淺析吸收塔液位對(duì)引風(fēng)機(jī)出力的影響

王 干

（國(guó)家電投集團(tuán)協(xié)鑫濱海發(fā)電有限公司，江蘇徐州 221000）

1 吸收塔液位異常升高的原因

1.1 吸收塔漿液起泡

設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，吸收塔漿液起泡情況較為常見(jiàn)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致溢流現(xiàn)象（圖1、圖2）。一旦出現(xiàn)漿液溢流現(xiàn)象就會(huì)造成不可挽回的后果，因此生產(chǎn)運(yùn)行人員要加大對(duì)溢流現(xiàn)象的重視，根據(jù)實(shí)際情況分析漿液起泡原因、采取有針對(duì)性的措施，避免漿液溢流現(xiàn)象。

圖1 吸收塔漿液起泡

圖2 脫硫吸收塔

吸收塔漿液起泡原因主要有7 個(gè)：①鍋爐存在投油燃燒不充分的情況，沒(méi)有充分燃燒的部分會(huì)隨著尾氣從鍋爐尾部到吸收塔，使石膏漿液中有機(jī)物含量增加；②鍋爐后面的電除塵設(shè)備運(yùn)行成效差、除塵率不高，導(dǎo)致吸收塔入口處的煙氣粉塵濃度上升，當(dāng)吸收塔內(nèi)存在較多的惰性物質(zhì)時(shí)漿液的重金屬含量會(huì)大幅增加，同時(shí)增加塔內(nèi)漿液的表面張力，進(jìn)而導(dǎo)致漿液起泡現(xiàn)象；③脫硫石灰石中含有過(guò)量的氧化鎂，其在與塔內(nèi)漿液中的硫酸根離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后會(huì)出現(xiàn)大量泡沫；④廢水系統(tǒng)運(yùn)行不頻繁，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間再運(yùn)行就無(wú)法將漿液中的重金屬離子帶出來(lái)，從而降低塔內(nèi)漿液的品質(zhì)，達(dá)不到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求；⑤吸收塔除霧器沒(méi)有按照要求沖洗或長(zhǎng)時(shí)間未沖洗，破壞了塔內(nèi)部的水平衡；⑥在沖洗濕式電除塵過(guò)程中，沖洗后的廢水被排入吸收塔，降低塔內(nèi)石膏漿液的品質(zhì)，加劇塔內(nèi)漿液的起泡現(xiàn)象；⑦煙氣通道內(nèi)煙氣的流通速度過(guò)快，加快了塔內(nèi)漿液的起泡速度，使得塔內(nèi)液位升高，當(dāng)液位超過(guò)一定數(shù)值后煙氣流通面積會(huì)變小，這樣吸收塔漿液上面的煙氣流通速度會(huì)過(guò)快增長(zhǎng)，進(jìn)而導(dǎo)致漿液起泡現(xiàn)象發(fā)生?？梢?jiàn)，煙氣流速也是影響漿液起泡現(xiàn)象的一個(gè)重要原因。

1.2 運(yùn)行人員操作失誤

如果生產(chǎn)運(yùn)行人員在操作過(guò)程中出現(xiàn)失誤，就會(huì)有大量的漿液進(jìn)入吸收塔，導(dǎo)致吸收塔液位出現(xiàn)異常升高，這不僅會(huì)減小吸收塔內(nèi)煙氣的流通面積，還會(huì)影響引風(fēng)機(jī)出力。

1.3 設(shè)備老化嚴(yán)重

吸收塔液位出現(xiàn)的異常升高情況，還有可能是管道或除霧器沖洗水閥門(mén)老化、出現(xiàn)漏水情況導(dǎo)致的。當(dāng)吸收塔漿液起泡時(shí)，引風(fēng)機(jī)出口壓力與液位會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)吸收塔正常運(yùn)行時(shí)，吸收塔漿液起泡，會(huì)使塔內(nèi)液位出現(xiàn)假象，這時(shí)吸收塔漿液內(nèi)會(huì)有大量泡沫、導(dǎo)致液位異常升高，影響引風(fēng)機(jī)出力。

