脱硫石膏脱水困难原因分析及解决方案
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脱硫石膏脱水困难原因分析及对策摘要:河源电厂烟气脱硫系统自投运以来,脱硫石膏含水率多次升高,最高时达50%,使储存、运输及再利用受到严重影响。
结合脱硫设计和运行情况,对可能引起此问题的多种原因进行分析并逐一排查,最终确认是脱硫工艺水所补充的循环冷却水排污水中的阻垢剂所致。
通过对工艺水来源的临时更换和添加石膏晶种,有效遏制了脱硫石膏品质恶化。
为使问题得到彻底解决,对原本作为脱硫工艺水源之一的循环冷却水排污水进行了“去阻垢剂” 处理,在保证脱硫石膏正常的情况下恢复了全厂原有的水系统平衡,达到废水零排放,电厂的环保能力和经济效益均得到提高。
关键词:燃煤电厂;烟气脱硫;石膏;循环冷却水;阻垢剂燃煤电厂石灰石-石膏湿式烟气脱硫系统运行过程中,石膏脱水困难是较为常见的问题。
在整个脱硫反应过程中,石膏晶种的形成和生长受到石灰石粒度、浆液pH 值、杂质、工艺水质、氧化风量、反应时间等多种因素的影响。
河源电厂脱硫采用石灰石-石膏湿法工艺,工艺用水来源为处理后的工业废水,其成分较为复杂多变。
该系统投运7 年来,数次发生石膏结晶不佳、含水率高的情况。
系统能否维持良好性能成为环保工作的关键。
石膏含水率高的问题得到解决可使烟气排放、固废处理、废水零排放三大体系保持良性循环,有利于环保和经济效益的提高。
1河源电厂烟气脱硫系统概况河源电厂2×600 MW 超超临界机组采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺, 1 炉1 塔, 2 台脱硫塔共用1 套石灰石制备系统和1 套石膏脱水系统。
脱硫工艺流程如图1 所示,图中实线为脱硫工艺介质,虚线为水介质。
脱硫工艺用水采用处理后的工业废水及闭式循环冷却塔排污水(以下简称复用水),即脱硫工艺用水处于全厂水平衡系统的关键位置。
2石膏脱水异常状况正常情况下,脱硫石膏含水率一般在13%左右。
2015 年5~6 月,脱硫石膏含水率呈明显升高趋势,平均达到22%;其中单日最高值达40%~50%,石膏呈流体状,且粘性很大,和正常结晶的石膏完全不同。
脱硫石膏脱水困难的原因分析及解决方案我厂脱硫采用石灰石-石膏湿法脱硫技术,一炉一塔,不设增压风机、GGH。
设计入口硫≦7400mg/m3,出口硫≦200 mg/m3。
石灰石浆液在吸收塔内对烟气进行逆流洗涤,通过物理、化学反映使烟气中的SO2与石灰石中钙离子发生反应,生成半水亚硫酸钙,再被鼓入浆液中的空气强制氧化生成二水硫酸钙,形成石灰石石膏浆液,由排浆泵将吸收塔内的浆液抽出,送往一级水力旋流器进行粒径╱密度分离,含固量5%左右的溢流,主要包括石灰石,灰尘等细小杂质颗粒重新返回吸收塔,含固量40%左右的底流,主要为石膏晶体送往二级真空皮带脱水机机进行脱水,形成含水量小于10%、石膏纯度90%以上的石膏饼,运送至灰厂掩埋处理,从而除去烟气中97%以上的SO2污染物。
1石膏脱水困难的现象极其原因分析1.1现象1)滤布成型的石膏饼中出现分层现象,上层较湿,下层较干:2)石膏饼表面有一层湿黏,发亮的物质;3)石膏病断层有气泡破裂后留下的小孔。
4)下料口不结块、不滑落,成稀泥状,甚至出现下部粘稠、上部成流水状。
1.2原因分析影响石膏脱水的因素比较多,归纳起来,不外乎吸收塔物理化学反应过程的参数控制和脱水设备的运行状况。
1.2.1参数控制参数控制因素对于吸收塔,除了粉尘,上游烟气因素已不可控,因而在运行过程中,主要要控制吸收塔本身的浆液PH值、浆液密度。
吸收塔液位,粉尘含量和氧化风量,这些参数,影响石膏的结晶和水分的脱出,因为在石膏的生成过程中,如果参数控制不好,往往会生成层状、针状晶体,进一步向片状、簇状或花瓣形发展,其粘性大难以脱水,如亚硫酸钙晶体。
而石膏晶体应是短柱状,比前者颗粒大,易脱水。
另外,颗粒较小的物质如石灰石和粉尘等杂质,游离于石膏晶体之间,堵塞水分脱出通道,是水分难以脱出。
1.2.1.1浆液PH值。
浆液PH是控制脱硫反应过程的一个重要参数。
控制PH值就是控制过程的一个重要参数。
控制PH值就是控制进入吸收塔的石灰石浆液量。
电厂脱硫石膏脱水困难的原因及解决方案我厂脱硫采用电石渣-石膏湿法脱硫技术,一炉一塔,不设增压风机、GGH。
设计入口SO2≦8000mg/m3,出口SO2≦35mg/m3。
电石渣浆液在吸收塔内对烟气进行逆流洗涤,通过物理、化学反映使烟气中的SO2与电石渣中钙离子发生反应,生成半水亚硫酸钙,再被鼓入浆液中的空气强制氧化生成二水硫酸钙,形成电石渣石膏浆液,由排浆泵将吸收塔内的浆液抽出,送往一级水力旋流器进行粒径╱密度分离,含固量5%左右的溢流,主要包括电石渣,灰尘等细小杂质颗粒重新返回吸收塔,含固量40%左右的底流,主要为石膏晶体送往二级真空皮带脱水机机进行脱水,形成含水量小于10%、石膏纯度90%以上的石膏饼,运送至厂外综合利用处理,从而除去烟气中98%以上的SO2污染物。
