1、保持合適的pH值。
吸收塔內(nèi)漿液pH計(jì)測(cè)量不準(zhǔn)確,pH值上下波動(dòng)大,就會(huì)使得輸送的新鮮石灰石漿液用量不是真正的需要量,而過量輸送新鮮石灰石漿液至吸收塔內(nèi),會(huì)導(dǎo)致石膏純度下降,造成石膏水分不宜脫除。吸收塔漿液pH值與一些重要信號(hào),如鍋爐負(fù)荷、FGD進(jìn)口SO2、新鮮石灰石漿液密度一并綜合起來,用于確定需要輸送至吸收塔的新鮮石灰石漿液量。隨著新鮮石灰石漿液(CaCO3)的加入,吸收塔內(nèi)漿液將達(dá)到某一pH值,高pH值的漿液環(huán)境有利于SO2的吸收,而低pH值則有助于Ca2-的析出,二者相互對(duì)立。
在一定范圍內(nèi)隨著吸收塔漿液pH值的升高,脫硫效率一般呈上升趨勢(shì),但當(dāng)pH值升至臨界值時(shí)脫硫效率不會(huì)持續(xù)上升,這時(shí)再提高吸收塔漿液pH值,吸收塔內(nèi)漿液反應(yīng)活性反而變小,脫硫效率降低,導(dǎo)致石膏漿液中的碳酸鈣(CaCO3)含量增加,二水硫酸鈣晶體(CaSO4??2H2O)含量降低,即降低了石膏品質(zhì),帶來石膏脫水困難。
2、保持吸收塔液相停留時(shí)間。
石膏結(jié)晶是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡過程,新晶種的形成和晶體長(zhǎng)大同時(shí)進(jìn)行,石膏漿液只有在結(jié)晶到一定程度才被允許排出。因此,必須使石膏漿液在吸收塔內(nèi)保持一定的停留時(shí)間,
石膏漿液停留時(shí)間為吸收塔氧化池最大容積與單位時(shí)間排出石膏量之比。漿池容積與石膏排出時(shí)間決定了晶體形成空間以及漿液在吸收塔形成晶體及停留的總時(shí)間。
漿池容積大,石膏排出時(shí)間長(zhǎng),亞硫酸鈣(CaSO3??1/2H2O)更易氧化,有利于石膏晶體長(zhǎng)大。但石膏排出時(shí)間過長(zhǎng),會(huì)增大漿液循環(huán)泵對(duì)已有晶體的破壞。
一般石膏漿液過飽和度所需停留時(shí)間為5-16min。漿液池提供石膏結(jié)晶時(shí)間為10-25h,提供給石灰石溶解時(shí)間為10-16 min(與漿液細(xì)度、活性、漿液pH值等有關(guān)),這二者的時(shí)間計(jì)算為漿液池中含固量除以排石膏量。
3、保持石膏脫水設(shè)備和系統(tǒng)正常運(yùn)行
在石膏旋流器運(yùn)行過程中,應(yīng)檢查旋流器進(jìn)口壓力是否控制在設(shè)計(jì)范圍,同時(shí)對(duì)頂流和底流取樣分析,確定旋流子分配比。石膏旋流器溢流含固率一般控制在1%-3%左右,底流含固率一般控制在45%-50%左右,發(fā)現(xiàn)偏離正常值時(shí)應(yīng)通過運(yùn)行分析及時(shí)查明原則。對(duì)石膏旋流器應(yīng)定期進(jìn)行清理維護(hù)并檢查旋流子磨損情況。
真空皮帶機(jī)是石膏二次脫水的重要設(shè)備,脫水效果與漿液的性質(zhì)、濾布清潔程度有較大聯(lián)系。真空皮帶脫水機(jī)濾液分離器真空表能直觀地反映皮帶脫水機(jī)的真空度,真空度與石膏含水率呈有規(guī)律的變化。真空度升高,反映出濾液水通過濾布時(shí)的壓降增加,其結(jié)果為所出石膏的含水率增大。
真空增加的原因,一是脫水設(shè)備運(yùn)行不正常,如濾布沖洗不徹底、不干凈、沖洗噴嘴堵塞或?yàn)V布使用周期過長(zhǎng),濾布受油污等物質(zhì)污染等,都會(huì)使脫水效果變差,脫水不暢。二是石膏漿液本身性質(zhì)的變化,如石膏漿液中小顆粒石膏晶體增多或石膏漿液中雜質(zhì)含量增加等引起濾布通道的堵塞,使石膏漿液中的水不易從濾布孔隙分離出來。
