石膏漿液固體含量偏低的另一個原因是石膏旋流器堵塞。石膏旋流器承擔著石膏漿液的濃縮和分離作用。石膏旋流器的溢流含固量一般控制在1%~3%(質量含量)左右,固體顆粒細小,主要為未完全反應的吸收劑、石膏小結晶等,前者繼續參加反應,后者作為漿池中結晶長大的晶核,影響著下一階段石膏大晶體的形成。旋流的底流含固量一般在45%~50%(質量含量)左右,固體顆粒主要為粗大的石膏結晶,真空皮帶脫水機的目的就是要脫除這些大結晶顆粒之間的游離水。
表1統計數據表明,7~10月石膏旋流器底流固體含量在30%~45%之間,偏離正常運行參數。檢查石膏旋流器發現旋流筒體內石膏沉積、旋流子入口被大量草根堵塞,旋流器堵塞,石膏漿液濃縮及顆粒分級效果變差,過多的小顆粒進入底流,影響石膏的脫水。
另外,1號機組FGD吸收塔漿液密度表顯示偏高,也是造成石膏水分高的一個主要原因。分析1號機組FGD化學監測分析數據,發現吸收塔密度計CRT顯示與實驗室測試值偏差較大,偏差范圍在-0.030~+0.035kg/L之間,最大時達到0.154kg/L。熱電分公司1、2機組FGD共用一個石膏皮帶脫水系統,1號FGD石膏脫水系統設計為石膏經石膏旋流一級脫水進入石膏漿液罐,然后通過石膏輸送泵進入2號機組FGD石膏漿液罐進行二級脫水。如前所述,石膏漿液密度值反應塔內反應物的形成情況,漿液密度測試偏高,不飽和的石膏漿液以及小顆粒石膏晶體進入公用的石膏漿液罐,與二單元石膏漿液混合進入皮帶脫水系統,石膏漿液稀且細小結晶顆粒比例大,引起石膏脫水困難。
1.4 2號機組FGD吸收塔漿液pH值測量值波動較大
吸收塔液的pH測量值是參與反應控制的一個重要參數,其輸出值與鍋爐負荷、FGD入口二氧化硫的濃度值和新鮮石灰石漿液的密度綜合起來,用于確定需要輸送到煙氣脫硫吸收塔的新鮮反應漿液的流量。pH值升高,新的反應漿液供應量將減少,反之,pH值降低,新的反應漿液供應量將增加。若pH計測量不準,則需要添加的石灰石量就不能準確控制,而過量的石灰石使石膏純度降低,造成石膏脫水困難。
表1統計數據表明,7~10月2號機組吸收塔漿液的pH值CRT顯示與實驗室測試(Lab)值相差較大,CRT顯示偏低,最高時偏差達1.5以上,石膏中的CaCO3的含量超過1%以上。
2 石膏水分超標控制措施
2.1 加強廢水系統設備維護,確保系統的正常投運
為了保證塔內反應正常進行及石膏的質量,廢水處理系統必須正常投入運行,保證廢水排放,以降低吸收塔內Cl-濃度及雜質含量,保證塔內化學反應的正常進行及晶體的生成和長大。塔內Cl-濃度應控制在10000mg/L以下,并盡量維持低運行值。
漿液中的Cl-對設備具有較強的腐蝕性,低Cl-濃度可延緩設備腐蝕,提高設備的使用壽命。
2.2 嚴密監視皮帶機運行參數,控制皮帶機真空
皮帶機運行中真空的變化,直接反應石膏脫水的效果。真空升高時應關注塔內漿液監測指標是否在正常范圍內。特別是真空超過-0.5bar時,檢查真空升高的原因,并及時調整,并聯系監測站對石膏水分進行取樣分析。
2.3 定期清理石膏旋流器,保證漿液的濃縮及顆粒分離效果
運行監測發現石膏旋流底流固體含量低于40%~45%范圍時,及時檢查旋流器運行情況,發現堵塞及時清理。制定定期清理制度,防止由于堵塞引起的石膏漿液密度、固體含量的降低,影響石膏的脫水。
