石膏脫水系統(tǒng)在脫硫系統(tǒng)中的應(yīng)用

石膏脫水系統(tǒng)在脫硫系統(tǒng)中的應(yīng)用

0系統(tǒng)工藝存在差異由于其完整性、完整性、可靠性、系統(tǒng)利用率高、吸收率低、拆卸方便等特點(diǎn)，石膏-石膏法被廣泛應(yīng)用于火電站的香煙脫軌技術(shù)。近幾年來,環(huán)保主管部門對脫硫系統(tǒng)的可利用率考核力度越來越大,有的新建脫硫工程要求取消旁路煙道設(shè)計,這將導(dǎo)致一些不被重視的系統(tǒng)設(shè)計問題在今后的運(yùn)行中暴露出來。從目前國內(nèi)應(yīng)用的脫硫工程來看,以兩臺機(jī)組為一個單元,配兩座獨(dú)立的吸收塔系統(tǒng)為多,其中煙氣系統(tǒng)和吸收塔系統(tǒng)獨(dú)立,而制漿系統(tǒng)和石膏脫水系統(tǒng)等為公用。對于不同的脫硫公司來說,煙氣系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、制漿系統(tǒng)等工藝流程一般差異不大,差異最大的往往是石膏脫水系統(tǒng),這在脫硫工程建設(shè)招標(biāo)中經(jīng)常遇到。石膏脫水系統(tǒng)的不同設(shè)計,對脫硫工程的投資費(fèi)用、運(yùn)行成本、系統(tǒng)可靠性和運(yùn)行操作產(chǎn)生差異,這些差異在工程招標(biāo)中往往不被招標(biāo)方所重視。石膏脫水系統(tǒng)是石灰石—石膏濕法煙氣脫硫的最后一個環(huán)節(jié),該系統(tǒng)的設(shè)計關(guān)系到漿液系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)平衡運(yùn)行、順利脫出石膏的關(guān)鍵,過于簡化的石膏脫水系統(tǒng)將會給以后的脫硫系統(tǒng)乃至機(jī)組安全運(yùn)行帶來很大隱患。1石膏脫水系統(tǒng)石膏脫硫系統(tǒng)一般分為兩級脫水:即旋流器一級脫水和真空皮帶脫水機(jī)二級脫水。石膏脫水系統(tǒng)設(shè)計的差異主要在于石膏漿液的排出及返回方式。1.1吸收塔液位控制石膏脫水車間一般距吸收塔較遠(yuǎn),石膏旋流器溢流靠管道自流回吸收塔的設(shè)計方式不多見,現(xiàn)有的脫硫工程多設(shè)計石膏溢流箱。當(dāng)吸收塔漿液密度低于設(shè)定值時,石膏排出泵排出的漿液進(jìn)入溢流箱或通過管道返回吸收塔;當(dāng)吸收塔漿液密度高于設(shè)定值時,石膏排出泵排出的漿液進(jìn)入石膏旋流器分離,底流進(jìn)入真空皮帶脫水機(jī),溢流自流到溢流箱。石膏溢流箱有與吸收塔一對一設(shè)計,也有兩套脫硫系統(tǒng)公用一個溢流箱。一對一設(shè)計的溢流箱,兩座吸收塔內(nèi)的漿液不串混,漿液品質(zhì)互不影響,溢流泵按“一運(yùn)一備”設(shè)計,這種設(shè)計雖然投資費(fèi)用高、占地面積大,但吸收塔液位最易控制,系統(tǒng)運(yùn)行可靠性最高。對于兩塔公用一個溢流箱時,溢流泵采用“兩運(yùn)一備”比“一運(yùn)一備”運(yùn)行可靠,吸收塔液位也易控制,溢流泵采用“一運(yùn)一備”時,由于1臺泵帶2條回流管道,管道上需要加設(shè)調(diào)節(jié)閥門或孔板,兩座吸收塔的液位控制難度大,運(yùn)行可靠性降低。