石灰石-石膏濕法煙氣脫硫漿液起泡探讨
摘 要�在石灰石-石膏法脫硫中�吸收塔漿液溢流是較為常見的現象�它會對脫硫系統的正
常運行造成較大危害�如果不能采取适當的預防和處理辦法�甚至會導緻諸如增壓風機葉片
損壞等重大事故。通過分析石灰石-石膏法中吸收塔漿液産生溢流現象的各種原因�提出防止
和解決吸收塔漿液溢流的方法�保證脫硫系統的正常運行。
關鍵詞�脫硫�起泡
根據國家環保總局統計�2006 年我國 SO2 排放量達 2588×104 t�居世界**位�由此引
發的酸雨等環境問題日益顯現。近年來�随着火電行業的迅猛發展以及我國環境保護制度的
逐漸健全規範�煙氣脫硫系統能否正常投入�穩定運行已成為火電企業非常關注的問題。在
現有各種脫硫方法中�石灰石-石膏法因為技術成熟�脫硫效率高等顯著優點而被廣泛采用。
吸收塔漿液因為起泡而導緻溢流是石灰石-石膏法脫硫運行中常見的問題之一。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�FGD-DCS�脫硫控制系統�顯示的液位是
根據差壓變送器測得的差壓與吸收塔内漿液密度計算得來的值�而吸收塔内真實液位——由
于氣泡、或泡沫引起的“虛假液位”遠高于顯示液位�再加上底部漿液擾動泵脈沖擾動或攪
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�從而導緻吸收塔間
歇性溢流。因此當吸收塔漿液起泡溢流嚴重時�如果 DCS 上無法及時監測并采取有效措施就
會導緻事故發生。
1 吸收塔起泡溢流危害
正常情況下�吸收塔漿液溢流後通過吸收塔溢流管進入吸收塔區排水坑�再經由地坑泵
打回吸收塔重複使用�不會造成其它後果。但是�當吸收塔漿液溢流量較大時�漿液不能通
過溢流管及時輸送�就會進入到原煙氣煙道中�從而引發各種事故或影響正常運行�主要危
害歸納如下�
(1) 溢流漿液進入煙道中�漿液中的硫酸鹽和亞硫酸鹽随溶液滲入防腐内襯及其毛細孔内�
當水分逐漸蒸發�漿液中的硫酸鹽和亞硫酸鹽析出并結晶�随後體積發生膨脹�使防腐内襯
産生應力�尤其是帶結晶水的鹽�在幹濕交替的作用下�體積膨脹高達幾十倍�應力更大�
導緻嚴重的剝離損壞。漿液還會沉積在未作防腐的原煙道中�産生煙道垢下腐蝕�減短了煙
道的使用壽命和檢修周期�影響脫硫系統正常運行。
(2) 溢流漿液通過煙道�到達增壓風機出口�在運行操作人員沒有及時發現的情況下�溢流
漿液猛烈沖擊正在運行的風機葉片�造成嚴重的損害�甚至是葉片斷裂�緻使增壓風機停運�
脫硫系統被迫退出運行。如果系統不設臵旁路煙氣擋闆�則主機也被迫停運�計一次非停�
損失嚴重。增壓風機停運後必須檢修�如需更換葉片則周期較長�嚴重影響了脫硫系統的正
常運行。在不設 GGH 的脫硫系統中�上述情況發生的可能性更大。
(3) 吸收塔出現起泡溢流後�吸收塔運行液位被迫降低�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�緻使漿液品質惡化。
(4) 漿液起泡嚴重時�石膏排出泵入口漿液泡沫增加�泵出口壓力降低�無法正常排出石膏�
緻使漿液密度逐漸上升�液位難以控制。
