王 鑫，闫淑梅，席朝辉，孙冬冬

（1.国网吉林省电力有限公司电力科学研究院，长春 130021；2.吉林省电力勘测设计院，长春 130022；3.安徽华电宿州发电有限公司，安徽 宿州 234101）

目前，湿法脱硫装置在火力发电厂烟气脱硫中得到了广泛应用，其副产品石膏质量对系统经济效益及系统运行稳定性有直接影响。某电厂2×300 MW 机组，于2008年安装2套德国LLAG 公司湿法石灰石－石膏烟气脱硫系统。2015年4月2日石膏脱水效果逐渐变差，出现石膏表面看似很干，中间出现夹层水分脱不出去的现象，影响了脱硫系统的正常运行。以下通过对现场石膏脱水系统运行状况、样品实验室分析，对石膏含水率高原因进行全面的分析并提出合理建议。

1 设备运行状况及调整

1.1 设备运行状况

2015年4月2日现场样品状况：部分石膏旋流子脱水效果不好，石膏裂缝较多，石膏表面很干但中间水分较多，石膏拿起后呈流体状。

查看2015年3月10日～4月21日脱硫系统运行日志：1号吸收塔pH 值3月10日～4月16日为5.1～5.4，4月17～21日为4.6～5.0；2号吸收塔浆液3月10日～4月16日为5.0～5.7，4月17～21日为4.4～5.8。石灰石粉碳酸钙质量分数为86.44%～88.92%，未达到不小于90%的设计要求。1号吸收塔浆液密度为1 200～1 310kg／m3，2号吸收塔浆液密度为1 220～1 290kg／m3。3月16日停止2号塔1号浆液循环泵运行，之前2号塔1、2号2台泵运行。4月2日皮带脱水机脱水困难，1号塔浆液密度涨至1 300kg／m3，2号塔涨至1 268 kg／m3，且调整无效；启动2号吸收塔1号浆液循环泵。4月8日1号塔进行浆液置换，4月12日石膏含水率增加，石膏成流体状。

查看2015年3月10日～4月21日相关参数运行曲线：3月10日～4月21日期间1、2号机组负荷、入口二氧化硫浓度基本一致；石灰石供浆流量2号脱硫塔大于1号脱硫塔；A、B 皮带脱水机真空度于4月9日同时开始明显下降，4月9～21日真空度（A：－55～－23kPa、B：－59～－22kPa）下降1／2。

1.2 设备运行调整

2015年4月15日开始采取少供浆、不排浆措施，促进塔内反应完全，延长石膏结晶时间；4月15～16日，1、2号脱硫塔分别添加石膏晶种15t；通过少供浆、不排浆、添加石膏晶种后，吸收塔浆液中碳酸钙质量分数由20%下降到3%，石膏中碳酸钙质量分数由16%下降到3%。

4月20日对滤布进行连续清洗，4月21日分别对1、2号旋流站更换了2个新的旋流子，4月22日对皮带脱水机真空系统进行详细检查，未发现明显漏气点。

4月24日将1、2号吸收塔浆液逐渐倒换至事故浆液罐，同时运行真空皮带脱水机，2 个吸收塔pH 值控制在5.0 左右，吸收塔浆液密度由1 220 kg／m3降至1 130kg／m3，真空由－25kPa 升 至－41kPa，4月26日石膏脱水出现好转。

4月27日由于真空皮带脱水机下料调整门死行程过大，调整不灵活造成石膏脱水效果突然变差，真空由－41kPa升至－26kPa。采取启动备用真空皮带脱水机运行，开启石膏给料泵再循环门对石膏浆液进行分流40min后，石膏脱水恢复正常。

2 样品实验室分析

2015年4月21日 取石灰石样品进行检测，结果见表1。

表1 石灰石检测结果

4月21、27日取吸收塔浆液样品进行检测，结果见表2。

表2 吸收塔浆液检测结果

2014年4月21日旋流器进出口浆液样品检测，含固量质量分数1 号塔进口24.95%、出口36.39%，2号塔进口33.93%、出口39.22%。

4月21、27日取石膏样品进行检测，结果见表3。

表3 石膏检测结果%

化验结果表明：石灰石纯度85.73%未达到设计值要求（不小于90%）；调整前后吸收塔浆液密度明显下降，4月21日1、2号吸收塔分别为1 210kg／m3、1 250kg／m3，4月27日1、2号吸收塔分别为1 110kg／m3、1 120kg／m3；4月21日更换旋流子后1、2号石膏旋流器出口浆液含固量质量分数分别为36.39%、39.22%，均未达到设计要求（40%～60%）；调整前后石膏含水率明显下降，4月21日石膏含水率为51.94%、50.87%，4月27日下降到18.29%。

3 原因分析

影响石膏含水率的因素较多，如石膏在浆液中的含量、浆液的pH 值、氧化空气量、石膏晶体的大小、石膏脱水设备的运行状况等。在石膏的生成过程中，如果工艺条件控制不好，往往会生成层状或针状晶体，尤其是针状晶体（CaSO3·1／2H2O），形成的石膏颗粒小，粘性大，难以脱水，而理想的石膏晶体（CaSO4·2H2O）应是短柱状，比前者颗粒大，易于脱水，所以，控制好吸收塔内化学反应条件和结晶条件，使之生成粗颗粒和短柱状的石膏晶体，同时调整好系统设备的运行状态是石膏正常脱水的保证。该电厂石膏含水率高的主要原因如下。

a.浆液密度高，如果浆液中碳酸钙含量过高，碳酸钙颗粒易粘结在一起，导致发生脱水困难。该电厂浆液循环泵运行数量由2台变为1台，在运行工况变化不大的情况下，如要保持二氧化硫排放浓度不超标，就要增加供浆量；同时石灰石品质差必然也直接影响塔内的反应效果，需加大石灰石用量，导致浆液密度高，浆液pH 值保持较高。以上情况均会导致浆液中碳酸钙的含量增大。

b.石膏旋流器出口固体含量设计为40%～60%，实测1、2号旋流站出口含固量质量分数低于40%，旋流器分离效果较差，进入真空皮带机含水量加大，导致脱水困难。

c.脱水机真空度不足，不能将皮带机上石膏滤饼中的游离水吸出，导致石膏含水率增加。

4 建议

保证石灰石品质达到设计要求；合理控制浆液循环泵运行台数、石灰石供浆量、浆液密度、pH 值；降低石膏中杂质碳酸钙的含量；提高吸收塔内的液位，让浆液达到脱水密度的时间变长，以延长石膏的结晶时间；更换运行效果不好的旋流子，保证石膏旋流器出口浆液中固体含量达到设计要求（40%～60%）；加强石灰石、吸收塔浆液、旋流器出口固体、石膏成分的日常化验分析，根据化验结果指导脱硫系统的运行调整；控制皮带脱水机真空度在－40 kPa以上；保证在线表计测量结果的准确性，对故障表计及时处理；加强设备日常维护，发现问题及时处理。