火电厂湿法烟气脱硫脱硫石膏脱水问题分析及

改进措施

摘 要针对目前国内电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫中脱硫石膏脱水

的常见问题，进展缘由分析，并依据分析结果提出可行的改造措施，对提

高脱硫石膏的质量有肯定的参考价值。

关键字：湿法脱硫；脱水；脱硫石膏

1 脱硫石膏脱水现状

石灰石-石膏湿法脱硫采纳石灰石（石灰）浆液作汲取剂汲取烟气中

的二氧化硫，经过一系列的化学反响后生成石膏。据统计，全国每年待处

理的脱硫石膏达 1000 万吨以上。脱硫石膏的主要成分是二水硫酸钙，可

以代替自然石膏生产不同用途的石膏制品。石膏含水率是衡量石膏品质的

一个重要指标，其值的凹凸直接影响到脱硫石膏的实际应用价值，但石膏

脱水处理较为困难。因石膏品质不合格，造成大量石膏不能进展综合利用，

作为一般固体废物进展处置，给企业增加了大量的本钱。

大唐 XX 电厂 3、4 号机组脱硫系统于 2006 年 12 月完成建立并

通过环保验收。2022 年系统完成增容改造，两台机组分别增设一台预洗

塔及两台浆液循环泵。在增容改造和超低改造期间，脱水系统未进展增容

改造。石膏脱水系统主要设备有石膏旋流器、石膏浆液罐、石膏浆液排出

泵以及真空皮带机（含真空泵）, 石膏浆液旋流器浓缩效果差, 真空皮

带脱石膏含水率高，石膏脱水特别，频繁消失含水率高，呈稀泥状现象,

脱硫系统水平衡无法维持。

2 石膏脱水特别分析

2.1 脱水机出力状况分析

物料平衡计算显示，增容改造和超低改造后，单台机组石膏产量为

29.4 t/h，2 台机组合计产量为 58.8t/h，前后两次改造，均未改造脱水

机，维持原设计的单台出力 44 t/h，脱水机无法满意一运一备的设置需

要。但是，脱硫系统通常在 80%负荷下运行，且入口含硫量在

2000mg/Nm3，低于设计值。所以根据目前运行工况，现有脱水机出力满意

工艺需要。

2.2 石膏颗粒粒径问题分析

依据预洗塔浆液化验结果报告，可知石膏旋流器入口石膏颗粒粒径

D50 为 14.29μm，远低于 50%以上颗粒粒径35μm 的要求。石膏粒径受

到浆液停留时间和含灰量等因素影响，其中前者是最大的影响因素。浆液

停留时间一般要求在 15 小时以上，才能保证颗粒粒径35μm。在进展工

艺设计时，预洗塔和汲取塔的浆液停留时间均应为 15 小时，但实际运行

时，预洗塔液位仅为 7.5m，通过计算可知，预洗塔浆池浆液停留时间约

为 11 小时，与化验报告结果全都。运行时一旦调整到设计液位，预洗塔

和汲取塔又简单消失浆液倒流或者液位掌握困难，只能采纳低液位运行措

施。

2.3 石膏旋流器问题分析

石膏旋流器效果表现上是溢流、底流均大幅度偏离设计值，但依据预

洗塔旋流器入口浆液的化验报告可知，原本含固量应在 15%左右的石膏浆

液，实际含固量高达 27.5%（3 号预洗塔旋流器入口）。现有的石膏旋流

器是基于 15%含固量设计的，无法满意现在实际运行工况的需要。因此，

为到达预期旋流效果只有两种途径，一是实行措施，调整石膏浆液的含固

量，以满意现有旋流器的选型要求；二是更换石膏旋流器，根据现有石膏

浆液的成分状况对旋流器进展重新选型。

2.4 废水旋流器问题分析

同样从预洗塔旋流器入口浆液的化验报告的数据来看，碳酸钙（Ca

CO3） 含量为 4.12%（3 号预洗塔） 和 5.70%（4 号预洗塔），含量偏高

（正常掌握在 3%以下，最大 5%），其结果一方面是加大了石灰石耗量，

另一方面就是降低了石膏品质（石膏含量相对降低），但其含量并不影响