(5) 漿液溢流到煙道後�煙道積灰逐漸嚴重�煙道阻力增加�影響鍋爐的安全運行。
2 吸收塔起泡溢流原因分析
泡沫由于表面作用而生成�是氣體分散在液體中的分散體系�其中液體所占體積分數很
小�泡沫占很大體積�氣體被連續的液膜分開�形成大小不等的氣泡。泡沫的産生是由于氣
體分散于液體中形成氣-液的分散體�在泡沫形成的過程中�氣-液界面會急劇地增加�因而
體系的能量增加�其增加值為液體表面張力γ與體系增加後的氣-液界面的面積 A 的乘積為
γ× A �應等于外界對體系所作的功。若液體的表面張力γ越低則氣-液界面的面積 A 就越大�
泡沫的體積也就越大�這說明此液體很容易起泡。當不溶性氣體被液體所包圍時�形成一種
極薄的吸附膜�由于表面張力的作用�膜收縮為球狀形成泡沫�在液體的浮力作用下氣泡上
升到液面�當大量的氣泡聚集在表面時�就形成了泡沫層。吸收塔漿液中的氣體與漿液連續
充分地接觸�由于氣體是分散相�不連續相��漿液是分散介質�連續相��氣體與漿液的
密度相差很大�所以在漿液中�泡沫很快上升到漿液表面�此時如漿液的表面張力小�漿液
中的氣體就沖破液面聚集成泡沫。由此可見�泡沫的産生必須具備 3 個條件�隻有氣體與液
體連續又充分地接觸時�才能産生泡沫�當氣體與液體的密度相差非常大時�才能使液體中
的泡沫能很快上升到液面�久而久之就形成泡沫�表面張力愈小的液體愈易起泡。
泡沫中的起泡呈多面體形�在多面體的液膜交界處�液膜是彎曲的�彎曲液面壓力差的
存在加速了氣泡間平液膜向邊界處的排液作用�使液膜變薄�當液膜厚度低于臨界值時破裂。
但當溶液中具有表面活性物質或起泡物質時�泡沫體系不穩定性減弱�液膜修複能力增強�
阻止了液膜進一步變薄�使液膜保持一定的厚度。純淨的液體起泡性隻與其表面張力有關�
但是由于純淨液體起泡後�液膜之間能相互連接�使形成的氣泡不斷擴大�**終破裂。因此�
純淨的液體不能形成穩定的泡沫�吸收塔漿液起泡是由于系統中進入了其它成分�增加了氣
泡液膜的機械強度�亦即增加了泡沫的穩定性�**終導緻起泡溢流現象的産生。具體引起起
泡溢流的原因歸納如下�
(1) 鍋爐在運行過程中投油、燃燒不充分�未燃盡成份随鍋爐尾部煙氣進入吸收塔�造
成吸收塔漿液有機物含量增加。
(2) 鍋爐後部除塵器運行狀況不佳�煙氣粉塵濃度超标�含有大量惰性物質的雜質進入
吸收塔後�緻使吸收塔漿液重金屬含量增高。重金屬離子增多引起漿液表面張力增加�從而
使漿液表面起泡
(3) 脫硫用石灰石中含過量 MgO�起泡劑��與硫酸根離子反應參生大量泡沫�泡沫滅火
器利用的是這個原理�。
(4) 脫硫用工藝水水質達不到設計要求�如中水��COD、BOD 超标。
(5) 脫硫裝臵脫水系統或廢水處理系統不能正常投入�緻使吸收塔漿液品質逐漸惡化。
(6) 鍋爐燃燒情況不好�飛灰中有部分碳顆粒或焦油随煙氣進入吸收塔。
(7) 運行過程中出現氧化風機突然跳閘現象�吸收塔漿液氣液平衡被破壞�緻使吸收塔
漿液大量溢流。
3 吸收塔溢流解決對策
吸收塔漿液一旦出現起泡溢流現象後�必須及時采取妥善的處理方式�以免造成嚴重事
故。處理方法�一是要消除已經産生的泡沫�二是要通過運行方式的調整�緩解起泡溢流現