2 吸收塔高液位的危害及處理方式

2.1 危害

吸收塔的結(jié)構(gòu)和溢流管位置會(huì)對(duì)液位產(chǎn)生直接影響，確保吸收塔液位處于合理范圍內(nèi)，石灰石溶解速度會(huì)明顯加快，促進(jìn)脫硫效率的提升。但是當(dāng)液位過(guò)高時(shí)，不僅設(shè)備難以穩(wěn)定、可靠運(yùn)行，而且還會(huì)對(duì)脫硫系統(tǒng)運(yùn)行造成不良影響。吸收塔高液位有很大危害，具體表現(xiàn)在以下4 個(gè)方面。

（1）導(dǎo)致吸收塔溢流現(xiàn)象。當(dāng)吸收塔的液位過(guò)高時(shí)，脫硫和循環(huán)泵就會(huì)突然停止運(yùn)行，這種情況很容易導(dǎo)致吸收塔出現(xiàn)溢流現(xiàn)象。一旦液位失去控制則有可能造成煙道積垢，出現(xiàn)嚴(yán)重的堵塞情況。

（2）影響脫硫效率。吸收塔過(guò)高液位下，液面與噴淋層無(wú)法保持應(yīng)有的距離，縮小脫硫劑與二氧化硫的應(yīng)用空間，從而大大減小脫硫效率，甚至有可能引起溢流液無(wú)法順利回漿。

（3）增加能源消耗。吸收塔液位過(guò)高、引風(fēng)機(jī)出力持續(xù)增大，會(huì)導(dǎo)致能源消耗增加。吸收塔液位過(guò)高的原因較多，如果是脫硫廢水出力不夠引起的，那么除霧器沖洗程序就無(wú)法實(shí)施。在除霧器清理不夠干凈的情況下，如果設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行除霧器就會(huì)結(jié)垢，進(jìn)而出現(xiàn)嚴(yán)重的堵塞情況，甚至還會(huì)引發(fā)除霧器坍塌。

（4）縮短設(shè)備使用壽命。氯離子濃度過(guò)高也會(huì)影響脫硫效率、破壞吸收塔的防腐層，進(jìn)而縮短設(shè)備的使用壽命。

2.2 處理措施

（1）根據(jù)實(shí)際情況安排除霧器沖洗的間隔時(shí)間，并且適當(dāng)延長(zhǎng)。當(dāng)鍋爐低運(yùn)行時(shí)，內(nèi)部煙氣量會(huì)有所減少，煙氣的蒸發(fā)量隨之減少，相關(guān)人員可以根據(jù)具體情況安排沖洗的間隔時(shí)長(zhǎng)。而沖洗周期的確定需要綜合考量除霧器及其維持系統(tǒng)。

（2）設(shè)計(jì)沖洗程序時(shí)，要結(jié)合鍋爐負(fù)荷變化情況來(lái)調(diào)整沖洗周期與沖洗時(shí)間，并將其作為控制吸收塔液位的變量。在完成廢水處理之后再將其排入鍋爐的渣池中，用作沖洗的補(bǔ)充水。

（3）當(dāng)廢水進(jìn)入到廢水車間之后，可以將一定量的氫氧化鈣、有機(jī)硫化物等藥品添加到中和箱與沉降箱中，通過(guò)這種措施來(lái)控制脫硫廢水的pH 值，將該值控制到一定數(shù)值之后再將廢水排入濃縮池，然后再沿著溢流槽的邊緣自流入出水箱，最終排到爐底渣池。

2.3 吸收塔漿液溢流的預(yù)防措施

（1）適當(dāng)調(diào)整吸收塔液位。要明確吸收塔運(yùn)行液位范圍，有效減少漿液溢流量，避免漿液進(jìn)入煙道。吸收塔內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)會(huì)引發(fā)漿液濃度持續(xù)上升，所以應(yīng)當(dāng)按時(shí)校對(duì)液位、根據(jù)漿液密度調(diào)整液位值，確保系統(tǒng)顯示值的準(zhǔn)確性。