2.4 加強在線檢測儀表的維護,減小CRT顯示與實際值的偏差
按照吸收塔中反應物計量和生成物品質要求,石灰石漿液的密度和吸收塔pH值與脫硫效率有直接關系。吸收塔漿液密度控制著吸收塔生成物石膏品質。因此,石灰石漿液和石膏漿液密度計以及吸收塔pH計都是參與化學反應和控制的重要儀表,運行中必須加強這些在線儀表的維護,保證其準確性。
2.5 加強對運行參數的監測分析
運行人員要加強對運行參數的監測分析,發現不正常時應查找原因,及時調整,防止多參數發生變化,給問題的處理造成困難。
2.6 加強運行管理、制定定期分析制度
制定由運行、檢修、監測站、儀表維護等人員參加的對FGD化學分析表單定期分析制度,掌握系統設備的運行狀況,將不正常狀態及時修正。
2.7 完善系統設計,對漿液系統進行防堵改造
針對廢水系統排放管路及旋流子堵塞的根本原因,對漿液系統進行防堵改造。在磨機二級旋流出口加裝開放式過濾網,從源頭上將來料中的雜物清除,保證了漿液的清潔,減少了系統的堵塞,特別是廢水系統的堵塞,為廢水的正常排放和塔內化學反應的正常進行提供了保證。
3 結論
FGD工藝系統復雜,影響石膏含水率的因素比較多,各因素之間又存相互影響。文章通過對FGD石膏含水率超標的原因分析,在充分開展試驗研究的基礎上找出了超標的主要原因。廢水處理系統設備缺陷多,投入率低、廢水排放量少,導致吸收塔漿液Cl-濃度及雜質含量升高,干擾了塔內脫硫化學反應的正常進行,影響了石膏的結晶和生長,使石膏結晶體顆粒大小、形狀發生變化,晶體中細顆粒比例增大造成真空皮帶機濾布堵塞是引起石膏含水率超標的根本原因。另外,吸收塔漿液固體含量低、pH計波動范圍大也是影響大顆粒石膏的形成的原因之一。
加強脫硫系統設備的運行管理,及時消除設備缺陷;提高運行及檢修人員的操作及維護水平是維持系統設備安全正常運行的保證。同時,加強脫硫化學監測分析表單的管理,建立監測數據與運行操作的緊密聯系,使監測數據真正起到監測、監督、指導運行的作用。
脫硫石膏含水率10%左右,一噸脫硫石膏體積約0.4-0.5立方米,所以密度大概在1.06g/cm^3上下詳細介紹:脫硫石膏(英文名稱desulfuration gypsum)又稱排煙脫硫石膏、硫石膏或FGD石膏,主要成分和天然石膏一樣,為二水硫酸鈣CaSO4·2H2O,含量≥93%。脫硫石膏是FGD過程的副產品,FGD過程是一項采用石灰-石灰石回收燃煤或油的煙氣中的二氧化硫的技術。該技術是把石灰-石灰石磨碎制成漿液,使經過除塵后的含SO2的煙氣通過漿液洗滌器而除去SO2。石灰漿液與SO2反應生成硫酸鈣及亞硫酸鈣,亞硫酸鈣經氧化轉化成硫酸鈣,得到工業副產石膏,稱為脫硫石膏,廣泛用于建材等行業。其加工利用的意義非常重大。它不僅有力地促進了國家環保循環經濟的進一步發展,而且還大大降低了礦石膏的開采量,保護了資源。
一般來說,石膏中的CaSO4.2H2O、CaSO3.1/2H2O、CaCO3、含水率、F-指標都能達到性能保證值,只有Cl-含量容易超標。脫硫石膏含水率一般在10-17%,粘性強,因此在裝卸、提升、輸送的過程中極易粘附在設備上,造成積料、堵塞,若直接用于水泥生產會造成該物料輸送不暢、混合不勻,正常生產等問題的出現。而將濕狀的脫硫石膏先進行成球處理,使之發往變物理性狀,降低物料之間彼此的粘附,增加流動性則可以徹底改變脫硫石膏在水泥生產過程中出現的問題。