摘要：湿式石灰石-石膏法是目前火电厂应用最广泛的一种烟气脱硫工艺。采用湿式脱硫法处理烟气将产生大量的脱硫石膏，脱硫石膏的处理和综合利用是影响我国推广湿式脱硫技术的关键因素之一。目前，相当一部分脱硫石膏还是以堆贮、填埋为主，已成为火电厂第二大固体废物，不仅占用土地资源，且对环境不利。如能将其充分利用，代替一部分天然石膏，不仅节约自然资源而且能使电厂固体废物资源化。鉴于此，本文主要就影响脱硫石膏品质的因素及其改善措施展开了论述，以供参阅。
关键词：脱硫石膏；品质；影响因素；改善措施
引言
脱硫石膏为二水硫酸钙晶体（CaSO•2H2O），为生石膏。其用途较少，用量受到限制。生石膏经过炒制变成半水硫酸钙（CaSO•1/2H2O），称为熟石膏。熟石膏用途较广，可用作水泥生产、石膏装饰板、隔断墙、工艺品等。对脱硫石膏的利用选择主要取决于市场对脱硫石膏的需求及脱硫石膏的质量等。因此，有效地控制脱硫石膏生产质量是进行脱硫石膏利用的前提。
1影响脱硫石膏品质的主要因素
1.1石灰石品质的影响
在脱硫石膏生成过程中，石灰石起到了很重要的作用，因为目前的石灰石——石膏湿法脱硫就采用它作为吸收剂。石灰石中主要有效成分是 CaCO3，因此石灰石中 CaCO3的含量对活性有重要影响，石灰石中 CaCO3 含量越高，其活性越大；另外磨制石灰石浆液（或粉末）的细度也很关键，进入吸收塔的石灰石浆液颗粒越细，比表面积越大，反应越彻底，故石灰石活性就越好；而颗粒越粗，脱硫化学反应不彻底，会产生石灰石包裹现象，影响石膏质量；综合考虑石灰石浆液粒径对浆液溶解及磨制电耗的的影响，一般要求石灰石浆液细度为250—325目。对于FGD系统而言，石灰石的品质控制非常关键，因此燃煤电厂应该在石灰石粉进厂初期就做好品质控制，保证后期优质的烟气脱硫效果及脱出品质合格的石膏。
1.2石膏浆液质量的影响
吸收塔浆液中亚硫酸钙含量高。亚硫酸钙含量升高的主要原因是氧化不充分引起的，正常情况下由于烟气中含氧量低（4%~8%左右），锅炉燃烧后产生的烟气中的硫氧化物主要是二氧化硫，在脱硫过程中浆液吸收二氧化硫而生成亚硫酸钙，脱硫系统通过氧化风机向吸收塔补充空气，强制氧化亚硫酸钙生成硫酸钙，硫酸钙与2个水分子结合生成石膏分子，当石膏达到一定饱和程度后结晶析出，经脱水后产生成品石膏。而由于种种原因不能使亚硫酸钙得到充分氧化时（原因包括吸收塔浆液PH值保持较高、氧化空气流量不够、氧化空气压力达不到要求、吸收塔搅拌器搅拌效果不佳、及浆液停留时间等），浆液中亚硫酸钙的含量就会升高，最终使成品石膏品质下降，同时会造成脱水效果差、脱硫系统脱硫效率差、石灰石消耗量增加等一系列不良影响。
1.3石膏浆液pH值的影响
pH值不仅影响SO2的吸收和亚硫酸钙的氧化，也影响石灰石溶解；收塔浆液中碳酸钙含量高。碳酸钙作为脱硫的吸收剂，在脱硫系统运行过程中要不断的补充，为了保证脱硫效果，吸收塔内要保持一定的PH值，有时PH值保持较高，这样浆液中的碳酸钙含量就会较高；也有可能石灰石活性较差，石灰石浆液补充到吸收塔内后，在短时间内不能充分电离，也就不能和二氧化硫发生反应，最终会随脱水而进入石膏中。这两种情况均会影响石膏品质。运行中要适当控制PH值，兼顾脱率效果和石膏品质，同时要注意石灰石浆液的补充量，当补充大量石灰石而PH上升不明显时有可能是石灰石活性差，必须要让石灰石有充分的时间在吸收塔内电离。pH值高有利于SO2扩散；但不利于石灰石溶解，通过和现场运行参数比较，作者认为吸收塔pH值应控制在5.5～5.7效果比较好。
1.4 石膏浆液中CL-浓度含量的影响
石膏浆液中氯离子主要来源于烟气中的HCI和工艺水，特别是 HC来源于煤的燃烧，氯离子会随烟气进人脱硫塔浆液中。尹连庆等人的研究表明石膏浆液中的晶体在结晶过程中，氯离子会被晶体包裹，留在晶体内部或晶体之间。而溶液中存在一定量的钙离子会与之反应，生成性质稳定的六水氯化钙，锁定在石膏晶体内部的水分子，会造成石膏含水率上升。此外，氯化钙还可以存在于石膏晶。
1.5石膏浆液中烟尘及杂质含量的影响
石膏浆液中的杂质主要包括烟气中飞灰和石灰石中杂质，这些杂质不参与吸收反应，通过废水排放到系统之外。烟气中的烟粉尘经电除尘设备后进入浆液系统，其粒径较小会包裹在石灰石颗粒的表面并对石灰石的溶解造成影响，由此导致浆液中石灰石颗粒增多，浆液密度增大，石膏脱水效率降低。因此湿法脱硫装置前的除尘效果非常重要。
