陳 揚

（廣東粵電云河發(fā)電有限公司，廣東云浮 527328）

1 設備概況

某電廠5、6號機組（2×300MW循環(huán)流化床燃煤機組）采用石灰石-石膏濕法進行煙氣脫硫，采用一爐一塔共兩套煙氣脫硫裝置，均不設置旁路煙道、脫硫增壓風機和WGGH；其中事故漿液系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)和石灰石制漿系統(tǒng)公用。

石膏脫水系統(tǒng)為兩套機組脫硫裝置共用，設置2臺石膏旋流站，2臺真空皮帶脫水機和相應配套的真空泵、濾布沖洗水箱、濾布沖洗水泵、濾餅沖洗水箱、濾餅沖洗水泵、氣水分離器等，2臺皮帶卸料機，1個石膏庫；1臺回流水箱，2臺回流水泵（1運1備），1臺廢水旋流站，2臺廢水旋流站給料泵（1運1備）。

來自吸收塔的石膏漿液經吸收塔排漿泵后進入石膏旋流站，石膏旋流站底流進入真空皮帶脫水機脫水，脫水的同時對石膏進行沖洗，以滿足石膏綜合利用的品質要求，石膏旋流站溢流以及石膏濾液自流至回流水箱，一部分通過回流水泵送回吸收塔作為補充水，以維持吸收塔內的液面平衡；一部分通過廢水旋流站給料泵進入廢水旋流站，其底流返回回流水箱，溢流排至廢水處理系統(tǒng)，以控制漿液中氯離子含量。

每臺皮帶脫水機出力為脫硫設計基準煤質時BMCR工況下兩臺脫硫裝置75%的石膏產量。每臺石膏漿液旋流站處理量為一臺鍋爐BMCR工況下FGD裝置石膏排漿量。每臺真空皮帶脫水機對應設置一臺皮帶輸送機，以使脫水后的石膏盡量均勻地堆積于石膏庫內。兩套機組共用一個石膏庫，其容積按兩臺鍋爐BMCR工況運行時5d（每天24h計）的石膏量進行設計。

要求石膏品質如下：①自由水分低于10%；② CaSO4·2H2O 含量高于90%；③ CaCO3+MgCO3低于3%（以無游離水分的石膏作為基準）；④ CaSO3·1/2H2O 含量低于1%（以無游離水分的石膏作為基準）；⑤溶解于石膏中的Cl-含量低于0.01% （w）（以無游離水分的石膏作為基準）；⑥溶解于石膏中的F-含量低于0.01% （w）（以無游離水分的石膏作為基準）。

自某年3月份以來，石膏品質出現異常（主要是石膏含水率超過15%），外觀呈泥狀，非常容易造成石膏下料口堵塞；石膏回收單位也因水分超限，拒絕對石膏進行收購，對電廠的安全生產和經濟效益造成很大影響。4月30日開始石膏品質更加惡化，石膏呈泥漿狀，以下是對石膏品質異常處置的一系列分析與處理。

2 事件經過

4月30日14 ：10啟動1號真空皮帶進行5號吸收塔進行出石膏操作，當時吸收塔漿液密度為1 180kg/m3，入爐煤硫分為0.12%，觀察石膏成泥漿狀，立即停止操作，懷疑因入爐煤硫分低，石膏產量低導致，計劃將密度提升后再進行出石膏操作。

5月4日，5號吸收塔漿液密度超過1 200kg/m3，進行5、6號吸收塔用#1真空皮帶同步出石膏操作（其中#1旋流站出5號吸收塔，#2旋流站出6號吸收塔；#1旋流站兩個旋流子運行、#2旋流站三個旋流子運行），觀察皮帶上的石膏中心夾心非常濕，進行石膏采樣化驗，并停止出石膏操作。