運(yùn)行時,石膏溢流箱還能起到很好的吸收塔液位輔助調(diào)節(jié)作用:當(dāng)石膏脫水系統(tǒng)運(yùn)行異常,吸收塔液位高時,可適當(dāng)提高溢流箱的運(yùn)行液位,將石膏漿液從吸收塔轉(zhuǎn)移到溢流箱,這樣就不必頻繁向事故漿液箱倒?jié){液。平時運(yùn)行溢流箱可保持較低液位運(yùn)行,因?yàn)槲账?jīng)常發(fā)生高液位報警,吸收塔低液位處理起來比較容易。1.2溢流箱與吸收塔的混合近幾年來,有些脫硫公司為降低工程造價,取消了石膏溢流箱設(shè)計,將石膏旋流器的溢流接入濾出液箱。對于低硫煤的脫硫系統(tǒng)或中低硫煤無GGH的脫硫系統(tǒng),當(dāng)脫硫系統(tǒng)運(yùn)行時吸收塔耗水量大于石灰石供漿補(bǔ)水和除霧器正常的沖洗水量時,制漿系統(tǒng)不采用濾出液制漿也能達(dá)到系統(tǒng)水平衡,可采用這種設(shè)計,但建議溢流箱與吸收塔采取一對一設(shè)計;對于高硫煤脫硫系統(tǒng)或中低硫煤有GGH的脫硫系統(tǒng),為維持脫硫系統(tǒng)的水平衡,必須采用濾出液制漿時,這種情況將石膏溢流箱和濾出液箱合并設(shè)計在運(yùn)行時就容易出現(xiàn)問題:因?yàn)槭嘈髌髡＿\(yùn)行時溢流液含有5%左右的固體物,濾出液與旋流器溢流漿液混合后,輸送到制漿車間的管道漿液流速變化大,容易發(fā)生管道堵塞現(xiàn)象,同時也影響成品石灰石漿液的真實(shí)濃度。1.3濾出液箱及泵回t濾出液箱主要用于收集皮帶脫水機(jī)的濾出液、濾布沖洗水、石膏沖洗水和皮帶密封水等。這部分水的含固量相對較低,可用于制漿或返回吸收塔重復(fù)利用。石膏脫水系統(tǒng)一般按公用系統(tǒng)設(shè)置,真空皮帶脫水機(jī)的出力一般按設(shè)計工況下石膏產(chǎn)量的150%選擇,且不小于100%校核,當(dāng)兩臺機(jī)組在設(shè)計工況75%負(fù)荷運(yùn)行時,開啟一臺皮帶脫水機(jī)即能滿足兩套脫硫系統(tǒng)的石膏脫水要求。基于以上設(shè)計原則,濾出液箱宜兩臺皮帶脫水機(jī)公用,即兩套皮帶脫水機(jī)公用一個濾出液箱,濾出液泵宜按“兩運(yùn)一備”設(shè)計。若按與皮帶機(jī)一對一設(shè)計,每個濾出液箱的漿液也應(yīng)滿足泵回兩座吸收塔的管路設(shè)計,這樣設(shè)計系統(tǒng)的備用率將大大提高。吸收塔的氯離子最大設(shè)計濃度一般為20g/L,因此濾出液的氯離子濃度也很高,具有很強(qiáng)的腐蝕性,濾出液用于濕磨制漿時,鋼球耗量增大。在水平衡能滿足要求的情況下,選擇工藝水制漿能降低濕磨制漿的鋼球耗量。與溢流箱相同,濾出液箱平時運(yùn)行也應(yīng)采取較低液位,這樣當(dāng)吸收塔發(fā)生高液位時,減少泵回吸收塔的漿液量,達(dá)到降低吸收塔液位的目的。1.4液下泵“兩運(yùn)一備”或“一運(yùn)一備”這種設(shè)計往往也不設(shè)計石膏溢流箱,濾出液箱與脫水區(qū)域地坑合二為一,地下布置,采用液下泵將漿液打回吸收塔,液下泵“兩運(yùn)一備”或“一運(yùn)一備”。