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象，它會對脫硫系統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，污染環境，甚至漿液泡沫進入原煙氣煙道中，如果上位機監視且采取有效措施不及時就會導致重大事故發生。

1 概述

河北西柏坡發電有限責任公司(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。在脫硫系統正常運行過程中，發生過幾次吸收塔溢流事件，嚴重影響了脫硫系統的安全穩定運行。

a.西柏坡電廠三期工程發生漿液起泡溢流，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。脫硫系統人工緊急停運，檢查風機發現，幾乎所有的葉片發生彎曲變形，個別發生斷裂，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，致使漿液品質惡化，不但脫硫系統不能穩定運行，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，造成漿液循環泵葉輪汽蝕嚴重，出力下降，電流降低。循環泵出力降低則代表系統液氣比下降，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，影響現場環境衛生，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，脫硫控制系統顯示的液位是根據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，即增加了泡沫的穩定性，最終導致起泡溢流現象的產生。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，從而使漿液表面起泡；

e.脫硫系統工藝水水質的參數指標達不到設計要求，也會導致吸收塔漿液起泡；

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

g.脫硫裝置脫水系統或廢水處理系統不能正常投入，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。在吸收塔最初出現起泡溢流時，消泡劑加入量較大，在連續加入一段時間后，減少加入量，直至穩定在一定加藥量上，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臺循環泵，減少漿液循環量，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.廢水連續排放。按照系統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,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。若發生溢流，要及時打開煙道底部疏水閥進行疏水,防止漿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，則脫硫系統必須停運。

b.加強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，發現漿液品質有惡化趨勢應及時采取處理措施，保證脫硫系統整體運行正常。

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，即使漿液發生了溢流，在打開增壓風機后發現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定，液位由7 m左右上升至正常液位8～8.5 m，脫硫效率穩定在90%以上，石膏綜合利用率超過95%，未發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-石膏濕法脫硫系統常見的問題之一,會造成脫硫效率

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

本文責任編輯：楊秀敏