5月7日，單獨進行6號吸收塔出石膏操作，石膏正常（#2旋流站用1號真空皮帶）；單獨進行5號吸收塔出石膏（#1旋流站用1號真空皮帶），石膏成泥漿狀。聯(lián)系檢修分別取#1、#2旋流站底流漿液樣化驗（測量結果#1旋流站底流含固率51%、#2旋流站底流含固率84%）。結合化驗結果，調整6號吸收塔出石膏，5號吸收塔經事故漿液箱排到6號吸收塔運行方式。

5月7日停循環(huán)水深度處理系統(tǒng)，暫停將循環(huán)水深度處理系統(tǒng)反滲透濃水排至脫硫工藝水箱。

5月11日15 ：15檢修將#1旋流站的1、3、5旋流子與#2旋流站2、4、6旋流子對調，進行6號吸收塔出石膏操作，觀察石膏非常濕，停出石膏交檢修重新對換回旋流子；17：30試運脫水皮帶機系統(tǒng)，啟動6號吸收塔#1石膏排漿泵，#2旋流站開#2、4、6、7旋流子，#1脫水皮帶機進行出石膏，脫水效果較好，#2脫水皮帶機脫水效果不理想。

5月15日06 ：57 進行6號吸收塔出石膏操作（#2旋流站啟用2、6、7號旋流子，底流至#1真空皮帶），檢查旋流子壓力0.2MPa，出石膏除皮帶兩邊邊緣較濕容易造成出料口石膏堆積外其余正常。

5月17日、18日進行漿液置換操作（出石膏期間打開脫硫回用水至化學非經常性廢水池手動門），之后5、6號吸收塔出石膏均正常。

3 石膏品質異常的原因分析

1）現場查看皮帶機運行情況，檢查真空度正常，真空泵運行正常；各濾餅沖洗水、濾布沖洗水、各密封水流量正常。本次石膏脫水不佳與石膏脫水設備（石膏旋流器、真空皮帶脫水機、真空泵）無關，基本排除是脫水機造成石膏品質異常的原因。

2）對#5、6吸收塔分別取漿液試驗，5號、6號樣品靜置沉降1個多小時后，上部仍有大量懸浮物質，5號吸收塔樣品最明顯；而取脫水效果好的B廠樣品在18min后液/固就完全分離。所以，判斷脫水效果差是吸收塔漿液品質差造成，具體原因是石膏晶體小， 漿液雜質多，造成脫水效果差。

3）再對吸收塔漿液品質差分析主要有以下幾個原因：

（1）3月30日起，電廠的循環(huán)水深度處理系統(tǒng)保持連續(xù)投運，結合南網公司專家來告河源電廠、粵瀧公司曾出現過循環(huán)水回用至脫硫系統(tǒng)出現石膏異常的情況，造成此次5號吸收塔石膏水分異常的主要原因為循環(huán)水深度處理后的濃水進入脫硫漿液系統(tǒng)，循環(huán)水里的阻垢劑成分累積會阻礙石膏晶粒的聚集和長大，使石膏晶粒處于分散狀態(tài)懸浮于水中，從而使石膏難以脫水。從各種阻垢劑的阻垢機理來看，阻垢劑對吸收塔中石膏的結晶有不利影響，它會阻礙石膏晶粒的聚集和長大，使石膏晶粒處于分散狀態(tài)懸浮于水中，從而使石膏難以脫水。

（2）4月19日至26日，燃煤硫分較低，造成石膏顆粒生成較慢且顆粒較小，影響真空皮帶脫水效果。

（3）電廠#5、6爐電除塵部分高壓柜運行不正常，造成吸收塔漿液含灰比例增加。電廠自從超低排放改造新增水媒式-煙氣換熱器系統(tǒng)（簡稱WGGH系統(tǒng)）后，電除塵入口煙溫下降至約100℃，致使電除塵腐蝕情況嚴重，多個電場失效，除塵效果較低。而經電除塵器凈化后進入吸收塔的粉塵粒徑絕大部分小于10μm，甚至小于2.5μm，遠小于結晶良好的石膏粒徑。石膏粒徑分布情況主要受工藝條件的影響，在真空皮帶機上脫水時，較細顆粒的粉塵會把濾布的細孔堵塞，導致石膏中的水分難以脫除；其次細小的煙塵進入漿液系統(tǒng)后，覆蓋在石膏晶體和石灰石顆粒的表面，對石灰石的溶解和石膏晶體的生長產生阻礙作用，因而對石膏晶體成長造成不利影響，導致石膏的脫水性能下降；另外細小飛灰顆粒帶入石膏，降低了顆粒粒徑，聚晶（顆粒）現象增加，也是導致石膏脫水性能降低的原因之一。