（2）合理控制吸收塔補(bǔ)水。要嚴(yán)格控制好吸收塔補(bǔ)充水的質(zhì)量，做好水質(zhì)過(guò)濾與預(yù)處理工作，并且適當(dāng)減少COD、BOD 的含量，將補(bǔ)充水的指標(biāo)控制在設(shè)計(jì)值范圍內(nèi)。同時(shí)，要確保除霧器沖洗水量符合相關(guān)要求，避免除霧器出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象。在保障攪拌器正常運(yùn)行的前提下，應(yīng)減少冷卻水的用量。此外，除霧器沖洗能夠有效消除泡沫、降低泡沫的積累，所以除霧器的沖洗應(yīng)多次進(jìn)行、每次使用少量水，避免泡沫溢出現(xiàn)象的出現(xiàn)。

（3）合理控制漿液和廢水品質(zhì)。在規(guī)定范圍內(nèi)加大漿液排出量，有效降低吸收塔漿液的密度，適時(shí)補(bǔ)充新鮮漿液。同時(shí)，要對(duì)吸收塔液位、廢水等進(jìn)行化學(xué)分析，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行情況，一旦發(fā)現(xiàn)漿液品質(zhì)將要出現(xiàn)惡化趨勢(shì)就要立刻采取有效措施處理。根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行要求將脫硫廢水排放，有效降低吸收塔液位內(nèi)部各種雜質(zhì)的含量，最大限度減少泡沫形成。

3 吸收塔液位對(duì)引風(fēng)機(jī)出力的影響

3.1 機(jī)組在高負(fù)荷時(shí)的影響

當(dāng)機(jī)組處于高負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，為了讓引風(fēng)機(jī)正常出力，鍋爐應(yīng)為其提供充足的高溫高壓蒸汽。而高溫高壓蒸汽需要在鍋爐膛內(nèi)燃燒足夠的燃料，這樣鍋爐腔內(nèi)的煙氣量才能大量增加，相應(yīng)地吸收塔入口的煙氣量也會(huì)增加。

第一，機(jī)組負(fù)荷持續(xù)提升，煙氣流量與流速會(huì)隨之提高，煙氣中帶走的水分也會(huì)增多。為確保吸收塔液位，生產(chǎn)運(yùn)行人員要合理提升吸收塔的液位、將其保持在一定高度。伴隨吸收塔液位的升高，吸收塔入口處的煙氣量會(huì)逐漸減少，導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)出口壓力持續(xù)上升，引風(fēng)機(jī)點(diǎn)電流也會(huì)不斷上升，增大引風(fēng)機(jī)的就地噪聲。因此，吸收塔液位升高，煙氣流通面積會(huì)減少，煙氣流通阻力會(huì)變大，引風(fēng)機(jī)出口壓力也會(huì)變大。

第二，吸收塔液位在不斷上升過(guò)程中，引風(fēng)機(jī)出口壓力也在不斷加大，引風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)聲音會(huì)增大。這時(shí)生產(chǎn)運(yùn)行人員應(yīng)停止升高吸收塔液位并且讓液位慢慢降下來(lái)，直至降至安全液位。在液位下降過(guò)程中，引風(fēng)機(jī)出口的壓力會(huì)慢慢下降，風(fēng)流也會(huì)逐漸減少，風(fēng)機(jī)的噪聲會(huì)明顯降低，此時(shí)引風(fēng)機(jī)處于正常運(yùn)行狀態(tài)。在降低吸收塔液位的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格把控好液位下降的速度，不可過(guò)快也不可太慢，否則有可能導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)出力不正常，出現(xiàn)較大的電流波動(dòng)甚至引發(fā)失速風(fēng)險(xiǎn)。隨著吸收塔液位的下降，漿液濃度會(huì)逐漸上升，相應(yīng)地排口中的二氧化硫含量也會(huì)上升。吸收塔漿液的作用主要體現(xiàn)在吸收和處理二氧化硫方面，當(dāng)設(shè)備處于高負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，吸收塔經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間低液位運(yùn)行之后，內(nèi)部的漿液會(huì)迅速飽和、將無(wú)法吸收更多的二氧化硫。所以，設(shè)備在正常運(yùn)行過(guò)程中，為了使?jié){液始終處于活性狀態(tài)，生產(chǎn)運(yùn)行人員可以借助提高液位、補(bǔ)充適量漿液及長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行脫水系統(tǒng)等，確保吸收塔液位維持在一定高度、漿液密度維持在一定范圍內(nèi)。