1石膏脱水困难的现象极其原因分析1.1现象1)滤布成型的石膏饼中出现分层现象,上层较湿,下层较干:2)石膏饼表面有一层湿黏,发亮的物质;3)石膏病断层有气泡破裂后留下的小孔。
4)下料口不结块、不滑落,成稀泥状,甚至出现下部粘稠、上部成流水状。
1.2原因分析影响石膏脱水的因素比较多,归纳起来,不外乎吸收塔物理化学反应过程的参数控制和脱水设备的运行状况。
1.2.1参数控制参数控制因素对于吸收塔,除了粉尘,上游烟气因素已不可控,因而在运行过程中,主要要控制吸收塔本身的浆液PH值、浆液密度。
吸收塔液位,粉尘含量和氧化风量,这些参数,影响石膏的结晶和水分的脱出,因为在石膏的生成过程中,如果参数控制不好,往往会生成层状、针状晶体,进一步向片状、簇状或花瓣形发展,其粘性大难以脱水,如亚硫酸钙晶体。
而石膏晶体应是短柱状,比前者颗粒大,易脱水。
另外,颗粒较小的物质如电石渣和粉尘等杂质,游离于石膏晶体之间,堵塞水分脱出通道,是水分难以脱出。
1.2.1.1浆液PH值。
浆液PH是控制脱硫反应过程的一个重要参数。
控制PH值就是控制过程的一个重要参数。
控制PH值就是控制进入吸收塔的电石渣浆液量。
遇到石膏脱水困难该怎么办?展开全文在脱硫作业过程中,总会遇到各式各样的技术难题让作业人员犯难甚至束手无策。
石膏脱水困难分析报告一、脱水困难现象说明厂内中水2010年5月份开始接入脱硫系统,作为脱硫系统工艺水,8月份正式作为脱硫工艺水,中水作为脱硫工艺水后,脱硫石膏无法正常脱水,并且采用中水时石膏滤饼表面会附着一层粘度较大的污泥;当采用循环水(弱酸水)作为脱硫工艺水时,脱硫石膏能正常脱水,并且石膏滤饼表面没有污泥。
以下照片为循环水(弱酸水)作为脱硫工艺水时1#皮带脱水机照片图1:12月22日脱水机画面图2:12月22日脱水机画面二、检查及分析1、吸收塔内化学反应原理吸收塔总的化学反应原理描述如下烟气中SO2被吸收后通过化学反应转化成石膏,化学反应发生在吸收区内,各种化学反应简化如下:SO2吸收SO2(g) « SO2 (aq)SO2 (aq) + H2O « HSO3- + H+在第一步,在液相中,烟气中的SO2 被吸收生成亚硫酸水溶液。
石灰石分解CaCO3(s) + H2O « CaCO3(aq) + H2OCaCO3(aq) + H+ « Ca2+ + HCO3-HCO3- « OH- + CO2以石灰石浆液形式加入的石灰石在循环罐中溶解。
由于SO2的吸收引起PH值下降,PH下降增加了石灰石的分解,同时氧化空气的注入也增加了石灰石的分解, CO2 从循环浆液中脱除。
氧化HSO3- + 1/2O2« SO42- + H+部分亚硫酸氢根已经在浆液滴中通过自然氧化的形式氧化,其中氧气来自原烟气。
在浆液滴中氧的分解是一个很慢的反应,所以自然氧化的量是有限的,大约10-30%,这取决于烟气中氧气的含量和吸收塔浆液中氧化催化剂(例如锰)的利用率。
氧化反应的主要部分是在吸收塔浆液池中通过氧化空气的注入而完成的。
结晶Ca2+ + SO42- +2H2O « CaSO4 x 2H2O ¯硫酸根和钙离子最后在吸收塔循环罐中结晶生成石膏,根据循环罐中的停留时间,石膏晶体成长的尺寸为30-50 µm。
大同分公司脱硫石膏脱水困难的原因分析及解决方案1石膏脱水困难的现象极其原因分析1.1现象1)滤布成型的石膏饼中出现分层现象,上层较湿,下层较干,或上层干下层湿;2)石膏饼表面有一层湿黏,发亮的物质;3)石膏病断层有气泡破裂后留下的小孔。
4)下料口不结块、不滑落,成稀泥状,甚至出现下部粘稠、上部成流水状。
1.2原因分析影响石膏脱水的因素比较多,归纳起来,不外乎吸收塔物理化学反应过程的参数控制和脱水设备的运行状况。
参数控制参数控制因素对于吸收塔,除了粉尘,上游烟气因素已不可控,因而在运行过程中,主要要控制吸收塔本身的浆液PH值、浆液密度。
吸收塔液位,粉尘含量和氧化风量,这些参数,影响石膏的结晶和水分的脱出,因为在石膏的生成过程中,如果参数控制不好,往往会生成层状、针状晶体,进一步向片状、簇状或花瓣形发展,其粘性大难以脱水,xx硫酸钙晶体。
而石膏晶体应是短柱状,比前者颗粒大,易脱水。
另外,颗粒较小的物质如石灰石和粉尘等杂质,游离于石膏晶体之间,堵塞水分脱出通道,是水分难以脱出。
.1浆液PH值。
浆液PH是控制脱硫反应过程的一个重要参数。
控制PH值就是控制过程的一个重要参数。
控制PH值就是控制进入吸收塔的石灰石浆液量。
因为SO2溶解过程中,离解出大量的H+,高PH的控制有助于SO2的溶解,而石灰石的溶解过程中,离解出大量的OH-,低PH值的控制有助于石灰石的溶解,所以PH值得过高过低都不利于石膏的形成,必须确定一个合理的PH值,否则过高的PH值使大量的石灰石混入石膏,无论是石灰石还是亚硫酸盐,由于其粒径比硫酸钙晶体小,不但降低石膏纯度,而且造成石膏脱水困难。
