吸收塔漿液溢流原因分析及處理措施

王國微，許建斌，李曉彬

(河北西柏坡發(fā)電有限責任公司，石家莊 050400)

在石灰石-石膏濕法脫硫中，吸收塔漿液溢流是較為常見的一種不安全現(xiàn)象，它會對脫硫系統(tǒng)的正常運行造成較大危害，如果不及時采取預防措施，會導致脫硫系統(tǒng)停運。漿液少量溢流時，通過吸收塔溢流管進入排水坑，再由排水坑泵打回吸收塔重復使用。而當吸收塔漿液起泡溢流嚴重時，無法及時輸送回吸收塔，導致漿液溢出排水坑，污染環(huán)境，甚至漿液泡沫進入原煙氣煙道中，如果上位機監(jiān)視且采取有效措施不及時就會導致重大事故發(fā)生。

1 概述

河北西柏坡發(fā)電有限責任公司(簡稱“西柏坡電廠”)三期工程為2臺600 MW機組，采用石灰石-濕法脫硫工藝，燃燒煤為神華低硫煤。在脫硫系統(tǒng)正常運行過程中，發(fā)生過幾次吸收塔溢流事件，嚴重影響了脫硫系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

a.西柏坡電廠三期工程發(fā)生漿液起泡溢流，增壓風機振動急速升高(因振動測點故障率高退出增壓風機保護，所以增壓風機未保護停運)，風機排污口大量漿液排出。脫硫系統(tǒng)人工緊急停運，檢查風機發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的葉片發(fā)生彎曲變形，個別發(fā)生斷裂，全部更換新葉片，經濟損失嚴重。

b.西柏坡電廠三期工程正常運行液位為8～8.5 m，起泡嚴重時，液位最高只能保持在7.6 m左右，有時液位甚至降至7 m以內運行，脫硫反應氧化效果不能保證，漿液中亞硫酸鹽含量逐漸增高，致使?jié){液品質惡化，不但脫硫系統(tǒng)不能穩(wěn)定運行，且石膏脫水效果差，降低石膏的綜合利用價值。

c.漿液溢流到煙道后，煙道積灰逐漸嚴重，煙道通流面積減小，阻力增加，影響脫硫煙氣流速和鍋爐的安全運行。機組每次檢修，需要將原煙氣煙道內大量積灰徹底清理，保證煙氣的通流面積。

d.漿液存在大量泡沫，造成漿液循環(huán)泵葉輪汽蝕嚴重，出力下降，電流降低。循環(huán)泵出力降低則代表系統(tǒng)液氣比下降，嚴重影響脫硫效率。

e.溢流的漿液量過多，地坑泵不能及時排回吸收塔，導致漿液溢流到地面，影響現(xiàn)場環(huán)境衛(wèi)生，導致二次污染。

2 原因分析

吸收塔漿液溢流主要是塔內泡沫過多引起的“虛假液位”造成的。由于吸收塔液位多采用裝在吸收塔底部的壓差式液位計測量，脫硫控制系統(tǒng)顯示的液位是根據(jù)差壓變送器測得的差壓與吸收塔內漿液密度計算得來的，而吸收塔內真實液位由于泡沫引起的“虛假液位”遠高于上位機顯示液位，再加上底部攪拌器攪拌、氧化空氣鼓入、漿液噴淋等因素的綜合影響而引起液位波動，從而導致吸收塔在顯示正常液位時發(fā)生間歇性溢流。而溢流的產生必須具備3個條件：氣體與液體連續(xù)且充分地接觸；氣體與液體的密度相差非常大；表面張力越小的液體越容易起泡。純凈的液體起泡性只與其表面張力有關，但是由于純凈液體起泡后，液膜之間能相互連接，使形成的氣泡不斷擴大，最終破裂。因此純凈的液體不能形成穩(wěn)定的泡沫。吸收塔漿液起泡是由于系統(tǒng)中進入了其它成分，增加了氣泡液膜的機械強度，即增加了泡沫的穩(wěn)定性，最終導致起泡溢流現(xiàn)象的產生。引起漿液起泡及溢流的原因有以下幾點：

