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脫硫石膏氯離子含量高解決方案探討

2020-12-29 10:35:38

摘要:脫硫石膏的品質對減少污染、保護環境的意義重大,直接影響脫硫系統的經濟運行指標。而吸收塔漿液氯離子濃度對石膏品質影響巨大,本文針對某電廠脫硫石膏氯離子含量高的危害情況進行分析,介紹了一系列常規調整手段,探討出真空皮帶脫水機換型改造、脫硫工業水水源改造、優化廢水系統運行等方案,對降低吸收塔漿液氯離子濃度,改善脫硫石膏品質將起到明顯效果。

1 、概述

面對日益趨緊的環保形勢,石灰石-石膏濕法脫硫系統的副產物———脫硫石膏的綜合利用環節受到各級領導的高度關注。決定石膏質量的吸收塔漿液的品質,一方面決定著脫硫系統的安全穩定運行及設備壽命,另一方面也決定著石膏的出路和企業面臨的環保壓力和環保風險度。

2 、問題現狀

2.1某電廠立足“脫韁治困”,避免淪為“僵尸企業”,多方籌煤降低燃料成本,入爐煤多達十幾個煤種,燃煤參數與原設計煤種大相徑庭;同時大量進行高硫煤、煤泥的配煤摻燒,例如某些高灰分煤的氯元素含量可達一般煤種的4 倍,燃煤中含有的氯元素比例大幅增加,燃燒后隨煙氣進入到脫硫系統。由于脫硫系統工業水、工藝水的反復循環使用,氯離子在吸收塔漿液中逐漸富集,吸收塔漿液氯離子含量不斷升高,乃至嚴重超標。

 

2.2該廠脫硫工業水及工藝水源采用機組冷水塔內的循環冷卻水,水中氯離子含量在550mg/L 左右,這將促使漿液中氯離子富集更加急劇。

 

2.3脫硫廢水系統不能嚴格按照設計和生產要求足量排放系統產生的廢水,是導致漿液系統中氯離子富集的另一主要因素。受設備健康水平、運行調整等因素制約,該廠廢水處理量月均值僅為6~7m3/h,遠遠低于15m3/h 的設計排放指標。去年年底,脫硫廢水系統因設備故障間斷投運期間,吸收塔漿液氯離子濃度一度達到26000 ml/L,石膏中氯離子含量達6000ppm 以上,強烈的腐蝕性及嚴重影響了脫硫系統的正常運行。

3 、解決方案

石膏氯離子高,根源在于吸收塔氯離子濃度超標??梢圆扇〉某R幋胧┯校?/span>

①對吸收塔漿液連續脫水;

②維持脫硫廢水處理系統出力連續運行;

③漿液置換。其他技術改造措施有:

①真空皮帶脫水機換型改造;

②優化脫水皮帶機的石膏及濾布沖洗水;

③脫硫水源改造;

④廢水系統改造。

 

3.1 對吸收塔漿液連續脫水

 

因該電廠摻燒高硫煤比例過大,吸收塔入口二氧化硫濃度均值已經處于設計值的1.7~1.8 倍,供漿量處于設計水平的2.5~3 倍,為保證漿液密度,脫水能力已經運行在上限。

 

3.2 提高脫硫廢水處理系統能力

 

石灰石- 石膏濕法脫硫系統的廢水處理系統處理水量僅按脫硫系統水平衡及電廠入爐煤硫份設計值含量等因素進行設計。該電廠因煤種變化、硫份變化導致廢水處理需求增大,即使達到原設計排放能力,也難以控制石膏漿液及石膏中的氯離子含量滿足要求。

 

3.3 漿液置換

 

漿液置換,屬于急救措施,迫不得已時可以臨時利用,見效快。因受到排放場地的限制,短期使用尚可,不能有效地控制吸收塔中氯離子濃度的增長。

 

3.4 真空皮帶脫水機換型改造

 

石膏中的氯離子易溶于水,因此降低石膏中的自由水分濃度可以在一定程度上改善石膏中氯離子含量。該廠鑒于脫水現狀,先后將原有脫水機換型為DG34/2000 型真空脫水機,脫水性能有較大程度改善,石膏中氯離子含量有一定程度的減少。因大量高硫煤及煤泥摻燒,吸收塔入口硫嚴重超標,石灰石漿液供給量過大,石膏產物大大高于設計值。石膏漿液中細小顆粒比例升高(塔內還未長大的石膏晶體小顆粒),阻塞了皮帶機濾布的濾水通道,使漿液中的水不容易從濾布孔隙分離出來,脫水效果依然不理想。

 

3.5 優化脫水皮帶機的濾餅、濾布沖洗水

 

真空皮帶脫水機換型改造前,因石膏含水率過高,運行人員不敢投運濾餅沖洗水及濾布沖洗水,以免增大石膏含水率。真空皮帶脫水機換型改造后,考慮脫硫工藝水氯離子含量偏高(550mg/L 左右),為限度發揮濾布沖洗水的作用,特地接入一路生活水水源作為濾布及濾餅沖洗水。投運后,降低氯離子效果不甚明顯。

 

3.6 脫硫水源改造

 

該廠脫硫用水一直使用廠區工業水,廠區工業水源取自機組冷水塔內的循環冷卻水,機組循環水冷卻水氯離子在550mg/L 區間范圍長周期運行。正常情況下,脫硫系統每小時耗用水量約150m3 左右,無疑,廠區工業水中氯離子含量高,是造成該廠脫硫石膏氯離子含量高的主要原因之一。該廠循環水補水來自城市中水,中水來水氯離子隨著季節不同會有所變化,通常處于160mg/L 左右范圍變化。因循環水濃縮倍率在3.5 倍上下,因而機組循環水冷卻水氯離子會達550mg/L,甚至更高。改造方案:在主廠現有石灰預處理清水池處,安裝清水輸送泵,輸送到脫硫系統用水管道處對接,保留原水系統做緊急備用。對脫硫系統用水水源進行技改后,水源更換為中水來水通過石灰預處理后的澄清水,氯離子含量降低為現有工業水的1/3~1/4 范圍,氯離子降至160mg/L 左右范圍。將大大改善吸收塔漿液品質,提高石膏脫水效果,促進石膏品質穩定。同時,脫硫系統水源改造后,漿液中氯離子狀況大大改善,將大幅降低廢水處理需求量。

3.7 廢水系統改造和維護

鑒于板框壓濾機存在經常拉板拉不開、濾布沖洗不正常等問題,對其進行更換。在真空皮帶脫水機的氣液分離器底流管道上設置一路旁路接送到廢水緩沖箱,脫硫廢水取自真空皮帶機濾液,含泥量大大減少、顆粒物減小,大大改善了廢水處理系統運行條件。

 

4 、結論

 

縱觀火電行業經營形勢,電煤市場很長一段時期難以改觀,混煤摻燒態勢將依然故我,吸收塔入口含硫量依舊會持續現狀?;诖?,唯有堅持不懈的落實以上解決方案,并不斷探索新技術、新方案,進行技術革新,不斷優化吸收塔漿液品質,徹底脫硫石膏品質,氯離子超標問題將徹底解決,由此帶來的環保壓力將不復存在。



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