.2浆液密度。
石膏的浆液密度反映了吸收塔中浆液的饱和情况,密度过低,则表明吸收塔石膏含量低,碳酸钙含量相对较大,此时如果将石膏浆液排除吸收塔,将导致石膏中的碳酸钙增加,浪费石灰石,由于其粒径小,既降低石膏品质又使石膏脱水困难;密度过高,则表明石膏浆中石膏和碳酸钙都过量,过量的硫酸钙抑制SO2的吸收,不利于碳酸钙溶解,此时若排除石膏,由于碳酸钙粒径小,造成石膏脱水困难。
大同分公司脱硫石膏脱水困难的原因分析及解决方案1石膏脱水困难的现象极其原因分析1.1现象1)滤布成型的石膏饼中出现分层现象,上层较湿,下层较干,或上层干下层湿;2)石膏饼表面有一层湿黏,发亮的物质;3)石膏病断层有气泡破裂后留下的小孔。
4)下料口不结块、不滑落,成稀泥状,甚至出现下部粘稠、上部成流水状。
1.2原因分析影响石膏脱水的因素比较多,归纳起来,不外乎吸收塔物理化学反应过程的参数控制和脱水设备的运行状况。
1.2.1 参数控制参数控制因素对于吸收塔,除了粉尘,上游烟气因素已不可控,因而在运行过程中,主要要控制吸收塔本身的浆液PH值、浆液密度。
吸收塔液位,粉尘含量和氧化风量,这些参数,影响石膏的结晶和水分的脱出,因为在石膏的生成过程中,如果参数控制不好,往往会生成层状、针状晶体,进一步向片状、簇状或花瓣形发展,其粘性大难以脱水,如亚硫酸钙晶体。
而石膏晶体应是短柱状,比前者颗粒大,易脱水。
另外,颗粒较小的物质如石灰石和粉尘等杂质,游离于石膏晶体之间,堵塞水分脱出通道,是水分难以脱出。
1.2.1.1浆液PH值。
浆液PH是控制脱硫反应过程的一个重要参数。
控制P H值就是控制过程的一个重要参数。
控制P H值就是控制进入吸收塔的石灰石浆液量。
因为SO2溶解过程中,离解出大量的H+,高PH的控制有助于SO2的溶解,而石灰石的溶解过程中,离解出大量的OH-,低PH值的控制有助于石灰石的溶解,所以PH值得过高过低都不利于石膏的形成,必须确定一个合理的PH值,否则过高的PH值使大量的石灰石混入石膏,无论是石灰石还是亚硫酸盐,由于其粒径比硫酸钙晶体小,不但降低石膏纯度,而且造成石膏脱水困难。
1.2.1.2浆液密度。
石膏的浆液密度反映了吸收塔中浆液的饱和情况,密度过低,则表明吸收塔石膏含量低,碳酸钙含量相对较大,此时如果将石膏浆液排除吸收塔,将导致石膏中的碳酸钙增加,浪费石灰石,由于其粒径小,既降低石膏品质又使石膏脱水困难;密度过高,则表明石膏浆中石膏和碳酸钙都过量,过量的硫酸钙抑制SO2的吸收,不利于碳酸钙溶解,此时若排除石膏,由于碳酸钙粒径小,造成石膏脱水困难。
大同分公司脱硫石膏脱水困难的原因分析及解决方案1石膏脱水困难的现象极其原因分析1.1现象1)滤布成型的石膏饼中出现分层现象,上层较湿,下层较干,或上层干下层湿;2)石膏饼表面有一层湿黏,发亮的物质;3)石膏病断层有气泡破裂后留下的小孔。
4)下料口不结块、不滑落,成稀泥状,甚至出现下部粘稠、上部成流水状。
1.2原因分析影响石膏脱水的因素比较多,归纳起来,不外乎吸收塔物理化学反应过程的参数控制和脱水设备的运行状况。
1.2.1 参数控制参数控制因素对于吸收塔,除了粉尘,上游烟气因素已不可控,因而在运行过程中,主要要控制吸收塔本身的浆液PH值、浆液密度。
吸收塔液位,粉尘含量和氧化风量,这些参数,影响石膏的结晶和水分的脱出,因为在石膏的生成过程中,如果参数控制不好,往往会生成层状、针状晶体,进一步向片状、簇状或花瓣形发展,其粘性大难以脱水,如亚硫酸钙晶体。
而石膏晶体应是短柱状,比前者颗粒大,易脱水。
另外,颗粒较小的物质如石灰石和粉尘等杂质,游离于石膏晶体之间,堵塞水分脱出通道,是水分难以脱出。
1.2.1.1浆液PH值。
浆液PH是控制脱硫反应过程的一个重要参数。
控制PH值就是控制过程的一个溶解过程中,离解重要参数。
控制P H值就是控制进入吸收塔的石灰石浆液量。
因为SO2的溶解,而石灰石的溶解过程中,离解出大量的出大量的H+,高PH的控制有助于SO2OH-,低PH值的控制有助于石灰石的溶解,所以PH值得过高过低都不利于石膏的形成,必须确定一个合理的PH值,否则过高的PH值使大量的石灰石混入石膏,无论是石灰石还是亚硫酸盐,由于其粒径比硫酸钙晶体小,不但降低石膏纯度,而且造成石膏脱水困难。
1.2.1.2浆液密度。
石膏的浆液密度反映了吸收塔中浆液的饱和情况,密度过低,则表明吸收塔石膏含量低,碳酸钙含量相对较大,此时如果将石膏浆液排除吸收塔,将导致石膏中的碳酸钙增加,浪费石灰石,由于其粒径小,既降低石膏品质又使石膏脱水困难;密度的吸收,不利于过高,则表明石膏浆中石膏和碳酸钙都过量,过量的硫酸钙抑制SO2碳酸钙溶解,此时若排除石膏,由于碳酸钙粒径小,造成石膏脱水困难。
脱硫石膏脱水困难原因分析及解决方案脱硫石膏是从燃煤发电厂烟气中的脱硫废水中提取出的一种固体废弃物。