a.除塵器運行效率差，進口煙氣粉塵超標，含有大量惰性物質的雜質進入吸收塔，導致漿液起泡；

b.煤質不好、鍋爐燃燒不充分或者鍋爐投油使進口煙氣含油，也會引起漿液起泡；

c.吸收劑石灰石中含MgO(起泡劑)過量，MgO過量不僅影響脫硫效率，而且會與硫酸根離子發(fā)生反應導致漿液起泡；

d.吸收塔漿液里重金屬離子增多引起漿液表面張力增加，從而使?jié){液表面起泡；

e.脫硫系統(tǒng)工藝水水質的參數(shù)指標達不到設計要求，也會導致吸收塔漿液起泡；

f.運行過程中出現(xiàn)氧化風機突然跳閘現(xiàn)象，吸收塔漿液氣液平衡被破壞，致使吸收塔漿液大量溢流；

g.脫硫裝置脫水系統(tǒng)或廢水處理系統(tǒng)不能正常投入，致使吸收塔漿液品質逐漸惡化。

3 處理措施

3.1 消除已經產生的泡沫

在吸收塔排水坑內定期加入消泡劑，由排水坑內的水泵打入吸收塔。在吸收塔最初出現(xiàn)起泡溢流時，消泡劑加入量較大，在連續(xù)加入一段時間后，減少加入量，直至穩(wěn)定在一定加藥量上，維持漿液不起泡即可。 西柏坡電廠三期工程使用的是脫硫專用消泡劑，每4 h加一次，每次20 kg，連加3天。然后每班加一次，連加一周，泡沫基本消失。

3.2 調整運行方式

a.在保證脫硫效率的前提下，暫時停運1臺循環(huán)泵，減少漿液循環(huán)量，減小吸收塔內部漿液的擾動。

b.適當降低液位運行，泡沫消減后恢復正常液位。

c.廢水連續(xù)排放。按照系統(tǒng)運行要求排放脫硫廢水,以降低吸收塔漿液中重金屬離子、Cl-、有機物、懸浮物及其它各種雜質的含量,保證塔內漿液的品質良好,減少泡沫的形成。

d.加強氧化風機的運行管理。檢查氧化風機的運行狀況,保證備用氧化風機處于良好的備用狀態(tài),一旦運行風機停運,要保證備用風機能夠及時啟動,保證脫硫系統(tǒng)運行正常。

e.加強運行巡視。若吸收塔入口煙氣溫度突然大幅降低，漿液即有可能大量溢流進入原煙氣煙道,要及時巡視并采取措施進行處理。若發(fā)生溢流，要及時打開煙道底部疏水閥進行疏水,防止?jié){液溢流至增壓風機出口段。

f.置換漿液。若漿液品質已經惡化，則需要將塔內漿液逐步拋棄，補充新鮮合格的工藝水及石灰石漿液。

g.保證工藝水品質合格。西柏坡電廠三期工程原用化學處理后的中水作為工藝水，運行期間泡沫較難控制，消泡劑加入量很大。更改工藝水源后，漿液起泡現(xiàn)象基本消失。

3.3 控制引起吸收塔漿液起泡的物質含量

a.在主機投油或除塵裝置出現(xiàn)故障時，及時通知脫硫運行人員。如果投油時間較短或除塵裝置能較快修復,可采用漿液循環(huán)拋棄方式，最大程度地保證塔內漿液品質及石膏品質。若不考慮石膏品質，可采取大量出石膏的方法降低漿液內的有害物質。如果投油時間較長或除塵裝置處理周期較長，則脫硫系統(tǒng)必須停運。

b.加強石灰石粉和石膏的化學分析工作，有效監(jiān)控脫硫系統(tǒng)運行狀況，發(fā)現(xiàn)漿液品質有惡化趨勢應及時采取處理措施，保證脫硫系統(tǒng)整體運行正常。

3.4 改造增壓風機排污管

西柏坡電廠三期的增壓風機排污管由一路排污增加為三路排污，排污管90°折角改為鈍角，使增壓風機排污更加流暢，防止了溢流漿液沉積。改造后，即使?jié){液發(fā)生了溢流，在打開增壓風機后發(fā)現(xiàn)葉片正常無任何損壞，最大程度保護了增壓風機。

4 處理效果

采取上述措施后，西柏坡電廠三期工程設備運行穩(wěn)定，液位由7 m左右上升至正常液位8～8.5 m，脫硫效率穩(wěn)定在90%以上，石膏綜合利用率超過95%，未發(fā)生因泡沫溢流導致增壓風機損壞的情況。

5 結束語

吸收塔漿液溢流是石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)常見的問題之一,會造成脫硫效率

不穩(wěn)定、石膏品質差等問題，影響脫硫裝置的穩(wěn)定運行。因此在脫硫系統(tǒng)運行過程中,應加強運行監(jiān)控和對設備、系統(tǒng)的巡視，一旦出現(xiàn)漿液溢流，及時采取有效措施來消除事故隱患，確保脫硫系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

本文責任編輯：楊秀敏