作為脫水中間環(huán)節(jié)的石膏旋流器，既要適應吸收塔內(nèi)漿液品質(zhì)的變化，又要為真空皮帶脫水機提供合格的濃縮漿液，是脫水系統(tǒng)的關(guān)鍵設備。然而，現(xiàn)有石膏旋流器產(chǎn)品的工作性能卻難以令人滿意，往往出現(xiàn)脫水過程中石膏產(chǎn)品含水質(zhì)量分數(shù)高的問題。

因此，了解脫硫石膏旋流器流程和性能，加強脫硫?qū)Ｓ檬嘈髌鞣矫娴难芯?，具有重要意義。

1、石膏脫水流程

煙氣經(jīng)過裝有石灰石漿液的吸收塔，二氧化硫 與石灰石（或生石灰）在一定條件下發(fā)生化學反應，形成亞硫酸鈣。亞硫酸鈣溶液經(jīng)過氧化后生成二水硫酸鈣晶體，即石膏。

為保證化學反應的正常進行， 反應產(chǎn)物達到一定質(zhì)量濃度就必須要被排走，這就要求脫水系統(tǒng)必須具有較高的可靠性。

石膏脫水系統(tǒng)主要包括排出泵、旋流器、真空皮帶脫水機、濾液水收集裝置和相關(guān)管路、閥門。

正常運行中，吸收塔內(nèi)石膏漿液質(zhì)量分數(shù)約為20呢，并含有少量的石灰石和雜質(zhì)顆粒。漿液經(jīng)過排出泵加壓后輸送至旋流器進行濃縮、分離，在離心力的作用下，旋流器溢流口形成含有少量固體顆粒的濾液水，而大部分固體顆粒從底流口排出。底流口排出的漿液，經(jīng)過真空皮帶脫水機進一步過濾、吸水，最終要形成含水質(zhì)量分數(shù)不超過10%的石膏。

濕法脫硫的效率一般可達95%以上，而且對煤種適應性較強，運行穩(wěn)定。但很多脫硫電廠的脫水系統(tǒng)卻運行不理想，石膏產(chǎn)品含水質(zhì)量分數(shù)超標，致使脫水經(jīng)常中斷，吸收塔內(nèi)石膏質(zhì)量濃度升高，影響脫硫設備的正常運行。

2、石膏產(chǎn)品含水質(zhì)量分數(shù)超標分析

石膏脫水分2個階段，即旋流器濃縮分離和真空皮帶脫水機過濾。可能引發(fā)石膏含水質(zhì)量分數(shù)高的因素主要為旋流器濃縮后的漿液質(zhì)量濃度達不到要求或真空皮帶脫水機工作不正常。

入口漿液品質(zhì)和操作參數(shù)符合要求的情況下，旋流器底流固體質(zhì)量分數(shù)達不到要求，可歸結(jié)為旋流器本身的性能欠佳。

然而當旋流器底流固體質(zhì)量分數(shù)符合要求時，石膏產(chǎn)品含水質(zhì)量分數(shù)超標就值得我們深入分析了。 對某電廠兩臺機組脫水系統(tǒng)進行現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，B機組石膏含水質(zhì)量分數(shù)一直偏大，運行中真空皮帶經(jīng)常被水覆蓋。

經(jīng)過測量，旋流器底流固體質(zhì)量分數(shù)明顯偏低，尚不足40%且運行不穩(wěn)定。A機組旋流器底流固體質(zhì)量分數(shù)符合要求（含固質(zhì)量分數(shù)不小于50%，但脫水過程中往往只在運行初期石膏產(chǎn)品含水質(zhì)量分數(shù)合格，隨著脫水的進行含水質(zhì)量分數(shù)逐漸增大。

而將真空皮帶脫水機停運并反 復沖洗后，再次啟動，石膏脫水便能恢復正常。 對于這兩種典型的情況，B機組旋流器工作性能必定有一定缺陷，導致不能很好地達到濃縮、分離的效果。A機組發(fā)生這種情況的直接原因是真空皮帶脫水機濾布濾孔堵塞，導致真空升高，皮帶上的水卻不能充分被吸走，使石膏產(chǎn)品含水質(zhì)量分數(shù)逐漸增大，但其根本原因，尚需進一步探討。

應用激光粒度分析儀對旋流器人口、底流口和溢流口的漿液進行粒度分析，發(fā)現(xiàn)漿液的固體顆粒集中分布在4?8μm和30?70 μm這兩個區(qū)域。其中，小顆粒區(qū)域主要為未反應完的石灰石顆粒、細小石膏顆粒及雜質(zhì)，大顆粒區(qū)一域為正常的石膏晶體。旋流器入口漿液中4?8 μm的固體顆粒約占固體總體積的5%,30?70μm的固體顆粒約占固體總體積的 70%。

A機組旋流器底流口漿液質(zhì)量濃度雖然達到了要求，但其粒徑分布卻沒有太大改善。4?8μm 的小顆粒固體依然占據(jù)固體總體積的5%左右，而溢流口的濾液中粒徑大于30 μm的固體顆粒仍達65%以上。

這說明此旋流器雖然起到了很好的濃縮效應，但其分級效果并不理想。正是由于漿液中含有大量的細小固體顆粒，運行時不斷嵌人濾孔當中，造成堵塞，使石膏產(chǎn)品含水質(zhì)量分數(shù)增大。當對真空皮帶脫水機反復沖洗后，可以疏通被堵塞的慮孔，恢復脫水效果。

從本質(zhì)上講，這是由于旋流器對固體顆粒的分級效果不佳，大量4~8 μm的細小顆粒從底流口排出，造成真空皮帶脫水機濾布濾孔堵塞。

3、影響石膏旋流器工作的主要指標

水力旋流器可用于固液分離、固固分級、懸浮液濃縮和液體澄清等操作。旋流器的操作目的不同， 其主要指標要求也就不盡相同。近幾年來，我國水力 旋流器研究已經(jīng)取得了一些成果，大多是用于選煤、 選礦，石油冶煉等，但專用于電廠脫硫的石膏旋流器 的研究還并不夠?qū)I(yè)和深人。

石膏旋流器的分離粒度d50并非越小越好，而是確定比較合適的d50后，盡量提高分級精度。

最理想的狀態(tài)就是粒徑小于d50的顆粒全部由溢流口排出，粒徑大于d50的顆粒全部由底流口排出，然而，由于旋流器內(nèi)部流場的復雜性和擾動，這種理想情況只能作為一種追求的方向。實際中，可以通過增大分級效率曲線的陡度達到提高分級效果的目的。

石膏旋流器分級精度一直是沒有被人們重點關(guān)注的問題， 也是一比較難以解決的問題。通過理論、模擬和實驗相結(jié)合的研究，發(fā)現(xiàn)減小蓋頂短路流和提高內(nèi)部流場穩(wěn)定性對分級精度有較為明顯的效果。