由于脱硫石膏中含有大量的水分,为了减少废物的体积和转运成本,通常需要对脱硫石膏进行脱水处理。
然而,在脱水过程中常常会遇到一些困难,本文将对这些困难进行分析,并提出相应的解决方案。
1.石膏颗粒细小:脱硫石膏是通过将石膏浆液进行喷雾或喷淋造粒制成的颗粒状物料,这些颗粒的直径通常在几毫米到几十毫米之间。
由于颗粒细小,颗粒之间的接触面积大,导致水分难以从颗粒表面迅速挥发出去。
2.石膏含水率高:脱硫石膏的含水率通常在60%到80%之间,高含水率会导致脱水过程中所需的能量和时间增加。
3.石膏颗粒松散:脱硫石膏颗粒松散,比重小,容易形成块状,使得水分无法从颗粒内部透出。
针对以上问题,可以采取以下解决方案:1.按照颗粒大小分类处理:颗粒大小对脱水效果有很大影响。
可以将颗粒按照大小进行分类处理,将大颗粒和小颗粒分开处理。
大颗粒可以采用机械挤压等方式进行脱水,小颗粒可以使用薄膜蒸发、离心等方法进行脱水。
2.提高石膏含水率:通过蒸发等方式,将脱硫石膏的含水率提高到更高的水平,可以进一步减少脱水过程中所需的能量和时间。
3.改善石膏颗粒结构:可以通过添加细粉煤灰等物料,改善脱硫石膏颗粒的结构,使其变得更加致密,减少颗粒间的接触面积,从而提高脱水效果。
4.优化脱水工艺参数:根据脱硫石膏的性质和特点,优化脱水工艺参数,如温度、压力、滤饼厚度等,以提高脱水效果。
总之,脱硫石膏脱水困难的原因主要是石膏颗粒细小、含水率高和颗粒松散等。
通过分类处理、提高石膏含水率、改善颗粒结构和优化脱水工艺参数等措施,可以有效地解决这些问题,提高脱硫石膏的脱水效果。
脱硫运行中石膏脱水困难的原因分析及解决办法1 原因分析脱硫运行中出现石膏含水量大,表现在脱机时石膏下料口不结块、不滑落,成稀泥状,甚至出现下部粘稠、上部成流水状。
这种脱水下的物质物理性质成粘性,分析原因一般有以下几种情况:1.1 入口含尘量偏高,导致吸收塔浆液“中毒”图片2:左侧为浆液含灰量大沉淀的取样照片,右侧为正常浆液取样沉淀后的照片原烟气中的飞灰进入吸收塔浆液中在一定程度上阻碍了SO2与脱硫剂的接触,降低了石灰石中Ca2+的溶解速率,同时飞灰中不断溶出的一些重金属如Hg、Mg、Cd、Zn等离子会抑制Ca2+与HSO3-的反应,“封闭”了吸收剂的活性。
一般要求吸收塔入口的烟尘含量不能超过200mg/m3,如果超过300 mg/m3以上就容易出现这种现象。
如果烟尘含量测量仪表不准,最直接的方法可以取样沉淀,如果沉淀的固体物质中上部的黑色灰状物质超过总量的1/3(正常的应在1/4以下),就说明入口的烟尘含量太大了(如图片2)。
现在由于电除尘器效率不是很好,吸收塔变成了吸尘器,吸收塔浆液发黑,起泡,脱水时在石膏表明有一层黑色物质(如图片3),在这种状况下再坚持运行可想而知。
吸收塔浆液极易“中毒”。
一旦发生“中毒”现象,就需要将浆液全部排出置换新鲜的浆液,造成很大的浪费,并影响脱硫系统的正常投入。
吸收塔浆液“中毒”后,需要半月时间纠正才能彻底改善,在此期间会浪费大量石灰石粉,排放大量浆液,提高了运行成本。
图片3:含灰量大时,皮带脱水时的状况1.2 石灰石品质发生变化石灰石粉的品质是影响脱硫运行的一个重要因素,其中碳酸钙含量及成品的细度是关键,杂质增多或含量下降都会使浆液品质恶化,细度越细反应效果就越好。
这就可能出现当碳酸钙含量及成品的细度发生较大变化时,其反应活性降低,极可能发生供浆过量,此时塔内浆液中含CaCO3量增大,由石灰石颗粒易粘结在一起,导致造成脱水困难现象的发生。
另外如果石灰石原料中夹带黏土、泥沙等杂质,这些杂质状态不稳定,也会在一定程度上造成脱水困难的现象发生。
【技术汇】关于石灰石-石膏湿法脱硫装置石膏脱水困难的分析及措施作者 | 张超北京国电龙源环保工程有限公司承德分公司摘要:石灰石-石膏湿法脱硫装置石膏含水率高,是石灰石-石膏湿法脱硫工艺中的常见问题。
石膏含水率高会导致脱硫副产品石膏无法正常拉运,严重时影响脱硫系统的指标控制,造成环保数据超标,危及脱硫装置的安全运行。
本文以脱硫运行经验为基础,从脱硫装置设备、浆液化学指标、运行参数方面,分析了石膏含水率高的原因,提出了相应的解决措施。
望对脱硫运行操作及异常分析起到一定的参考作用。
关键词:脱硫装置石膏含水率高浆液分析解决措施1. 概述石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺是目前火电厂应用最为广泛、技术最成熟的烟气脱硫技术,采用“一炉一塔”配置,以石灰石为脱硫吸收剂,副产品为商品石膏。
该工艺石膏的形成过程及脱除过程:(1)石灰石浆液在吸收塔中与烟气逆流洗涤,脱除烟气中的二氧化硫,在吸收塔浆液中形成小颗粒的半水亚硫酸钙;(2)利用氧化风机提供的氧化风将其强制氧化成二水硫酸钙,并在浆液中析出结晶。
