作者 | 孙瑞华
大唐环境产业集团股份有限公司淮北虎山项目部
关键词：脱硫石膏；氯离子含量；优化运行；工业水改造
面对日益趋紧的环保形势，石灰石- 石膏湿法脱硫系统的副产物———脱硫石膏的综合利用环节受到各级领导的高度关注。决定石膏质量的吸收塔浆液的品质，一方面决定着脱硫系统的安全稳定运行及设备寿命，另一方面也决定着石膏的“出路”和企业面临的环保压力和环保风险度。
2.1 某电厂立足“脱缰治困”，避免沦为“僵尸企业”，多方筹煤降低燃料成本，入炉煤多达十几个煤种，燃煤参数与原设计煤种大相径庭；同时大量进行高硫煤、煤泥的配煤掺烧，例如某些高灰分煤的氯元素含量可达一般煤种的4 倍，燃煤中含有的氯元素比例大幅增加，燃烧后随烟气进入到脱硫系统。由于脱硫系统工业水、工艺水的反复循环使用，氯离子在吸收塔浆液中逐渐富集，吸收塔浆液氯离子含量不断升高，乃至严重超标。
2.2 该厂脱硫工业水及工艺水源采用机组冷水塔内的循环冷却水，水中氯离子含量在550mg/L 左右，这将促使浆液中氯离子富集更加急剧。
2.3 脱硫废水系统不能严格按照设计和生产要求足量排放系统产生的废水，是导致浆液系统中氯离子富集的另一主要因素。受设备健康水平、运行调整等因素制约，该厂废水处理量月均值仅为6～7m3/h，远远低于15m3/h 的设计排放指标。去年年底，脱硫废水系统因设备故障间断投运期间，吸收塔浆液氯离子浓度一度达到26000 ml/L，石膏中氯离子含量达6000ppm 以上，强烈的腐蚀性及严重影响了脱硫系统的正常运行。
石膏氯离子高，根源在于吸收塔氯离子浓度超标。可以采取的常规措施有：
①对吸收塔浆液连续脱水；
②维持脱硫废水处理系统最大出力连续运行；
③浆液置换。其他技术改造措施有：
①真空皮带脱水机换型改造；
②优化脱水皮带机的石膏及滤布冲洗水；
③脱硫水源改造；
④废水系统改造。
3.1 对吸收塔浆液连续脱水
因该电厂掺烧高硫煤比例过大，吸收塔入口二氧化硫浓度均值已经处于设计值的1.7～1.8 倍，供浆量处于设计水平的2.5～3 倍，为保证浆液密度，脱水能力已经运行在上限。
3.2 提高脱硫废水处理系统能力
石灰石- 石膏湿法脱硫系统的废水处理系统处理水量仅按脱硫系统水平衡及电厂入炉煤硫份设计值含量等因素进行设计。该电厂因煤种变化、硫份变化导致废水处理需求增大，即使达到原设计排放能力，也难以控制石膏浆液及石膏中的氯离子含量满足要求。
3.3 浆液置换
浆液置换，属于急救措施，迫不得已时可以临时利用，见效快。因受到排放场地的限制，短期使用尚可，不能有效地控制吸收塔中氯离子浓度的增长。
3.4 真空皮带脱水机换型改造
石膏中的氯离子易溶于水，因此降低石膏中的自由水分浓度可以在一定程度上改善石膏中氯离子含量。该厂鉴于脱水现状，先后将原有脱水机换型为DG34/2000 型真空脱水机，脱水性能有较大程度改善，石膏中氯离子含量有一定程度的减少。因大量高硫煤及煤泥掺烧，吸收塔入口硫严重超标，石灰石浆液供给量过大，石膏产物大大高于设计值。石膏浆液中细小颗粒比例升高（塔内还未长大的石膏晶体小颗粒），阻塞了皮带机滤布的滤水通道，使浆液中的水不容易从滤布孔隙分离出来，脱水效果依然不理想。
3.5 优化脱水皮带机的滤饼、滤布冲洗水
真空皮带脱水机换型改造前，因石膏含水率过高，运行人员不敢投运滤饼冲洗水及滤布冲洗水，以免增大石膏含水率。真空皮带脱水机换型改造后，考虑脱硫工艺水氯离子含量偏高（550mg/L 左右），为最大限度发挥滤布冲洗水的作用，特地接入一路生活水水源作为滤布及滤饼冲洗水。投运后，降低氯离子效果不甚明显。
3.6 脱硫水源改造
该厂脱硫用水一直使用厂区工业水，厂区工业水源取自机组冷水塔内的循环冷却水，机组循环水冷却水氯离子在550mg/L 区间范围长周期运行。正常情况下，脱硫系统每小时耗用水量约150m3 左右，无疑，厂区工业水中氯离子含量高，是造成该厂脱硫石膏氯离子含量高的主要原因之一。该厂循环水补水来自城市中水，中水来水氯离子随着季节不同会有所变化，通常处于160mg/L 左右范围变化。因循环水浓缩倍率在3.5 倍上下，因而机组循环水冷却水氯离子会达550mg/L，甚至更高。改造方案：在主厂现有石灰预处理清水池处，安装清水输送泵，输送到脱硫系统用水管道处对接，保留原水系统做紧急备用。对脱硫系统用水水源进行技改后，水源更换为中水来水通过石灰预处理后的澄清水，氯离子含量降低为现有工业水的1/3~1/4 范围，氯离子降至160mg/L 左右范围。将大大改善吸收塔浆液品质，提高石膏脱水效果，促进石膏品质稳定。同时，脱硫系统水源改造后，浆液中氯离子状况大大改善，将大幅降低废水处理需求量。
3.7 废水系统改造和维护
鉴于板框压滤机存在经常拉板拉不开、滤布冲洗不正常等问题，对其进行更换。在真空皮带脱水机的气液分离器底流管道上设置一路旁路接送到废水缓冲箱，脱硫废水取自真空皮带机滤液，含泥量大大减少、颗粒物减小，大大改善了废水处理系统运行条件。
纵观火电行业经营形势，电煤市场很长一段时期难以改观，混煤掺烧态势将依然故我，吸收塔入口含硫量依旧会持续现状。基于此，唯有坚持不懈的落实以上解决方案，并不断探索新技术、新方案，进行技术革新，不断优化吸收塔浆液品质，彻底脱硫石膏品质，氯离子超标问题将彻底解决，由此带来的环保压力将不复存在。
发表于：《科学技术创新》
作者简介: 孙瑞华，高级工程师，从事火电厂脱硫脱硝运行和环保管理工作，研究方向为电气工程及其自动化。
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