影响脱硫石膏品质的因素分析
一、我厂脱硫工艺介绍
我厂一期2X 600MW机组脱硫系统采用上海石川岛电站环保工程有限公司的湿法石灰石-石膏工艺。
该套烟气脱硫系统(FGD)处理烟气量为100%勺烟气量,不设烟气旁路,FGD S统由以下子系统组成:烟气系统(未设增压风机及GG)吸收塔系统、
石膏脱水系统(包括真空皮带脱水系统和石膏储仓系统)、石灰石制备系统(未设磨机)、公用系统、排放系统、废水处理系统、电气系统、控制系统。
1.烟气参数(设计煤种,100%BMC负荷)
表1烟气参数
表2 石灰石粉参数
3.脱硫装置主要性能指标
表3 脱硫装置性能指标
4.脱硫系统设备概况
表4脱硫设备概况
二、目前脱硫运行存在的问题
1.吸收塔浆液和生成石膏的化验数据
表5化验报告单
2.近期石灰石粉品质统计
见附件
三、影响石膏品质的因素分析
1、物料因素
影响石膏生成品质的主要因素是石膏浆液的品质,以下是国内普遍认可的石膏浆液的控制标准:
而石灰石品质不仅直接影响脱硫效率,也影响石膏浆液的品质,决定了石膏浆液中硫酸盐和碳酸盐的含量。
石灰石品质主要有以下指标:化学成分、粒径、活性、比表面积等。
其中化学成分主要有氧化钙、氧化镁、二氧化硅等。
以下各指标对脱硫工艺性能的影响:
化学成分中的氧化钙含量越高,越有利于提高脱硫效率和石膏品质;氧化镁含量越高,
石灰石的活性越低,影响石膏生成的品质;二氧化硅含量高,影响脱硫工艺设备的耐磨
性。
石灰石粉的粒径越小,其比表面积越大,溶解性越好,反应效率高;相反,如果粒径
大,必须在很低的PH值下才能充分溶解,但这样又影响了脱硫效率。
石灰石的活性越高,反应速度越快;相反,反应速率越快的石灰石粉,其活性越好。
根据湿法石灰石一石膏法脱硫设计技术规范要求,石灰石中的碳酸钙含量大于90%燃用中低硫份煤种时,石灰石细度要保证250目90%以上的过筛率,燃用高硫分煤种时,石灰石细度要保证325目90鸠上的过筛率。
由于,我厂周边煤矿产煤属于低硫煤,因此,我厂脱硫工艺设计中,石灰石的品质也是按规范要求设计。
2、运行控制因素
2.1浆液PH值的控制浆液的ph 值对石灰石的溶解、石膏的生成、脱硫效率、亚硫酸钙的生
成都有不
同的影响。
根据石灰石一石膏法的脱硫运行经验,浆液PH值一般控制在5.5-6.0 。
2.2石膏排出时间
石膏排出时间越长,即浆液在脱硫塔内停留的时间越长,有利于亚硫酸盐的氧化和石灰石的充分反应,但时间过长时,容易造成生成的石膏晶体在输送中造破坏。
2.3氧化风量和鼓风反应速率
氧化风量越大,越有利于亚硫酸钙向二水硫酸钙的转化;如果在风量足够的情况下,应考虑风管的布置是否均匀。
2.4 杂质
浆液中的杂质主要来源烟气中的烟尘、石灰石中的杂质和被浆液洗脱下来的氯离子。
这些杂质都影响石膏脱水和晶体的形成。
四、造成我厂目前石膏品质差的原因分析
根据以上影响石膏品质的各因素的分析和石膏成分以及浆液成分的化验数据,对本次石膏品质差的原因分析如下:
由于生成的石膏中的亚硫酸钙含量小,说明在当时的工况下,氧化风量足够,已经将
产生的亚硫酸钙全部转化成硫酸钙。
碳酸钙含量大和硫酸钙含量低,说明两种问题:1. 加入的石灰浆液量大,吸收塔浆液
停留时间短;2. 在浆液停留时间足够的情况下,说明石灰石品质差,反应速率慢。
石膏样品的水分小于10%,在此种情况下,只能说明真空皮带脱水机运行正常,并不能
表明石膏结晶效果好。
目前,在真空皮带脱水机运行正常情况下,我厂石膏中含水率
在10%以上,说明石膏没有形成柱状晶体,全部是粉末状,因此含水率较高。
石膏样品的氯离子含量较小,说明氯离子不是影响石膏品质的原因,同时也说明吸收塔
浆液停留时间短。
五、控制石膏品质的措施
控制石膏品质,可从以下几方面入手:保证石灰石品质达到设计值。
保证浆液足够的停留时间,合适石灰石补充量。
可以通过浆液密度、浆液化验报告和运行经验决定。
通过补充石灰石浆液,保证合适的脱硫浆液PH值。
保证足够的搅拌强度并均匀搅拌。
保证足够的氧化风量余度,并且风量分布均匀。
加强烟气预处理的监控,保证烟尘含量不超标。
加强设备维护,保证在线测量装置的准确性。
针对目前石膏的品质状况,建议采取以下措施进行调整并加强生产管理:
保持脱硫塔合适的pH值是保证脱硫效率、提高石膏品质的一个重要手段。
过低的pH值一方面会导致部分设备的酸腐蚀,另一方面会导致脱硫装置的脱硫效率下降;过高的pH值会造成石灰石粉的浪费和石膏品质的不合格,通常情况下脱硫塔的pH保持在5.2〜5.5比较合适。
石灰石粉纯度及活性也会对石灰石粉的耗量有较大的影响,加强对石灰石粉成
分及活性的分析,不合格的石灰石不予接收;加强对脱硫塔浆液中F-、Cl-、AI3+等
离子浓度的监督;加强电除尘器的运行监督,减少进入脱硫塔的烟尘量。
运行中严格控制PH值,连续稳定补浆。
加强电除尘器的运行监督,减少进入脱硫塔的烟尘量。
生产技术部
二0一一年三月十四日。