摘要：分析了影响石膏品质的影响因素，通过石膏化验结果分析、真空皮带机滤布调整、石膏旋流器维护选型等方面对脱水系统进行调整，提高了石膏品质。
关键词：石膏品质；石膏旋流器；滤布；改造
0引言
某电厂4×600MW机组烟气脱硫采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺。四个吸收塔各配备一台石膏旋流器，利用石膏排浆泵将吸收塔底部反应浆池内部的质量分数20%左右的石膏浆液排出至石膏旋流器进行一级脱水，石膏旋流器溢流排放至旋流器溢流箱内部，底流排放至真空脱水皮带机进行二级脱水，经过脱水后的石膏含水率低于10%以下。运行过程中发现石膏品质差，石膏含水率较高（15%以上）；且滤布使用寿命降低，脱水系统故障率高，导致电厂承受生产与环保多方压力。
1.脱水系统运行缺陷分析
脱硫石膏化验的主要项目有：硫酸钙、碳酸钙、亚硫酸钙、外带的附着水、石膏中氯离
子浓度。[1]石膏品质要求为：自由水分低于10%Wt；CaSO4•2H2O含量高于90%；CaSO3•1/2H2O含量低于0.35%；溶解于石膏中的Cl-含量低于0.01%Wt。经石膏化验结果发现电厂石膏含水质量分数偏大（15%），运行中真空皮带机经常被水覆盖。经测量石膏旋流器底流固体质量分数明显偏低，尚不足35%且运行不稳定。将真空皮带机停运并重新冲洗滤布后，石膏脱水效果能恢复正常。经过分析得出真空皮带机滤布被小颗粒堵塞，导致真空升高，皮带上的水分不能充分被吸走，使石膏含水质量分数逐渐增大。
通过激光粒度分析仪对石膏旋流器底流浆液进行粒径分析，发现物料粒径整体偏低，25μm以下的粒径累计占38.5%，35μm以下的粒径累计占58.52%，最大粒径为85μm。石膏的粒径分布如下图，结果表明与石膏旋流器底流粒径分布一致。
2.石膏旋流器工作的主要指标分析
石膏旋流器属水力旋流器。水力旋流器主要指标有压力降、分离效率和分离粒径，由于石膏旋流器在脱水流程中作为一级脱水处于中间环节，工作性能不仅要满足入口浆液性质，其底流含固量、分级效率也要满足真空皮带机的要求。经查阅相关技术资料，并与旋流器生产厂家沟通，得出以下指标分析结果：1.底流浓度随入口流量的增大升高；随底流管径的增大而降低。底流浓度随入口浓度的升高，但幅度逐渐变小。2.分级精度随入口压力的增大而升高；但压力超过0.2MPa时，分级精度变化幅度不大。当入口浓度在12%-16%时，浓度对分级精度的影响很小；当入口浓度在16%-20%时，分级精度升高。[2]
延伸阅读：
通过调整吸收塔浆液密度、PH值，电厂石膏旋流器入口压力、压力降、浆液浓度均能满足最佳的运行工况，但石膏旋流器的流量偏小、底流口尺寸由于磨损过大不能满足生产需要。
3.改造方案及预防措施
3.1石膏旋流器及滤布改造
（1）原石膏旋流站型号为FXDS0408，生产厂家为威海海王旋流器有限公司。石膏旋流器材质采用钢壳内衬耐磨KM抗磨复合材料。石膏旋流器入口总流量100m3/h，每个旋流器的流量为14.3m3/h，改造后的旋流器流量为20m3/h，底流口直径调整为28mm，经调整后，石膏旋流器底流含固量较之前有明显提升，达到50%。
（2）真空皮带机滤布型号由DZ-PET-35更换为DZ-PET-25，减轻因粒径过小造成的微粒子进入滤布当量孔径，消除微粒子板结造成的带动性滤布物理收缩，DZ-PET-35滤布有效截留孔径为35μm，有效截留率为42.48%，DZ-PET-25滤布有效截留孔径为25μm，有效截留率提高至71.5%，滤布使用寿命延长3-6个月。
3.2.石膏旋流器检查及预防措施
设备正常运行时，应时常检查压力表的稳定性、溢流及底流流量大小、排料状态，并定时检测溢流、底流浓度、细度。
（1）给料压力。给料压力应稳定在生产要求压力上不得产生较大波动。给料压力发生波动有损于设备性能，影响旋流器的分级效果。压力波动通常是吸收塔液位下降和空气拽引造成泵给料不足或者泵内进入杂物阻塞、排浆泵管道衬胶脱落造成。运行很长时间后压力下降是由泵磨损造成的。调整：1.若是泵槽液位下降引起的压力波动可以通过增加液位或关闭一两个旋流器或减小泵速来调整；2.若是由泵及其管路堵塞或磨损引起的压力波动，则需检修泵及其衬胶管道。
（2）堵塞。检查运行中的旋流器溢流和底流排料是否通畅。如果旋流器溢流和底流的流量减少或底流断流，则表明旋流器发生堵塞。调整：1.若是溢流、底流流量均减小，则可能是旋流器进料口堵塞此时应关闭堵塞旋流器的进料阀门，将其拆下，清除堵塞物；2.若是底流流量减小或断流，则是底流口堵塞，此时可将法兰拆下，清除底流口中杂物。
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（3）底流参数分析。经常观察旋流器底流排料状态，并定期检测底流浓度和细度。底流浓度波动或“底流夹细”均应及时调整。旋流器正常工作状态下，底流排料呈“伞状”。如底流浓度过大则底流呈“柱状”或呈断续“块状”排出。调整：1.底流浓度大可能是由给料浆液浓度大或底流口过小造成的。可以先在进料处补加适量的水，如底流浓度仍大，则需要更换较大的底流口。2.若底流呈“伞状”排出，但底流浓度小于生产要求浓度，则可能是进料浓度低造成的，此时应提高进料浓度。3.“底流夹细”的原因可能是底流口径过大、溢流管直径过小、压力过高或过低。可以先调整好压力，再更换一个较小规格的底流口，逐步调试到正常生产状态。
（4）溢流参数分析。定时检测溢流浓度及细度。溢流浓度增大或“溢流跑粗”可能与给料浓度增大和底流口堵塞有关。调整：发现“溢流跑粗”可以先检测底流口是否堵塞，再检测进料浓度，并根据具体情况调整。
（5）设备维护。应经常检查旋流器各部件的磨损情况，如果任何一种部件的厚度减少50%，则必须将其换掉。旋流器最易磨损的部件是底流口，若发现“底流夹细”则应检测底流口是否磨损，并更换沉砂咀。
4.结语
真空皮带机、石膏旋流器是石灰石-石膏湿法脱硫脱水系统主要设备，加强对真空皮带机、石膏旋流器的维护及石膏的化验分析，对脱水系统改造具有重要的指导意义。经改造调整后石膏品质显著提高，石膏旋流器故障率降低、滤布使用寿命延长，降低了脱水系统维护成本，保证了石膏合格销售。
延伸阅读：
原标题：烟气脱硫石膏品质提升改造研究
