上石膏滤饼 中的游离水吸出， 导致石膏含 水率超标。浆液 中含有大鲢容易堵塞滤布孔洞的细 小颗粒， 将粘在滤布上， 堵塞滤布孑 L ， 增加过滤阻力， 降低脱水效果 ， 皮带脱水机真空为 3 2 ． 6 ～3 4 k P a ， 低于设计值 4 O ～6 0 k P a要求 ， 影响 r脱水效果。 2 控制措施 2 ． 1 确保 除尘效 率 及废水 排放 量 尽量燃 用设计 煤种， 控制高硫份、 高 灰份燃 煤 量 ， 如煤种较杂 ， 必须做好燃煤的混烧和掺烧工作 ， 防止与设计煤质偏差较大的燃煤集中燃用，加强对 除尘器的运行调整 ， 所有 电场均投入运行 ， 确保除 尘系统 电、 布袋除尘器 运行效果 ， 提高烟气处理质 量， 降低脱硫系统入 口烟气含尘量。 确保脱硫废水处理系统正常投运 ， 加大废水排 放量 ， 降低系统中的杂质和氯离子含量， 保证塔内化 学反应的正常进行及石膏晶体的生成和 长大 ， 控制 吸收塔 内氯离子质量浓度小于 】 0 0 0 0 mg ／ I 。 2 ． 2 降低 系统中杂质浓度及提高氧化程度 提高石灰石品质， 减少浆液 中杂质浓度， 提高石 膏纯度 。 调整好浆液密度和 p H值 ． 避免为片面追求 高的脱硫效率而加大石灰石浆液的供给量， 根据脱 硫系统运行情况 ， 逐渐置换浆液。 根据 吸收 塔运 行 情 况调 整 氧 化风 机 运行 方 式 ， 提高氧化空气利用率 ， 提高系统中 C a S O 。 1 ／ 2 Hz O 被 氧化程 度 ， 以有利 于石 膏脱 水 。 2 ． 3 控 制运 行参 数及 旋流器 底流 液 固体 浓度 ‘加强对运行参数的监测分析 ， 合理控制吸收塔 浆液 p H值在设计 范围内运行， 确保石膏 的结晶和 生成 ， 防止 因添加 的石灰石量不准确造成石膏纯度 降低 ， 影响石膏脱水。 提高石膏旋流器进 V I 压力， 提高 分离效果 ，将 旋 流器 沉砂 嘴 内径 由原来 的 3 0 mm 调整 为 2 0 mr l 3 ． ， 以提高石膏旋流器底流液 中固体 的质量分数 ， 清理 石膏旋流器 ， 保证浆液的浓缩及颗粒分离效果， 当石 膏旋流器底 流液中固体 的质量分数低于 4 5 时， 及 时检查旋流器 ， 发现堵塞及时清理， 防止石膏旋流器 底流液中固体质量分数降低， 影响石膏脱水 。 2 ． 4 调 整皮带脱水 机运行 方式及控制石 膏结 晶 时 间 下转 第 5 O页 35 。 2 0 1 1年 1 O月 第 3 9卷 第 5 期 总第 2 1 6期 吉 林 电 力 J i l i n El e c t r i c P o we r Oc t ． 2 01 1 Vo 1 ． 3 9 No ． 5 S e r ． No ． 2 1 6 表2 经济性对比 1 0 元 6 结束语 上接 第 2 8页 出限位电阻阻值改变造成。开关电源 电压输出限位 电阻为一小型可变电阻， 调整可变 电阻， 使直流绝缘 监察装置工作电压 为 1 2 V， 再进行接地实验 ， 不再 发生 误报 ， 故 障消 除 。 5 结束语 直流绝缘监察装置 的定期检测 ， 减少 了装置本 身问题造成的运行人员进行故障查找与处理中的许 多弯路 ， 提高了直流系统接地故障的查找与处理效 率 ， 从而提升了直流检修人员故障处理能力 ， 降低 了 工作人员劳动强度 ， 降低 了生产成本 ， 缩短了故障检 修工期， 对直流电源安全运行具有重要现实意义 。 、 上接 第 3 5页 调整皮带脱水机真空值在 4 O ～6 0 k P a之 间运 行， 并检查滤布冲洗水压力 ， 确保滤布不堵塞提高过 滤能力。根据石膏排出量控制皮带脱水机滤饼层厚 度 ， 防止饼层过厚而影响石膏脱水效果 。 提高吸收塔液位 ， 让浆液达到脱水密度时间变 长 ， 提高吸收塔 内浆液密度 ， 延长石膏结 晶时间。 3 结论与建议 根据机组运行情况 ， 在不停运脱硫系统的前提 下 ， 通过采取以上措施 ， 石膏旋流器底流液中固体的 质量分数由原 3 8 ． 6 ％提高到 4 9 ． 5 ％； C a S O 2 H O 质 量 分 数 由 4 3 ． 8 9 提 高 到 9 1 ． 4 K oo ； 含 水 率 从 5 O 燃用劣质煤的机组应首选袋式除尘器 ， 选用袋 式系统 时应综合考虑 布袋滤料的透气、 耐温 、 抗 氧 化、 耐酸碱 ， 抗水解性能 ， 对袋式除尘器的结构形式 ， 进风、 风室 、 滤袋布置、 清灰、 保护方式等方面进行合 理选择 ， 以提高布袋拦截粉尘效率 ， 减小系统运行阻 力， 延长布袋使用寿命 ， 降低系统检修维护费用。 ∥ 参考文献 编 辑韩桂春 0 [ 1 ] 国家电网公司． 直流电源系统管理规范[ M] ． 北京 中 国电力出版社 ， 2 0 0 6 ． [ 2 3 D L ／ T 5 0 4 4 2 0 0 4 ， 电力工 程直 流系统 设计技 术规 范 [ S ] ． [ 3 ] D L ／ T 7 2 4 --2 0 0 0 ， 电力 系统用 蓄电池直流 电源装 置与 维护 E s 3 ． [ 4 ] DL ／ T 8 5 7 2 0 0 4 ， 电力用 直流电源监控 装置[ S ] ． [ 5 ] 白忠敏， 刘百震， 於崇千． 电力工程直流系统设计手册 第 2版 [ M] ． 北京 中国电力出版社 ， 2 0 0 9 ． 编 辑李健 平 2 7 ． 0 2 降至 9 ． 1 4 ， 达到了设计标准。 为确保脱硫系统系统 的安全稳定运行， 加强脱 硫系统设备的运行管理， 及时消除设备缺陷， 加强了 脱硫化学监测管理， 使监测数据真正起到了监测 、 监 督 、 指 导运行 的作 用 。 参考文献 [ 1 ] 周 至祥 ， 段建 中， 薛建 明． 火电厂湿 法烟气脱 硫技术 手 册 [ M] ． 北京 中国电力出版社 ． 2 0 0 7 ． 编辑韩桂 春