3.2 機(jī)組在高負(fù)荷時(shí)的影響

當(dāng)機(jī)組低負(fù)荷時(shí)，為了滿足引風(fēng)機(jī)正常出力，鍋爐需要提供適當(dāng)?shù)母邷馗邏赫羝?，無(wú)需在鍋爐膛內(nèi)燃燒太多的燃料。隨著鍋爐膛內(nèi)煙氣量的減少，吸收塔內(nèi)的煙氣流量會(huì)有所下降。首先，機(jī)組負(fù)荷下降的過(guò)程中，鍋爐內(nèi)的煙氣量會(huì)持續(xù)減少，煙氣流動(dòng)速度也會(huì)降低，相應(yīng)地?zé)煔鈳ё叩臐{液水分也會(huì)有所減少，吸收塔液位會(huì)逐漸升高。在吸收塔液位上升過(guò)程中，吸收塔入口處的煙氣流量會(huì)慢慢降低，引風(fēng)機(jī)出口的壓力也會(huì)慢慢上升，電流也會(huì)慢慢上升，但是吸收塔入口處的煙氣量會(huì)不斷減少，引風(fēng)機(jī)出口處的壓力上漲的勢(shì)頭會(huì)很小，這時(shí)引風(fēng)機(jī)的噪聲會(huì)有所增大但不是很明顯。由此可以分析出，機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)吸收塔液位上升會(huì)對(duì)引風(fēng)機(jī)出力產(chǎn)生一定影響，增加引風(fēng)機(jī)的電能消耗，導(dǎo)致電廠用電率增加。其次，吸收塔液位上升還會(huì)減少煙氣的流通面積，導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)出口壓力上升、風(fēng)機(jī)電流增大，從而增加引風(fēng)機(jī)的電能消耗。為確保機(jī)組安全，在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中做到節(jié)能減排，生產(chǎn)運(yùn)行人員應(yīng)嚴(yán)格控制吸收塔液位，并且適當(dāng)降低吸收塔液位。隨著吸收塔液位的下降，吸收塔入口處的煙氣流量會(huì)慢慢升高，引風(fēng)機(jī)出口壓力則會(huì)慢慢下降，但是入口處煙氣量上升與引風(fēng)機(jī)出口壓力下降的趨勢(shì)不是很明顯，引風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)噪聲也會(huì)慢慢變小。根據(jù)這一情況，可以分析出吸收塔液位降低對(duì)引風(fēng)機(jī)節(jié)能運(yùn)行有一定作用。

4 結(jié)束語(yǔ)

在火電廠的脫硫系統(tǒng)中，吸收塔是重要設(shè)備之一，決定著環(huán)保參數(shù)能否達(dá)標(biāo)。本文分析了吸收塔液位高的原因、危害及對(duì)引風(fēng)機(jī)出力的影響等，探討吸收塔液位與引風(fēng)機(jī)出力之間的關(guān)系，希望可以為火電廠運(yùn)行和從事相關(guān)生產(chǎn)與管理的人員提供一定參考。吸收塔漿液起泡是火電廠運(yùn)行中較為常見(jiàn)的問(wèn)題，分析其產(chǎn)生原因可以為相關(guān)運(yùn)行人員處理吸收塔液位起泡問(wèn)題提供參考，最大限度避免火電廠脫硫吸收塔溢流事件，保障整個(gè)機(jī)組的安全可靠運(yùn)行。