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2石膏品质的控制措施
2.1石灰石品质的控制
在石灰石粉进厂初期就做好质量验收工作，同时做好对石灰石分留样的管理工作，为后期样品测试实验做准备。对于留样石灰石粉也要进行抽样检查分析，要保证样品中的CaCO3含量在53%以上，且要求石灰石活性在90%以上；另外，要充分考察市场，选择优等级石灰石粉原料商进行采购合作，总之就是要从源头上做好脱硫石膏质量控制工作，确保FGD系统的正常稳定运行。
2.2 吸收塔浆液品质及PH值调整及控制
2.2.1运行中严格控制脱硫吸收塔浆液密度，吸收塔浆液密度控制在1120kg/m3～1160kg/m3之间，密度上升至上限时，及时启动脱水系统，排除石膏，降低密度，密度降低至低限时，停止脱水系统。当吸收塔浆液密度异常升高无法有效控制时，应及时外排吸收塔浆液，降低液位并对除雾器进行连续冲洗补水，通过置换降低浆液密度。
2.2.2吸收塔浆液PH值正常控制范围：5.5-5.7。当脱硫原烟气SO2浓度高时，可适当调整吸收塔供浆量，PH值不超过6.0。
2.2.3吸收塔供浆密度控制范围：1200-1250kg/m3。
2.2.4石灰石浆液细度控制范围：250—325目
2.2.5当发生持续供浆，吸收塔浆液PH值不升反降时，应适当降低机组负荷或优化调整湿磨机运行方式、控制原净烟气SO2浓度，适当停止或减少供浆量，最大限度提高氧化风量，加大脱水系统出力，同时向吸收塔内加入适量液碱或者固态碱来提高吸收塔浆液PH值，并补充大量工艺水置换浆液，待浆液PH值回至正常值时，逐步增大供浆量。
2.3石膏浆液中CL-浓度的控制
2.3.1石膏脱水系统运行期间，投入脱硫废水系统运行，加大废水排放量，保持脱硫废水系统连续运行，降低浆液中氯离子、氟离子等杂质离子浓度，及时调整石膏中氯离子含量在要求范围之内。
2.3.2废水系统运行期间，按制度要求对废水系统进行加药，确保脱硫废水达标排放。
2.3.3脱水系统正常运行时，合理调整石膏排出泵频率和石膏旋流器旋流子运行数量，保证石膏旋流器运行压力不低于200kpa。
2.3.4保持皮带脱水机正常运行，当发生滤布跑偏或报警后，及时停止脱水机，切换至备用脱水机运行，调整石膏水分在控制范围内，对跑偏滤布及时联系检修进行调整至正常。脱水系统启动运行后，当真空泵压力＜20KPa时，应及时就地检查真空系统，真空槽、各接头、滤布接头及滤布裙边是否有破损，导致漏真空；及时停止脱水系统，联系检修处理。
2.4烟尘及杂质含量的控制
2.4.1对烟尘脱硫的质量控制主要围绕烟气系统展开，它是决定脱硫石
膏品质的关键环节之一，由于燃煤电厂中要求烟尘含量要达到国家要求标准，所以如果烟尘含量超标，烟气进入吸收塔就会造成吸收塔运行状况恶化，直接导致石膏控制指标中的含水率、酸不溶物、Cl-含量无法达标，因此可以讲吸收塔烟尘含量与烟尘脱硫工业过程息息相关，燃煤电厂需要为此改造电除尘系统，最大限度消除脱硫烟尘影响。
2.4.2当吸收塔溢流管或者真空脱水机石膏浆液表面出现黑色油性气泡时，应立即向吸收塔内按照塔内浆液量的0.1-0.8‰分时段加入消泡剂，消除起泡现象。并联系锅炉值班员适当增加氧量进行燃烧调整，控制飞灰可燃物指标在合理范围，对除尘器进行检查，确保除尘器投运正常，保证吸收塔入口粉尘含量小于规程规定值，确保石膏浆液含尘量减少，脱水石膏品质正常。
2.4.3当浆液中毒严重，加大吸收塔外排浆液量，补充新鲜浆液，从而提高浆液品质，时石膏品质尽快达标。
结束语
影响脱硫石膏品质的因素很多，常见的有石灰石品质、石膏浆液质量、石膏排出时间、石膏浆液pH值、氧化反应、烟气中杂质等，改善脱硫石膏品质应重点从这些常见影响因素入手，通过优化脱硫系统运行参数，制定合理的脱硫系统运行监测制度实现。
参考文献：
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论文作者:吉森辉
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/16
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