陈 扬

（广东粤电云河发电有限公司，广东云浮 527328）

1 设备概况

某电厂5、6号机组（2×300MW循环流化床燃煤机组）采用石灰石-石膏湿法进行烟气脱硫，采用一炉一塔共两套烟气脱硫装置，均不设置旁路烟道、脱硫增压风机和WGGH；其中事故浆液系统、石膏脱水系统、废水处理系统和石灰石制浆系统公用。

石膏脱水系统为两套机组脱硫装置共用，设置2台石膏旋流站，2台真空皮带脱水机和相应配套的真空泵、滤布冲洗水箱、滤布冲洗水泵、滤饼冲洗水箱、滤饼冲洗水泵、气水分离器等，2台皮带卸料机，1个石膏库；1台回流水箱，2台回流水泵（1运1备），1台废水旋流站，2台废水旋流站给料泵（1运1备）。

来自吸收塔的石膏浆液经吸收塔排浆泵后进入石膏旋流站，石膏旋流站底流进入真空皮带脱水机脱水，脱水的同时对石膏进行冲洗，以满足石膏综合利用的品质要求，石膏旋流站溢流以及石膏滤液自流至回流水箱，一部分通过回流水泵送回吸收塔作为补充水，以维持吸收塔内的液面平衡；一部分通过废水旋流站给料泵进入废水旋流站，其底流返回回流水箱，溢流排至废水处理系统，以控制浆液中氯离子含量。

每台皮带脱水机出力为脱硫设计基准煤质时BMCR工况下两台脱硫装置75%的石膏产量。每台石膏浆液旋流站处理量为一台锅炉BMCR工况下FGD装置石膏排浆量。每台真空皮带脱水机对应设置一台皮带输送机，以使脱水后的石膏尽量均匀地堆积于石膏库内。两套机组共用一个石膏库，其容积按两台锅炉BMCR工况运行时5d（每天24h计）的石膏量进行设计。

要求石膏品质如下：①自由水分低于10%；② CaSO4·2H2O 含量高于90%；③ CaCO3+MgCO3低于3%（以无游离水分的石膏作为基准）；④ CaSO3·1/2H2O 含量低于1%（以无游离水分的石膏作为基准）；⑤溶解于石膏中的Cl-含量低于0.01% （w）（以无游离水分的石膏作为基准）；⑥溶解于石膏中的F-含量低于0.01% （w）（以无游离水分的石膏作为基准）。

自某年3月份以来，石膏品质出现异常（主要是石膏含水率超过15%），外观呈泥状，非常容易造成石膏下料口堵塞；石膏回收单位也因水分超限，拒绝对石膏进行收购，对电厂的安全生产和经济效益造成很大影响。4月30日开始石膏品质更加恶化，石膏呈泥浆状，以下是对石膏品质异常处置的一系列分析与处理。

2 事件经过

4月30日14 ：10启动1号真空皮带进行5号吸收塔进行出石膏操作，当时吸收塔浆液密度为1 180kg/m3，入炉煤硫分为0.12%，观察石膏成泥浆状，立即停止操作，怀疑因入炉煤硫分低，石膏产量低导致，计划将密度提升后再进行出石膏操作。

5月4日，5号吸收塔浆液密度超过1 200kg/m3，进行5、6号吸收塔用#1真空皮带同步出石膏操作（其中#1旋流站出5号吸收塔，#2旋流站出6号吸收塔；#1旋流站两个旋流子运行、#2旋流站三个旋流子运行），观察皮带上的石膏中心夹心非常湿，进行石膏采样化验，并停止出石膏操作。

5月7日，单独进行6号吸收塔出石膏操作，石膏正常（#2旋流站用1号真空皮带）；单独进行5号吸收塔出石膏（#1旋流站用1号真空皮带），石膏成泥浆状。联系检修分别取#1、#2旋流站底流浆液样化验（测量结果#1旋流站底流含固率51%、#2旋流站底流含固率84%）。结合化验结果，调整6号吸收塔出石膏，5号吸收塔经事故浆液箱排到6号吸收塔运行方式。

5月7日停循环水深度处理系统，暂停将循环水深度处理系统反渗透浓水排至脱硫工艺水箱。

5月11日15 ：15检修将#1旋流站的1、3、5旋流子与#2旋流站2、4、6旋流子对调，进行6号吸收塔出石膏操作，观察石膏非常湿，停出石膏交检修重新对换回旋流子；17：30试运脱水皮带机系统，启动6号吸收塔#1石膏排浆泵，#2旋流站开#2、4、6、7旋流子，#1脱水皮带机进行出石膏，脱水效果较好，#2脱水皮带机脱水效果不理想。

5月15日06 ：57 进行6号吸收塔出石膏操作（#2旋流站启用2、6、7号旋流子，底流至#1真空皮带），检查旋流子压力0.2MPa，出石膏除皮带两边边缘较湿容易造成出料口石膏堆积外其余正常。

5月17日、18日进行浆液置换操作（出石膏期间打开脱硫回用水至化学非经常性废水池手动门），之后5、6号吸收塔出石膏均正常。

3 石膏品质异常的原因分析

1）现场查看皮带机运行情况，检查真空度正常，真空泵运行正常；各滤饼冲洗水、滤布冲洗水、各密封水流量正常。本次石膏脱水不佳与石膏脱水设备（石膏旋流器、真空皮带脱水机、真空泵）无关，基本排除是脱水机造成石膏品质异常的原因。