(3)利用石膏排出泵将石膏浆液送至石膏旋流器,进行石膏的一级预脱水,细颗粒的石膏浆液溢流返回吸收塔,大颗粒的石膏浆液送至真空皮带脱水机;(4)浆液通过真空皮脱水机后,形成含水量小于10%的石膏,输送至石膏库外运。
在石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺中,石膏含水量高、石膏脱水困难是普遍存在的问题,石膏能否正常脱水,不但反应出吸收塔浆液品质活性,更是脱硫系统能否正常运行的关键。
在实际运行工作当中,多次遇到由于各种原因导致石膏脱水困难的情况,通过采取相应的调整措施,恢复了系统的正常运行。
2. 石膏含水率高的表现(1)脱硫装置脱水系统无法形成含水率小于10%的商品石膏,只能形成含水率在15%-25%的稠糊状石膏,石膏库的石膏无法堆积、装车运输。
(2)吸收塔内浆液密度不断升高,脱硫效率明显下降,通过增加钙硫比、液气比后脱硫效果无明显提升,同等工况条件下供浆量大于正常运行值。
火电厂湿法烟气脱硫脱硫石膏脱水问题分析及改进措施前言火电厂是我国电力生产的重要组成部分。
烟气中含有大量的二氧化硫,对环境和人类健康造成了较大的影响。
因此,如何有效地控制二氧化硫排放是火电厂排放控制工作的重点之一。
而湿法烟气脱硫技术作为目前主要的脱硫手段,已经被广泛应用。
然而,湿法烟气脱硫会产生大量的石膏脱水问题,给环境和设备带来了一系列的问题,如何解决这些问题是当前工程师们亟待解决的难题。
本文将从湿法烟气脱硫原理入手,分析湿法烟气脱硫脱硫石膏脱水问题,并提出改进措施。
湿法烟气脱硫原理湿法烟气脱硫的原理是在烟气中加入一定量的氧化剂(通常为空气),将硫化氢等二氧化硫的前体气体氧化成硫酸气体,再将其与石灰水反应得到石膏。
石膏是一种水合硫酸钙(CaSO4·2H2O),具有广泛的应用价值。
然而,石膏具有较高的含水量,常需要在火电厂内进行进一步的脱水处理。
湿法烟气脱硫中的脱硫石膏脱水问题问题描述在湿法烟气脱硫过程中,石膏会被产生并输送到水洗池(或水泵中)降低其含水量。
但是这种处理方式会产生一定的问题:•造成降解:石膏在水中的储存时间增加会导致其一定程度的降解,难以达到进一步的稳定化处理。
•污染环境:将高含水量的石膏排放到水体中,会造成一定的污染问题。
•设备泛腐:石膏中含有较高的酸度和氯离子,长时间的接触会对设备造成腐蚀影响。
这些问题给火电厂的生产和环保工作带来了不小的困扰。
问题分析以上问题主要由以下原因引起:1.单一的脱水方法:目前的湿法烟气脱硫中只采用了一种方式进行石膏脱水,而这种方式难以应对多种情况下的需要。
2.水质和石膏产生的化学反应:石膏和水泵中的水会进行一系列的化学反应,而这些反应会产生不同的化合物(如亚硫酸钙),这些化合物会对设备和环境造成腐蚀和污染。
改进措施为了解决以上问题,我们可以采取以下措施:1.多种脱水方式的组合应用:可通过提高脱水设备的性能、结合真空脱水、离心脱水、压滤脱水等多种方式进行组合应用,达到更为彻底的石膏脱水效果。
湿法脱硫石膏脱水困难原因分析及控制对策摘要:在湿法烟气脱硫系统中,常出现因石膏含水率高而导致石膏品质下降的问题。
文章针对石膏脱水困难的问题,从原料品质、浆液成分、运行设备等方面总结了出现该问题的原因,提出了相应的预防措施。
优选的解决方法是从源头上控制原料品质,并且从监控手段和运行调整上进行预防,以期解决石膏脱水困难的问题,进而提高石膏的品质。
关键词:湿法脱硫;脱水困难;原料品质;措施1、石膏的生成及脱水工艺烟气中的SO2与石灰石浆液中的CaCO3反应生成Ca CO3•1/2H2O,经过氧化反应生成Ca SO4•2H2O,含有Ca SO4•2H2O晶体的吸收塔浆液经由石膏排出泵打到石膏旋流站进行一级脱水,石膏旋流站的溢流浆液流入滤液水箱,底部的石膏浆液进入到真空皮带脱水机进行二次脱水。
2、含水率超标情况若石膏旋流站的不能使浆液脱水至40%-50%,多出的水分就要进入真空皮带脱水机,进而影响真空皮带机的脱水效果。
某电厂脱硫石膏化学成分抽样分析结果见表1。
根据对电厂石膏的抽样检测可以得出,Ca2+与SO42-具有同离子增长效应,与Cl具有负相关的线性关系,Ca SO3•1/2H2O与Ca CO3具有同步增减的趋势。
而石膏含水率与石膏中残留的碳酸钙的增减起伏大致相同,初步推测石膏中CaSO3•1/2H2O及残留的碳酸钙的含量可以表征石膏中的含水率。
3、石膏脱水效果的影响因素3.1脱硫反应条件3.1.1浆液p H浆液p H对石膏品质具有重要影响,在实际脱硫生产运行中,浆液p H理论上应控制在5.0-5.8左右,浆液p H偏高有利于SO2的吸收,不利于Ca CO3的溶解,p H偏高将导致过量的残余石灰石进入到石膏中。
p H偏低将生成大量的亚硫酸盐。
在监测期间脱硫塔浆液的p H平均值为6.6,超出理论标准值,残余的的石灰石进入到石膏中,从而影响石膏的脱水效果。
因此,为了确保后期石膏的品质,应建议适当的降低石灰石的供浆量,将浆液的p H稳定在标准范围内。