采用這種設(shè)計方式,雖然能大大降低投資費(fèi)用、場地面積和運(yùn)行電耗,但運(yùn)行控制難度加大,地坑的容積小,液位不易控制,返回兩座吸收塔的漿液量也不易均衡,當(dāng)吸收塔液位發(fā)生高報警時,只能向事故漿液箱倒?jié){液,地坑容積小不具備緩沖能力,系統(tǒng)可靠性大大降低,因此不建議采取這種設(shè)計方式。2廢水處理旋流器回用回用法從目前的脫硫工程來看,脫硫廢水排口一般有兩處:一是接自石膏一級旋流器溢流,溢流漿液的一部分進(jìn)入廢水旋流站作進(jìn)一步處理,從系統(tǒng)上看,這種設(shè)計的取口最為合理,諸如飛灰、沒有反應(yīng)的惰性物質(zhì)通過廢水旋流器溢流排入廢水處理系統(tǒng),有利于石膏結(jié)晶或降低有害物質(zhì)濃度,同量排廢水情況下,效果最好;二是接自濾出液,但由于濾出液中混入皮帶脫水機(jī)的密封水、濾布沖洗水、石膏沖洗水等“新鮮”水,這部分新加入系統(tǒng)的“新鮮水”當(dāng)廢水一起排放了,導(dǎo)致廢水量排放量增大,同時飛灰和惰性物質(zhì)不易通過廢水排出系統(tǒng),這種設(shè)計效果差。3孔板及流流器入口壓力石膏排出泵、溢流泵、濾出液泵宜選擇變頻。石膏旋流器入口壓力在設(shè)計范圍內(nèi)旋流器才能達(dá)到設(shè)計分離效果,旋流器入口設(shè)計壓力一般在0.15MP左右,采用工頻泵旋流器入口往往需要加裝節(jié)流孔板進(jìn)行壓力調(diào)整。加裝的孔板有三個缺陷:一是加裝的孔板及孔板后的管道易磨損,孔板磨損后旋流器的入口壓力超過設(shè)計范圍,需要經(jīng)常更換;二是當(dāng)吸收塔內(nèi)漿液密度變化時,旋流器入口壓力也隨著波動較大,不利于石膏的分離效果;三是不利于節(jié)能。溢流泵和濾出液泵選擇變頻,可根據(jù)漿液箱或吸收塔液位進(jìn)行變頻調(diào)節(jié),運(yùn)行操作簡便可靠,節(jié)能降耗。4溢流箱與吸收塔的布置隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格和脫硫工程運(yùn)行監(jiān)管力度的不斷加大,脫硫系統(tǒng)的可利用率應(yīng)達(dá)到與機(jī)組同步,尤其是取消旁路設(shè)計的脫硫工程,因此,脫硫工程的系統(tǒng)的設(shè)計水平,設(shè)備質(zhì)量和運(yùn)行可靠性都需要進(jìn)一步提升。結(jié)合目前的脫硫工程運(yùn)行現(xiàn)狀,針對兩臺機(jī)組濕法脫硫的石膏脫水系統(tǒng)設(shè)計提出以下建議:(1)溢流箱不宜取消,宜與吸收塔一對一設(shè)計,也可兩套脫硫系統(tǒng)公用一個。當(dāng)一對一設(shè)計時,返回泵應(yīng)“一運(yùn)一備”,返回泵采用變頻調(diào)節(jié),兩個吸收塔內(nèi)的漿液相對獨(dú)立互不影響,系統(tǒng)可靠性高,運(yùn)行靈活易操作,溢流箱運(yùn)行液位可保持低液位運(yùn)行,當(dāng)皮帶脫水機(jī)運(yùn)行故障等原因?qū)е挛账何簧邥r,提高溢流箱運(yùn)行液位可起到吸收塔液位輔助調(diào)節(jié)作用。(2)濾出液箱宜兩套脫硫系統(tǒng)公用一個,濾出液泵采用“兩運(yùn)一備”設(shè)計。(3)對于低硫煤的脫硫系統(tǒng)或中硫煤不設(shè)計GGH的脫硫系統(tǒng),根據(jù)水平衡計算,不采用濾出液制漿能滿足系統(tǒng)水平衡時,可將溢流箱與濾出