（4）為節(jié)約廠用電，減少5、6號吸收塔第3臺漿液循環(huán)泵啟動的頻次和時長，經常通過加大供漿來控制煙囪SO2排放不超限，造成吸收塔漿液pH偏高，當pH＞6.0時，也不利于石膏晶體的生成。漿液pH高利于SO2的吸收，卻不利于CaCO3的溶解，反之亦然。實際運行時，一般漿液pH控制在5.0～5.8。pH過高將導致殘余的過量石灰石進入石膏，石灰石漿液致密，過量的石灰石存在于石膏漿液中，不僅不利于石膏的結晶，而且會堵塞濾布，從而影響石膏脫水，因此一般工藝控制要求石膏漿液中含有殘留的石灰石含量在3%以下。而pH過低將生成較多的亞硫酸鹽。因此，pH過高或過低均造成石膏品質下降，并影響石膏的脫水效果。

（5）石膏漿液的密度過低，表明吸收塔內石膏含量低，碳酸鈣含量相對較大，此時如果將石膏漿液排出吸收塔，將導致石膏中碳酸鈣含量增加，不僅浪費石灰石、降低石膏品質，且由于碳酸鈣粒徑小而造成石膏脫水困難；漿液的密度過高，則石膏和碳酸鈣均過量，過量的硫酸鈣抑制SO2的吸收且不利于碳酸鈣溶解，同樣將造成石膏難于脫水。

4 改進措施

通過以上原因分析，基本確定造成石膏品質異常的主要原因為：循環(huán)水回用至脫硫吸收塔造成漿液品質異常造成，并立即采取以下措施：

1）立即停運循環(huán)水深度處理系統(tǒng)，停止將循環(huán)水處理的濃水補至脫硫工藝水箱，將工藝水箱補水恢復為化學工業(yè)水，試驗脫水效果是否正常。

2）分別對吸收塔漿液排至事故漿液箱，再用合格的工藝水對吸收塔進行補水，不斷對不合格的漿液進行置換。

經過以上處理，至5月17日，石膏脫水系統(tǒng)逐步恢復正常，測石膏含水率等各項指標均恢復正常。

為避免再次出現石膏品質異常，以及出現異常情況時及時發(fā)現處理，電廠制定了以下技術措施：

1）每周增加一次漿液的氧化鎂、碳酸鈣的化驗，便于跟蹤分析漿液品質；

2）持續(xù)優(yōu)化出石膏運行方式，包括不同硫分煤種下出石膏的漿液密度、調整旋流子數量、排漿泵頻率等；

3）通過適當添加脫硫增效劑方式，提高脫硫效率，降低吸收塔漿液pH，運行過程中做好漿液pH控制：當硫分小于0.4%時控制pH＜6.1；當硫份大于0.4%時控制pH＜6.2；

4）控制好石灰石的品質，石灰石粉中的MgO含量應按要求（≤2%）控制，目前雖無充足的證據表明MgO對石膏脫水造成了影響，但長期MgO含量高對脫硫運行時不利的；加強日常化驗對石灰石粉的粒徑的分析。

5）重新評估循環(huán)水深度處理系統(tǒng)濃水如何進行消納。

5 結束語

實踐結果表明，通過嚴格實施上述一系列的監(jiān)控措施，迄今為止，#5、#6吸收塔均可以正常出石膏，沒有再出現石膏品質異常事件，保證了企業(yè)良好的經濟效益。