脱硫石膏脱水困难原因分析及解决方案控制吸收塔液位是影响石膏脱水的重要因素之一。
如果液位过高,会导致石膏颗粒沉积不均匀,形成分层现象,导致石膏脱水困难;如果液位过低,会使石膏颗粒浓度过高,导致石膏结晶不良,同样会影响石膏的脱水效果。
1.2.1.4粉尘含量和氧化风量粉尘含量和氧化风量也会影响石膏的脱水效果。
过高的粉尘含量会使石膏颗粒表面附着粉尘,影响石膏的结晶和脱水效果;而过高的氧化风量则会使石膏颗粒表面氧化,同样会影响石膏的脱水效果。
1.2.2脱水设备的运行状况脱水设备的运行状况也是影响石膏脱水的重要因素。
如果脱水设备的过滤布老化或者损坏,就会使石膏饼中的水分难以脱出;如果脱水设备的排水口堵塞或者不畅,也会影响石膏的脱水效果。
2解决方案2.1参数控制方案针对影响石膏脱水的因素,可以采取以下措施:控制吸收塔浆液的PH值和密度,保持合适的液位,控制粉尘含量和氧化风量。
具体来说,可以通过调整石灰石浆液的进料量和加入一定量的石膏晶种,控制浆液的PH值和密度;采用合适的液位控制方法,保持吸收塔内的浆液浓度均匀;加强粉尘和氧化风的管控,减少对石膏脱水的影响。
2.2脱水设备改进方案针对脱水设备的问题,可以采取以下措施:定期更换过滤布,保持设备的正常运转;加强设备的维护和保养,确保排水口畅通。
同时,可以考虑引进新型的脱水设备,提高石膏脱水的效率和质量。
总之,针对石膏脱水困难的问题,需要从吸收塔参数控制和脱水设备改进两个方面入手,综合采取措施,提高石膏的脱水效率和质量。
吸收塔中的石灰石CaCO3含量也会影响脱硫效果。
石灰石的含量越高,可以提供更多的Ca2+,有利于SO2与脱硫剂的反应,但同时也会增加石膏的产量和含量。
如果石灰石含量过低,则会影响SO2的吸收和氧化。
因此,需要控制石灰石的投加量,使其达到最佳的脱硫效果。
同时,石灰石的粒度也会影响脱硫效果,粒度过大会降低石灰石的反应速率,粒度过小则会影响石灰石的循环反应和石膏的脱水效果。
湿法脱硫石膏脱水困难原因分析及控制石膏脱水困难是湿法脱硫装置普遍存在的问题,严重时影响其正常产出和商业应用。
结合某电厂实际生产中出现的案例,对湿法脱硫石膏脱水困难的原因进行了分析,表明锅炉投油稳燃、入口烟尘浓度、浆液密度、浆液氧化程度、浆液中杂质含量、石膏脱水系统及废水处理系统设备的运行均影响石膏脱水的效果,并提出了一系列控制措施。
1 引言石灰石-石膏湿法脱硫(wetfluegasdesulfurization,WFGD)是世界范围内烟气脱硫的主流技术。
该技术以石灰石(石灰)作为吸收剂吸收烟气中的SO2,经过一系列反应生成副产物石膏。
随着湿法脱硫技术的不断推广,其副产物石膏的排放量也与日俱增,预计2020年我国脱硫石膏的排放量将达到1亿吨。
脱硫石膏具有广泛的商业用途,商业上对脱硫石膏的要求是:颗粒度在100μm左右,含水率10%,纯度高。
然而,在实际调研中发现很多电厂一定程度上均存在石膏脱水困难的问题,影响其质量及商业应用。
本文将结合某电厂实际生产中出现的案例,对造成石膏脱水困难的主要影响因素进行分析并提出控制措施。
2 设备概况某电厂一期为2×330MW亚临界燃煤机组,同步建设脱硫装置。
烟气脱硫采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺,一炉双塔,设置增压风机,吸收塔浆液搅拌采用脉冲悬浮方式,石膏脱水利用石膏旋流器和真空皮带脱水机。
机组在近两年的运行中多次出现石膏脱水困难的情况,石膏含水率一直偏高,落入石膏库的石膏团结成块状,严重时甚至出现石膏成稀泥状无法脱水成型的情况,而正常石膏脱水后较为松散,颗粒分明。
3 石膏脱水困难原因分析3.1 锅炉投油稳燃及入口烟尘浓度的影响3.1.1 锅炉投油稳燃燃煤发电锅炉在启动、停运、低负荷稳燃及深度调峰阶段由于设计、燃煤等原因均需耗用大量的燃油助燃,由于工况运行不稳定、锅炉燃烧不充分,会有相当一部分未燃尽的油污或油粉混合物随烟气进入吸收塔浆液内,在吸收塔内强烈的扰动作用下,极易形成细碎的泡沫,在浆液表面大量聚集。
脱硫石膏脱水困难原因分析及对策发表时间:2018-04-05T14:21:08.150Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第31期作者:唐振海1 徐长江2[导读] 处理后的复用水重新用作脱硫系统工艺用水,可使电厂原有的水平衡体系得到恢复,达到节水减排的效果。
国电吉林龙华长春热电一厂吉林长春 130000摘要:脱硫石膏含水率过高引起脱水困难,其主要原因在于石膏结晶过程受到影响,晶体细小。
利用现有废水处理设备,对影响石膏晶种生长的循环水排污水进行处理,破坏阻垢剂的水稳效果,使问题得到解决。
处理后的复用水重新用作脱硫系统工艺用水,可使电厂原有的水平衡体系得到恢复,达到节水减排的效果。
