关于脱硫石膏品质影响因素的分析

影响脱硫石膏品质的因素分析

一、我厂脱硫工艺介绍

我厂一期2×600MW机组脱硫系统采用上海石川岛电站环保工程有限公司的湿法石灰石－石膏工艺。该套烟气脱硫系统(FGD)处理烟气量为100%的烟气量，不设烟气旁路，FGD系统由以下子系统组成：烟气系统（未设增压风机及GGH）、吸收塔系统、石膏脱水系统(包括真空皮带脱水系统和石膏储仓系统)、石灰石制备系统（未设磨机）、公用系统、排放系统、废水处理系统、电气系统、控制系统。

1.烟气参数（设计煤种，100%BMCR负荷）

表1 烟气参数

名称	单位	FGD入口原烟气参数	FGD出口净烟气参数
总干态流量	Nm3/h(干)	2,345,704	2,345,704
总湿态流量	Nm3/h(湿)	2,544,396	2,690,493
压力	Pa	600 ～ 2500	-1000 ～ 1000
高甘油三酯血症温度	℃	120	50.4
H2O（蒸汽）	vol%(湿)	7.809	12.4
O2	vol%(干)	5.591	6.09
CO2	vol%(干)	12.767	13.88
SO2（6%O2）	mg/Nm3(干)	3027	151
SO3 （假定）	mg/Nm3(干)	50	50
飞灰	mg/Nm3(干)	150	50

2.石灰石粉参数

表2 石灰石粉参数

项目名称	符号	单位	数据
氧化钙	CaO	%马克思进文庙	50.4
二氧化硅	SiO2	%	1.5
氧化镁	MgO	%	1.19
三氧化二铝	Al2O3	%	0.34
五氧化二磷	P2O5	%	0.01
三氧化二铁	Fe2O3	%	0.16
氧化钾、氧化钠	K2O +Na2O	%	0.11
三氧化硫	SO3	%	0.11
其它		%	亚硫酸钙0.32
烧失量		%	42.27
粒径（90％通过250目）	um		≤0.063

3.脱硫装置主要性能指标

表3 脱硫装置性能指标

社会关系学

序号	指标名称	参数
1	FGD进口烟气量(Nm3/h，标态，湿基，实际O2)	2345704
2	FGD进口烟气量(Nm3/h，标态，干基，实际O2)	2544396
3	FGD进口SO2浓度(mg/Nm3，标态，干基，6%O2)	3027
4	FGD进口含尘浓度(mg/Nm3，干， 6%O2)	＜150
5	FGD出口SO2浓度(mg/Nm3，干， 6%O2)	≤151
6	FGD出口含尘浓度(mg/Nm3，干， 6%O2)	＜50
7	FGD进口烟气温度(℃)	120
8	FGD出口烟气温度(℃)	≥50.4
9	系统脱硫效率(保证值)(%)	≥95
10	负荷变化范围(%)	0－100
11	吸收塔浆液池内浆液浓度(%)	15—25
12	吸收塔浆池Cl浓度(ppm)	20000
13	液气比(L/Nm3)(干基)	11.2
14	钙硫比Ca/S(mol/ mol)	≤1.03
15	吸收塔除雾器出口烟气携带水滴含量(mg/Nm3)	＜75
16	FGD石膏品质
	CaSO4·2H2O(以无游离水份的石膏为基准)(%)	＞90
	CaCO3(以无游离水份的石膏为基准)(%)	＜3
	CaSO3·1/2H2O(以无游离水份的石膏为基准)(%)	＜1
	Cl－(以无游离水份的石膏为基准)(ppm)	100
	自由水份(%)	＜10

17	工艺水耗(t/h)	244.4
18	石灰石消耗(平均)(t/h)	24.4
19	电耗(kW)	8950
20	仪用压缩空气(Nm3/min)	3
21	副产石膏量(含10%游离水)(t/h)	33
22	系统可用率(%)	≥98
23	FGD装置服务年限(年)	30