2）对#5、6吸收塔分别取浆液试验，5号、6号样品静置沉降1个多小时后，上部仍有大量悬浮物质，5号吸收塔样品最明显；而取脱水效果好的B厂样品在18min后液/固就完全分离。所以，判断脱水效果差是吸收塔浆液品质差造成，具体原因是石膏晶体小， 浆液杂质多，造成脱水效果差。

3）再对吸收塔浆液品质差分析主要有以下几个原因：

（1）3月30日起，电厂的循环水深度处理系统保持连续投运，结合南网公司专家来告河源电厂、粤泷公司曾出现过循环水回用至脱硫系统出现石膏异常的情况，造成此次5号吸收塔石膏水分异常的主要原因为循环水深度处理后的浓水进入脱硫浆液系统，循环水里的阻垢剂成分累积会阻碍石膏晶粒的聚集和长大，使石膏晶粒处于分散状态悬浮于水中，从而使石膏难以脱水。从各种阻垢剂的阻垢机理来看，阻垢剂对吸收塔中石膏的结晶有不利影响，它会阻碍石膏晶粒的聚集和长大，使石膏晶粒处于分散状态悬浮于水中，从而使石膏难以脱水。

（2）4月19日至26日，燃煤硫分较低，造成石膏颗粒生成较慢且颗粒较小，影响真空皮带脱水效果。

（3）电厂#5、6炉电除尘部分高压柜运行不正常，造成吸收塔浆液含灰比例增加。电厂自从超低排放改造新增水媒式-烟气换热器系统（简称WGGH系统）后，电除尘入口烟温下降至约100℃，致使电除尘腐蚀情况严重，多个电场失效，除尘效果较低。而经电除尘器净化后进入吸收塔的粉尘粒径绝大部分小于10μm，甚至小于2.5μm，远小于结晶良好的石膏粒径。石膏粒径分布情况主要受工艺条件的影响，在真空皮带机上脱水时，较细颗粒的粉尘会把滤布的细孔堵塞，导致石膏中的水分难以脱除；其次细小的烟尘进入浆液系统后，覆盖在石膏晶体和石灰石颗粒的表面，对石灰石的溶解和石膏晶体的生长产生阻碍作用，因而对石膏晶体成长造成不利影响，导致石膏的脱水性能下降；另外细小飞灰颗粒带入石膏，降低了颗粒粒径，聚晶（颗粒）现象增加，也是导致石膏脱水性能降低的原因之一。

（4）为节约厂用电，减少5、6号吸收塔第3台浆液循环泵启动的频次和时长，经常通过加大供浆来控制烟囱SO2排放不超限，造成吸收塔浆液pH偏高，当pH＞6.0时，也不利于石膏晶体的生成。浆液pH高利于SO2的吸收，却不利于CaCO3的溶解，反之亦然。实际运行时，一般浆液pH控制在5.0～5.8。pH过高将导致残余的过量石灰石进入石膏，石灰石浆液致密，过量的石灰石存在于石膏浆液中，不仅不利于石膏的结晶，而且会堵塞滤布，从而影响石膏脱水，因此一般工艺控制要求石膏浆液中含有残留的石灰石含量在3%以下。而pH过低将生成较多的亚硫酸盐。因此，pH过高或过低均造成石膏品质下降，并影响石膏的脱水效果。

（5）石膏浆液的密度过低，表明吸收塔内石膏含量低，碳酸钙含量相对较大，此时如果将石膏浆液排出吸收塔，将导致石膏中碳酸钙含量增加，不仅浪费石灰石、降低石膏品质，且由于碳酸钙粒径小而造成石膏脱水困难；浆液的密度过高，则石膏和碳酸钙均过量，过量的硫酸钙抑制SO2的吸收且不利于碳酸钙溶解，同样将造成石膏难于脱水。

4 改进措施

通过以上原因分析，基本确定造成石膏品质异常的主要原因为：循环水回用至脱硫吸收塔造成浆液品质异常造成，并立即采取以下措施：

1）立即停运循环水深度处理系统，停止将循环水处理的浓水补至脱硫工艺水箱，将工艺水箱补水恢复为化学工业水，试验脱水效果是否正常。

2）分别对吸收塔浆液排至事故浆液箱，再用合格的工艺水对吸收塔进行补水，不断对不合格的浆液进行置换。

经过以上处理，至5月17日，石膏脱水系统逐步恢复正常，测石膏含水率等各项指标均恢复正常。

为避免再次出现石膏品质异常，以及出现异常情况时及时发现处理，电厂制定了以下技术措施：

1）每周增加一次浆液的氧化镁、碳酸钙的化验，便于跟踪分析浆液品质；

2）持续优化出石膏运行方式，包括不同硫分煤种下出石膏的浆液密度、调整旋流子数量、排浆泵频率等；

3）通过适当添加脱硫增效剂方式，提高脱硫效率，降低吸收塔浆液pH，运行过程中做好浆液pH控制：当硫分小于0.4%时控制pH＜6.1；当硫份大于0.4%时控制pH＜6.2；

4）控制好石灰石的品质，石灰石粉中的MgO含量应按要求（≤2%）控制，目前虽无充足的证据表明MgO对石膏脱水造成了影响，但长期MgO含量高对脱硫运行时不利的；加强日常化验对石灰石粉的粒径的分析。

5）重新评估循环水深度处理系统浓水如何进行消纳。

5 结束语

实践结果表明，通过严格实施上述一系列的监控措施，迄今为止，#5、#6吸收塔均可以正常出石膏，没有再出现石膏品质异常事件，保证了企业良好的经济效益。