真空脫水皮帶機(jī)的真空度低于正常值,其可能原因?yàn)椋盒∑c真空槽、皮帶孔相對(duì)位置偏移、真空系統(tǒng)泄漏、濾餅厚度不足、濾布有破損、真空泵出力不足等。因此,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)真空皮帶脫水機(jī)、真空泵設(shè)備的定期清洗、維護(hù),特別是濾布和真空系統(tǒng)為重點(diǎn)檢查維護(hù)對(duì)象。
4、提高石膏純度。
在吸收反應(yīng)中,Ca2-遇SO42- 并結(jié)晶生成二水硫酸鈣(CaSO4??2H2O)速度較慢,在吸收氧化的漿液中,石膏的結(jié)晶受漿液中二水硫酸鈣(CaSO4??2H2O)過飽和度、漿液溫度、pH值、攪拌方式等影響。石膏晶體的形狀、大小直接影響到石膏脫水系統(tǒng)中旋流器能否正常工作。石膏晶體的粒徑越大,越有利于石膏旋流器將二水硫酸鈣晶體(CaSO4??2H2O)和未反應(yīng)的碳酸鈣(CaCO3)的分離開來。以降低石膏中的碳酸鈣(CaCO3)含量。因此,控制好石膏漿液在過飽和度情況下的等溫結(jié)晶過程,就可獲得粗大、均勻的結(jié)晶體,從而有效地控制石膏的純度。
5、保持合理的吸收塔循環(huán)漿液密度。
吸收塔循環(huán)漿液密度是FGD系統(tǒng)運(yùn)行的重要控制參數(shù)之一。晶體的生長(zhǎng)于漿液的過飽和度密切相關(guān)。當(dāng)石膏漿液的過飽和度達(dá)到一定程度時(shí)就會(huì)形成晶種,并逐漸生長(zhǎng)生成石膏晶粒。但當(dāng)石膏漿液的過飽和度超出一定值后,晶種的生長(zhǎng)速率超過石膏晶粒的生長(zhǎng)速度,晶種往往就會(huì)在未發(fā)生反應(yīng)的石灰石顆粒表面生長(zhǎng)(晶種包裹石灰石顆粒),造成石灰石漿液利用率和脫硫效率的下降。
此外,石膏漿液的過飽和度的控制還應(yīng)特別注意初始過飽和度與生成晶體的大小有關(guān),如果初始過飽和度越大,則所得晶體的尺寸就越小。因此,通常在FGD系統(tǒng)投運(yùn)初期,采用在吸收塔循環(huán)漿液中添加二水硫酸鈣(CaSO4??2H2O)晶體作為晶種,使得二水硫酸鈣(CaSO4??2H2O)結(jié)晶過程盡可能在過飽和度與溫度都較穩(wěn)定的條件下進(jìn)行,從而得到顆粒粗大而整齊的石膏晶體。
6、保持氧化風(fēng)量及其利用率。
進(jìn)入吸收塔的氧化空氣是提供亞硫酸鈣氧化生成硫酸鈣所必須的氧氣。因此,氧化風(fēng)量必須能夠滿足系統(tǒng)要求,且要求分布均勻并達(dá)到一定的利用率。否則,石膏漿液中的亞硫酸鈣就會(huì)超標(biāo),最終導(dǎo)致無法形成合格的石膏晶體,
亞硫酸鈣的氧化速率與亞硫酸氫根(HSO3)濃度、氧氣(O2)濃度、pH值、溫度、煙氣中氧氣對(duì)SO2的比率、漿液的循環(huán)率、漿液的黏度和密度等綜合因素有關(guān)。HSO3與O2反應(yīng)速率很快,但O2在漿液中的溶解度非常有限,因此氧化速率常常受O2在液膜中的擴(kuò)散能力的影響。pH值的高低影響漿液中HSO3的濃度,pH值越低,漿液中HSO3的濃度越高,當(dāng)pH值<6時(shí),SO2在水中主要以HSO3形態(tài)存在,pH值在3.5-4.5之間,幾乎全部為HSO3形態(tài)存在。根據(jù)氧化速率與pH值的關(guān)系,當(dāng)pH值>5.5時(shí),氧化速率急劇下降。因此,控制pH值在適當(dāng)?shù)椭捣秶鷥?nèi)對(duì)亞硫酸鈣氧化是有利的,這就為形成合格的石膏粉晶體奠定了基礎(chǔ)。