关键词:脱硫石膏;脱水困难;原因;对策1石膏脱水效果的常见影响因素1.1浆液PH浆液PH对石膏品质具有重要影响,在实际脱硫生产运行中,浆液PH理论上应控制在5.0~5.8左右,浆液PH偏高有利于SO2的吸收,不利于CaCO3的溶解,PH偏高将导致过量的残余石灰石进入到石膏中。
PH偏低将生成大量的亚硫酸盐。
在监测期间我厂脱硫塔浆液的PH 平均值为6.5,超出理论标准值,残余的石灰石进入到石膏中,从而影响石膏的脱水效果。
因此,为了确保后期石膏的品质,应建议适当的降低石灰石的供浆量,将浆液的PH稳定在标准范围内。
1.2浆液温度在脱硫运行过程中,随着浆液温度的降低,CaSO3·1/2H2O溶解度将会降低,而温度升高时,CaSO4·2H2O将脱水形成无水CaSO4,因此,为了保证生产合格的石膏颗粒,避免出现系统结垢问题,工艺控制上应将石膏结晶温度稳定在合适的范围内。
1.3入口烟气含尘量超标入口烟气中的飞灰在运行中不断溶出一些金属离子且浓度会逐渐升高,不断富集的重金属离子不利于吸收塔内SO2的去除,并且对石膏晶体的生成产生不利影响。
2我厂烟气脱硫系统概况我厂2×350MW超临界机组采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺,1炉1塔,2台脱硫塔共用1套石灰石制备系统和1套石膏脱水系统。
湿法脱硫石膏脱水困难原因分析及控制对策发表时间:2017-09-18T17:06:27.413Z 来源:《基层建设》2017年第13期作者:郭建鹏[导读] 摘要:在湿法烟气脱硫系统中,常出现因石膏含水率高而导致石膏品质下降的问题。
山东莱钢永锋钢铁有限公司山东省德州市 251100摘要:在湿法烟气脱硫系统中,常出现因石膏含水率高而导致石膏品质下降的问题。
文章针对石膏脱水困难的问题,从原料品质、浆液成分、运行设备等方面总结了出现该问题的原因,提出了相应的预防措施。
优选的解决方法是从源头上控制原料品质,并且从监控手段和运行调整上进行预防,以期解决石膏脱水困难的问题,进而提高石膏的品质。
关键词:湿法脱硫;脱水困难;原料品质;措施1、石膏的生成及脱水工艺烟气中的SO2与石灰石浆液中的CaCO3反应生成Ca CO3•1/2H2O,经过氧化反应生成Ca SO4•2H2O,含有Ca SO4•2H2O晶体的吸收塔浆液经由石膏排出泵打到石膏旋流站进行一级脱水,石膏旋流站的溢流浆液流入滤液水箱,底部的石膏浆液进入到真空皮带脱水机进行二次脱水。
2、含水率超标情况若石膏旋流站的不能使浆液脱水至40%-50%,多出的水分就要进入真空皮带脱水机,进而影响真空皮带机的脱水效果。
某电厂脱硫石膏化学成分抽样分析结果见表1。
根据对电厂石膏的抽样检测可以得出,Ca2+与SO42-具有同离子增长效应,与Cl具有负相关的线性关系,Ca SO3•1/2H2O与Ca CO3具有同步增减的趋势。
而石膏含水率与石膏中残留的碳酸钙的增减起伏大致相同,初步推测石膏中Ca SO3•1/2H2O及残留的碳酸钙的含量可以表征石膏中的含水率。
3、石膏脱水效果的影响因素3.1脱硫反应条件3.1.1浆液p H浆液p H对石膏品质具有重要影响,在实际脱硫生产运行中,浆液p H理论上应控制在5.0-5.8左右,浆液p H偏高有利于SO2的吸收,不利于Ca CO3的溶解,p H偏高将导致过量的残余石灰石进入到石膏中。
脱硫石膏脱水困难原因分析及解决方案SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-大同分公司脱硫石膏脱水困难的原因分析及解决方案1石膏脱水困难的现象极其原因分析现象1)滤布成型的石膏饼中出现分层现象,上层较湿,下层较干,或上层干下层湿;2)石膏饼表面有一层湿黏,发亮的物质;?3)石膏病断层有气泡破裂后留下的小孔。
4)下料口不结块、不滑落,成稀泥状,甚至出现下部粘稠、上部成流水状。
原因分析影响石膏脱水的因素比较多,归纳起来,不外乎吸收塔物理化学反应过程的参数控制和脱水设备的运行状况。
1.2.1?参数控制参数控制因素对于吸收塔,除了粉尘,上游烟气因素已不可控,因而在运行过程中,主要要控制吸收塔本身的浆液PH值、浆液密度。
吸收塔液位,粉尘含量和氧化风量,这些参数,影响石膏的结晶和水分的脱出,因为在石膏的生成过程中,如果参数控制不好,往往会生成层状、针状晶体,进一步向片状、簇状或花瓣形发展,其粘性大难以脱水,如亚硫酸钙晶体。
而石膏晶体应是短柱状,比前者颗粒大,易脱水。
另外,颗粒较小的物质如石灰石和粉尘等杂质,游离于石膏晶体之间,堵塞水分脱出通道,是水分难以脱出。
?1.2.1.1浆液PH值。
浆液PH是控制脱硫反应过程的一个重要参数。
控制P H值就是控制过程的一溶解过程个重要参数。
控制PH值就是控制进入吸收塔的石灰石浆液量。