石膏结晶颗粒大小。

2.5 氧化效果分析

从预洗塔旋流器入口浆液的化验报告的数据来看，亚硫酸钙（Ca

SO3·1/2H2O）含量为 0.05%（3 号预洗塔）和 0.04%（4 号预洗塔），属

于正常范围（正常范围一般在 0.4%以下，0.5%以下均属于可承受范围）。

所以氧化效果没有问题。

2.6 碳酸钙含量状况分析

同样从预洗塔旋流器入口浆液的化验报告的数据来看，碳酸钙（Ca

CO3） 含量为 4.12%（3 号预洗塔） 和 5.70%（4 号预洗塔），含量偏高

（正常掌握在 3%以下，最大 5%），其结果一方面是加大了石灰石耗量，

另一方面就是降低了石膏品质（石膏含量相对降低），但其含量并不影响

石膏结晶颗粒大小。

2.7 水平衡掌握困难问题分析

串塔工艺系统是抱负化的系统，即主要脱硫反响在一级塔，二级塔中

去除少量 SO2 及大局部粉尘，而二级塔产生的石膏则通过浆液流淌，汇

同一级塔产生的石膏一起，由一级塔统一打入脱水系统。系统中补充的工

艺水，除了设备冷却水等进入外，最大的参加水来自于除雾器冲洗水。XX

工程也是采纳的上述工艺思路，但实际上，由于水蒸发主要发生在一级塔

（一级塔进出口温差大），而补水（除雾器冲洗水）最大量则发生在二级

塔（二级塔进出口温差根本为 0，所以蒸发出的水量很小），所以二级塔

更简单消失水平衡掌握困难问题。工艺设计文件显示，汲取塔（即二级塔）

设计液位比预洗塔（一级塔）仅仅高出 1.3m，而两塔之间相距直线距离

约 18m，联通管道管径 DN500，依据伯努利方程，

计算得出，联通管道内石膏浆液的流速约为 5.1m/s，而汲取塔由于

除雾器冲洗水量大（约 86m3/h），但蒸发量小（汲取塔进出口温差小），

所以汲取塔液位无法通过联通管道快速调整好。同时，若汲取塔连续运行，

其塔内浆液密度将随着水量的增加而持续降低，将会影响石膏结晶，导致

石膏脱水困难。

3 整改方案

针对 XX 电厂脱硫系统存在的问题，可通过以下改造进展降低石膏含

水率：

3.1 新增石膏倒浆泵

有效增加两塔间浆液的混合程度及速度，使两塔浆液在短时间内充分

混合，将整个脱硫系统的水平衡维持于正常水平，可有效解决石膏结晶困

难的问题。本次技改为每个机组预洗塔和汲取塔分别设置 1 台倒浆泵，

两个机组共设置 4 台倒浆泵，倒浆泵为变频泵，流量为 300m3/h。其中

汲取塔倒浆泵放置于汲取塔旁原扩容排浆泵间，预洗塔倒浆泵放置于预洗

塔石膏排解泵间。

3.2 更换石膏旋流器

进入石膏旋流器的石膏浆液含固量偏高、颗粒粒径远低于正常值，现

有石膏旋流器已不能满意要求，需要更换。目前现场共有 4 台石膏旋流

器，其中，石膏旋流器 A/B 出力为 64.1m3/h，石膏旋流器 C/D 出力

130 m3/h。现更换石膏旋流器，并加大出力，更换后石膏旋流器 A/B 出

力为 100m3/h，6 个旋流子，备用 1 个旋流子；石膏旋流器 C/D 出力

150 m3/h，8 个旋流子，备用 1 个旋流子。

3.3 更换滤布滤饼冲洗水泵

现共有 4 台滤布滤饼冲洗水泵，3 运 1 备，流量为 10.6m3/h。目

前滤布滤饼冲洗喷嘴存在堵塞状况，致使滤布再生无法满意要求，进而导

致石膏脱水特别，这是由冲洗水泵流量过低造成的，因此需要对滤布滤饼

冲洗水泵进展更换，提高冲洗水流量，将原有四台滤布冲洗水泵全部更换

为 25m3/h，每两台冲洗水泵对应一台皮带机，根据 1 运 1 备方式运行。

现滤布滤饼冲洗水箱有效容积为 3m3，容积不能满意改造后要求，需要进

展扩容改造，扩容后容积为 6m3。