4.脱硫系统设备概况

表4 脱硫设备概况

名称	来源国	制造单位	数量	规格	结构形式
吸收塔	中国	上海石川岛电站环保工程有限公司	2	Φ18×34.8m	喷淋空塔
浆液喷嘴	中国	上海石川岛电站环保工程有限公司	640		螺旋喷嘴
除雾器（含除雾器喷嘴等相关辅助部分）	德国	供货商：上海瑞亚安环保设备有限公司（RPT产品）	喷嘴为1320		屋脊式聚丙烯材质
氧化风机	中国	长沙鼓风机厂	6	8460Nm3/h，315kW	罗茨风机
循环泵	中国	襄樊五二五泵业有限公司	8	电机功率：800/900/1000/1120kW 扬程：18.1/20.1/22.1/24.1 流量：10200m3/h	离心泵 2605N 耐腐蚀合金Cr30A
吸收塔搅拌器	美国	（莱宁搅拌器）斯必克（上海）流体技术有限公司	8	45kW	三叶侧进式
石膏水力旋流器	南非	MULTOTEC	2套	6个旋流子出力：120.7m3/h
废水水力旋流器	南非	MULTOTEC	1套	12个旋流子出力：29.35m3/h
脱水机	中国	上海克莱德贝尔格曼公司	2	面积36m2 出力35.3t/h
烟气自动监测系统	中国	北京牡丹联友电子工程有限公司	2	HP5000系列
烟气系统防腐	中国	吸收塔入口：烟囱：大连顾德公司	2		玻璃鳞片 APC杂化聚合结构

二、目前脱硫运行存在的问题

1.吸收塔浆液和生成石膏的化验数据

表5 化验报告单

报告类型：脱硫系统查定编号：ND/JLJD/HB/20110313-01

介质名称	石膏浆液、石膏等	介质用途	—
样品名称	检测项目	单位	控制值	化验结果
3月11日石膏样	含水率	%	≤10	13.29
	CaSO4·2H2O	%	≥90	47
	CaSO3·1/2H2O	%	≤3	0.13
	CaCO3	%	≤1	21.6
	Cl-	%	≤0.1	0.04
	其它成分	%		17.94
3月11日石膏浆液	pH		5.6～5.8	5.52
	密度 ρ	kg/m3	1080～1150	1098
	浓度	%		18.01
	CaSO4·2H2O	%		44.1
	CaSO3·1/2H2O	%		0.1
	CaCO3	%		30.5
	Cl-	mg/L		26.8
	Ca2+	mg/L		905
	Mg2+	mg/L		648
3月11日石膏旋流器浆液样	底流浆液密度	kg/m3		1518
3月11日石膏旋流器浆液样	底流浆液含固量	kg/m3		54.1
3月14日石膏样	含水率	%		14.2
	碳酸钙的含量	%		18.7
	半水亚硫酸钙含量	%		0.1
	二水硫酸钙含量	%		37.9
	其它成分	%		29.1

2.近期石灰石粉品质统计

见附件

三、影响石膏品质的因素分析

1、物料因素

影响石膏生成品质的主要因素是石膏浆液的品质，以下是国内普遍认可的石膏浆液的控制标准：

项目	理想指标	控制指标
硫酸盐质量分数 %	92～95	≥90
碳酸盐质量分数 %	<0.5	<1
亚硫酸盐质量分数 %	<0.5	<3
CL-质量分数 %	<0.1	小林奈绪<0.1
PH值	国家突发公共事件总体应急预案<7	<7
外观形状粒径 um	短柱块状 >50	短柱块状 >25
浆液密度 g/cm3	1.08～1.15	1.08～1.15
粉尘及其它杂质	较少，石膏黄白	较少，石膏黄白

以下是我厂石膏浆液分析项目及控制标准：

指标名称		单位	控制标准
PH		25℃	5.6～ 5.8
密度		g/cm3	1.110～ 1.160
固含量		％	≤20
固体分析	CaCO3	％	≤1
	CaSO3·1/2H2O	％	≤3
	CaSO4·2H2O	％	≥90