作為脫水中間環(huán)節(jié)的石膏旋流器，既要適應(yīng)吸收塔內(nèi)漿液品質(zhì)的變化，又要為真空皮帶脫水機(jī)提供合格的濃縮漿液，是脫水系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)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?jǐn)?shù)高的問題。

因此，了解脫硫石膏旋流器流程和性能，加強(qiáng)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(xué)反應(yīng)，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(xué)反應(yīng)的正常進(jìn)行， 反應(yīng)產(chǎn)物達(dá)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(jī)、濾液水收集裝置和相關(guān)管路、閥門。

正常運(yùn)行中，吸收塔內(nèi)石膏漿液質(zhì)量分?jǐn)?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(jìn)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(jī)進(jìn)一步過濾、吸水，最終要形成含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過10%的石膏。

濕法脫硫的效率一般可達(dá)95%以上，而且對(duì)煤種適應(yīng)性較強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定。但很多脫硫電廠的脫水系統(tǒng)卻運(yùn)行不理想，石膏產(chǎn)品含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)超標(biāo)，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(shè)備的正常運(yùn)行。

2、石膏產(chǎn)品含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)超標(biāo)分析

石膏脫水分2個(gè)階段，即旋流器濃縮分離和真空皮帶脫水機(jī)過濾?？赡芤l(fā)石膏含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)高的因素主要為旋流器濃縮后的漿液質(zhì)量濃度達(dá)不到要求或真空皮帶脫水機(jī)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?jǐn)?shù)達(dá)不到要求，可歸結(jié)為旋流器本身的性能欠佳。

然而當(dāng)旋流器底流固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)符合要求時(shí)，石膏產(chǎn)品含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)超標(biāo)就值得我們深入分析了。 對(duì)某電廠兩臺(tái)機(jī)組脫水系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，B機(jī)組石膏含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)一直偏大，運(yùn)行中真空皮帶經(jīng)常被水覆蓋。

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

而將真空皮帶脫水機(jī)停運(yùn)并反 復(fù)沖洗后，再次啟動(dòng)，石膏脫水便能恢復(fù)正常。 對(duì)于這兩種典型的情況，B機(jī)組旋流器工作性能必定有一定缺陷，導(dǎo)致不能很好地達(dá)到濃縮、分離的效果。A機(jī)組發(fā)生這種情況的直接原因是真空皮帶脫水機(jī)濾布濾孔堵塞，導(dǎo)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?jǐn)?shù)逐漸增大，但其根本原因，尚需進(jìn)一步探討。

應(yīng)用激光粒度分析儀對(duì)旋流器人口、底流口和溢流口的漿液進(jìn)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(gè)區(qū)域。其中，小顆粒區(qū)域主要為未反應(yīng)完的石灰石顆粒、細(xì)小石膏顆粒及雜質(zhì)，大顆粒區(qū)一域?yàn)檎５氖嗑w。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(jī)組旋流器底流口漿液質(zhì)量濃度雖然達(dá)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(dá)65%以上。

這說明此旋流器雖然起到了很好的濃縮效應(yīng)，但其分級(jí)效果并不理想。正是由于漿液中含有大量的細(xì)小固體顆粒，運(yùn)行時(shí)不斷嵌人濾孔當(dāng)中，造成堵塞，使石膏產(chǎn)品含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大。當(dāng)對(duì)真空皮帶脫水機(jī)反復(fù)沖洗后，可以疏通被堵塞的慮孔，恢復(fù)脫水效果。

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

3、影響石膏旋流器工作的主要指標(biāo)

水力旋流器可用于固液分離、固固分級(jí)、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(biāo)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(jí)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(chǎng)的復(fù)雜性和擾動(dòng)，這種理想情況只能作為一種追求的方向。實(shí)際中，可以通過增大分級(jí)效率曲線的陡度達(dá)到提高分級(jí)效果的目的。

石膏旋流器分級(jí)精度一直是沒有被人們重點(diǎn)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(shí)驗(yàn)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(chǎng)穩(wěn)定性對(duì)分級(jí)精度有較為明顯的效果。