象�三是要控制進入吸收塔的各種可能引起吸收塔漿液起泡的物質。具體實施方法如下�
(1) 從吸收塔排水坑定期加入脫硫專用消泡劑�脫硫專用消泡劑 GS-TXP01�。在吸收塔**
初出現起泡溢流時�消泡劑加入量較大�在連續加入一段時間後�泡沫層逐漸變薄�減少加
入量�直至穩定在一定加藥量上。經過試驗得出�需要指出的是消泡劑不能随便亂加�常用
于水處理的有機矽消泡劑不适用與脫硫漿液的消泡環境。所以添加普通的有機矽消泡劑不僅
僅消泡效果不理想�而且由于用量大而增加運營成本。另外�應利用脫硫專用消泡劑具有抑
制泡沫再生特性�根據吸收塔起泡的情況每天适當的加入消泡劑以抑制泡沫再生。
(2) 在可以暫時忽略脫硫效率的條件下�停運一台漿液循環泵以減小吸收塔内部漿液的擾
動�同時減少漿液供給量。因為漿液循環量大時�漿液起泡性強。漿液循環量加大�每個分
子所具有的動能加大�因而其克服内部引力�實現表面增大的可能性大�即起泡性增強。
(3) 在可以保證氧化效果的前提下�适當降低吸收塔工作液位�減小漿液溢流量�防止漿液
進入吸收塔入口煙道。
(4) 降低排出石膏時的吸收塔漿液密度�加大石膏排出量�保證新鮮漿液的不斷補入。
(5) 堅持脫硫廢水的排放�從而降低吸收塔漿液重金屬離子、Cl-、有機物、懸浮物及各種
雜質的含量�保證吸收塔内漿液的品質。
(6) 嚴格控制脫硫用工藝水的水質�加強過濾和預處理工作�降低 COD、BOD。同事嚴格控
制石灰石原料�保證其中各項組分�如 MgO、SiO2 等�含量符合實際要求。
(7) 制定嚴格的運行制度。在主機投油或除塵裝臵出現故障時�要及時通知脫硫運行人員。
如果投油時間較短或除塵裝臵能較快修複�可采用暫時打開旁路煙氣擋闆�調小增加風機葉
片的運行方式�**大程度減少進入到脫硫系統的未燃盡成份或飛灰。如投油時間較長或除塵
裝臵處理周期較長�則必須将脫硫系統退出運行。
(8) 運行過程中要注意氧化風機的運行狀況�保證備用設備處于良好的備用狀态�一旦運行
風機出現問題停運�及時啟動備用設備�以免發生虹吸現象�造成大量漿液溢流�引發安全
事故。
(9) 加強吸收塔漿液、廢水、石灰石漿液、石灰石粉和石膏的化學分析工作�有效監控脫硫
系統運行狀況�發現漿液品質惡化趨勢�及時采取處理手段。
(10) 一旦發生漿液起泡溢流現象�定期打開煙道底部疏水閥疏水�防止漿液到達增壓風機
出口段。同時定期對吸收塔液位進行标定�保證 DCS 顯示值的正确性。注意吸收塔入口處煙
氣溫度�如果出現溫度突然大幅降低的情況�說明漿液大量溢流進入煙道�要及時采取處理
方法�如停用增壓風機�。
(11) 如果采取多種處理方法�并有效地控制工藝水、石灰石原料的品質�且脫水系統、廢
水系統投運正常�但吸收塔漿液仍舊經常溢流就要考慮倒空吸收塔内的漿液�可以将塔内漿
液先打入事故漿液箱中��重新上漿。
總之�吸收塔漿液因起泡而溢流是石灰石-石膏法脫硫中常見的問題之一�對系統的穩定
運行有很大危害�必須加以重視�一旦出現起泡溢流現象要及時采取妥善處理辦法�保證系統穩定運行。
備案号:豫ICP備19031176号-1
小仙女导航福利,免费视频在线观看