因为SO2的溶解,而石灰石的溶解过程中,离中,离解出大量的H+,高PH的控制有助于SO2解出大量的OH-,低PH值的控制有助于石灰石的溶解,所以PH值得过高过低都不利于石膏的形成,必须确定一个合理的PH值,否则过高的PH值使大量的石灰石混入石膏,无论是石灰石还是亚硫酸盐,由于其粒径比硫酸钙晶体小,不但降低石膏纯度,而且造成石膏脱水困难。
1.2.1.2浆液密度。
石膏的浆液密度反映了吸收塔中浆液的饱和情况,密度过低,则表明吸收塔石膏含量低,碳酸钙含量相对较大,此时如果将石膏浆液排除吸收塔,将导致石膏中的碳酸钙增加,浪费石灰石,由于其粒径小,既降低石膏品质又使石膏脱水困难;密度过高,则表明石膏浆中石膏和碳酸钙都过量,过量的硫酸钙抑制SO2的吸收,不利于碳酸钙溶解,此时若排除石膏,由于碳酸钙粒径小,造成石膏脱水困难。
精心整理
大同分公司脱硫石膏脱水困难的原因分析及解决方案
1.2.1.6?石灰石CaCO
含量
3
石灰石中碳酸钙的重量百分含量应高于90%,含量太低时会由于杂质较多而给运行带来一些问题,造成吸收剂耗量和运输费用增加,石膏纯度下降。
我。
石灰石中的其它杂质对湿法FGD系统的稳定运行也会带来较大影响,从而降低FGD系统的性能。
FGD系统运行时,会出现尽管加入过量石灰石浆液,pH值依然呈下降趋势,使pH值失去控制的现
象,脱硫效率也会随之下降,即进入石灰石浆液“盲区”,或称“坏浆”。
由石灰石中的杂质带入系统中的可溶性铝和浆液中的F-可以形成AlFX络合物,AlFX络合物达到一定浓度时会降低石灰石的反应活性,即所谓“封闭”石灰石,这是进入石灰石浆液“盲区”的主要原因。
而且,在较高pH值运行时,AlFX络合物包裹在石灰石颗粒表面,使之暂时失去活性的现象更加明显。
等引起滤布过滤通道的堵塞,使浆液中的水不容易从滤布孔隙分离出来。
若要达到一定的固液分离效果,必须使真空升高。
根据现场取样化验以及运行调整、设备等方面的情况分析,石膏脱水困难的原因有以下几个原因:
1、大同分公司石灰石CaCO
3
含量长期在88%及以下,甚至低于85%,相对石灰石中杂物含量增加,
杂物中所含的金属离子会影响石灰石溶解以及反应,导致石膏浆液中CaCO
3含量增加,由于CaCO
3
的粒径较小,容易吸附到真空皮带机的滤布上,从而造成脱水困难。
由于对脱水系统的调整,影响连
续石膏脱水,造成吸收塔石膏浆液长时间高浓度,影响石灰石浆液分解,使浆液中CaCO
含量增加,
3
既浪费石灰石,又不能很好地脱除SO。
2
2、吸收塔浆液密度计采用差压式密度计,这种密度计适合静态液体密度测量,而吸收塔浆液在搅拌器以及氧化风的作用下为动态浆液,导致密度测量不准确,手工测量又存在延迟,导致监盘人员不能实时观察吸收塔浆液密度,吸收塔浆液密度的影响也对脱水效果。
3、吸收塔PH采用自流式PH测量,由于取样位置高度的问题,导致现场实测PH值与石膏浆液排出
含量>3%,维持低PH值泵取样手测PH值相差-0.5以上,吸收塔PH维持在5.0以上时底流CaCO
3
2
CaCO3
2.1
2.2
而吸
换或将差压式密度计优化。
2.3加强对旋流站的监控及维修
对于石膏旋流站的操作并不多,除了调整压力以外并没有太多手段。
日常要加强检查底流口液体流出的状态,根据经验判断,当沉砂嘴喷出的为雾状时效果为最佳,接近直流时效果已经变差(见下图),此时可以考虑更换沉砂嘴。
也可以测量一下,旋流后达不到50-60%的脱水效果就要考虑更换旋流器沉砂嘴了。
再者就是停运后增加冲洗时间,防止浆液在旋流子中沉淀结垢。
图片:左侧为正常状态,右侧为沉砂嘴更换前的状态
2.4保持真空皮带机的最佳工作状态
皮带机的问题也就是关注滤布的状况,当被油污染后也会影响脱水效果,保持稳定的滤布冲洗水压力,调整合理的皮带转速,发现真空异常时及时清理真空罐中的杂物等等。
2.5提高浆液氧化程度
若发现氧化风机电流降低,估计氧化风管结垢已经结垢严重,在吸收塔检修的过程中要对氧化风管进行清垢处理。
2.6
3
时
左右。
6-8
想想其中的原理:也就是不管什么原因将塔内的平衡破坏了,重新补充一次晶种恢复原来的环境,建立起塔内的平衡,问题也就解决了。
具体的化学原理分析就不再叙述了。
这只是暂时的办法,要防患于未然,还要加强运行过程中的各个问题的控制。
此种方法仅供参考,具体情况还有具体分析。
脱硫工艺系统复杂,影响石膏含水率的因素比较多,各因素之间又存相互影响。
通过对脱硫系统石膏含水量大的原因分析,在运行实际过程总结经验、分析原因。
烟气含灰量含硫量大、石灰石品质、设备故障、氧化风量不足、上游工况以及运行调整等干扰了塔内脱硫化学反应的正常进行,
影响了石膏的结晶和生长,使石膏结晶体颗粒大小、形状发生变化,造成真空皮带机滤布堵塞是引起石膏脱水困难的根本原因。
另外,废水的排放程度、pH值波动范围大也是影响大颗粒石膏的形成的原因之一。
加强脱硫系统设备的运行管理,及时消除设备缺陷;提高运行及检修人员的操作及维护水平是维持系统设备安全正常运行的保证。
同时,建议公司采购部采购品质相对较好的石灰石,才能使脱硫系统保持稳定正常运行。