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烟气吸收塔浆液起泡的危害与处理

日期:2019-05-13    来源:除灰脱硫脱硝技术联盟

国际节能环保网

2019
05/13
16:19
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关键词: 吸收塔 脱硫塔 湿法脱硫系统

  吸收塔浆液起泡的危害与处理
 
  脱硫塔浆液池浆液溢流严重危及整个湿法脱硫系统的安全稳定运行,在石灰石一石膏湿法系统的调试及运行过程中比较常见。
 
  1.浆液起泡的危害
 
  吸收塔浆液起泡后,最明显的现象就是吸收塔溢流。大部分的吸收塔液位均采用吸收塔底部差压变送器测量,一旦出现泡沫,就会导致吸收塔液位成为“虚假液位”,再加上搅拌器搅拌、氧化空气鼓入、浆液喷淋等因素综合影响,引起液位波动,造成吸收塔液位间歇性溢流。
 
  H:吸收塔液位 h:压力变送器至塔底的高度
 
  P:压力变送器测量值 ρ:浆液密度 g:重力加速度
 
  更有甚至,液位计还经过上述的密度折算,这样的液位计有一个弊端,就是吸收塔密度如果显示有问题,会同时影响液位计,造成误判断。已有多个电厂因吸收塔起泡标定液位计过程中导致机组跳闸。
 
  运行中如果没有及时对密度计冲洗,通过密度计的浆液流量会逐渐变小,显示密度逐渐升高,给值班员的错觉是液位逐渐降低,而吸收塔实际液位高于显示液位,如果加大补水量,就很可能造成吸收塔溢流。
 
  一般熟练的运行人员可根据氧化风机压力、呼气管透气情况等参数辅助判断吸收塔液位。
 
  (1)对烟道的危害
 
  一旦吸收塔起泡溢流,浆液进入未作防腐的原烟道,造成原烟道腐蚀。甚至会导致烟道内结垢严重,如下图。
 
  (2)对增压风机的影响
 
  一旦吸收塔起泡严重,溢流浆液顺着原烟道流到增压风机出口,浆液猛烈冲击正在运行的风机叶片,极易造成叶片断裂。特别是对于无GGH系统。因此对于风机烟道底部的疏水需要定期检查。
 
  (3)对氧化影响
 
  当吸收塔起泡溢流,为了减少溢流,只有大幅降低液位,直接导致氧化效果下降,亚硫酸钙增加,形成恶性循环。
 
  后续会导致石膏脱水效果差,石膏含水率低,脱水系统无法正常运行,废水无法正常排出。
 
  (4)对脱硫效率的影响
 
  当吸收塔起泡后,泡沫富集在液面上,影响SO2的反应吸收,影响烟气与浆液的传质反应。
 
  2.吸收塔起泡原因分析
 
  泡沫是由于表面作用而生成,它的产生式由于气体分散于液体中形成气-液的分散体,在泡沫形成的过程中,气-液界面会急剧的增加。若液体的表面张力越低,则气-液界面的面积越大,泡沫的体积也就越大。
 
  吸收塔浆液中的气体与浆液连续充分地接触,由于气体是分散相,浆液是分散介质,气体与浆液的密度相差很大,所以在浆液中,泡沫很快上升到浆液表面。
 
  纯净的液体不能形成稳定的泡沫,吸收塔起泡是由于系统中进入了其他成分。
 
  (1)锅炉在运行过程中投油、燃烧不充分,未燃尽成份岁锅炉尾部烟气进入吸收塔,造成吸收塔浆液有机物含量增加。(皂化反应)
 
  (2)锅炉电除尘运行状况不好,烟气中粉尘浓度超标,含有大量惰性物质的杂质进入吸收塔后,致使吸收塔浆液重金属含量增高。重金属离子增多引起浆液表面张力增加,从而使浆液表面起泡。
 
  (3)脱硫用石灰石中含过量MgO,与硫酸根离子反应产生大量泡沫,一般石灰石中氧化镁含量不宜超过1%,极端情况下控制在1.5,否则系统会产生较多泡沫。
 
  小编提示:镁含量高的石灰石看上去呈现黄色。
 
  (4)脱硫用工艺水水质达不到设计要求(如中水),COD/BOD超标。
 
  如某厂化水处理时加药过多导致了脱硫系统起泡。
 
  (5)溢流虹吸口设计不合理,或虹吸口堵塞。例如下图中溢流管的最高处,设计了一个真空破坏管,用于破坏真空,避免产生虹吸作用。但该厂错误的把真空破坏管向下延长,伸入地沟,其本意是为了防止吸收塔液位低时从该管道向外喷浆液,但这样一来实际上造成该真空破坏管无法破坏真空,这是造成溢流量极大的根本原因。
 
  (6)设计人员是否尽心设计。
 
  溢流管设计的细节:
 
  1、吸收塔溢流管应设在塔入口烟道旁,这样能较准确反映浆液溢流到入口的潜在危险,
 
  2、溢流引出管应该在氧化风管下,若布置在上,氧化风鼓泡造成虚假的液位溢流,
 
  3、溢流管拐点标高设计不能忽视吸收塔入口烟气压力施加在液面使溢流管液位升高(如:3000pa=300mm),现部分电厂超低改造增加了托盘或喷淋层,高效除雾器或湿电都使塔入口压力增加,造成溢流管溢流。
 
  以上3点精心设计都是为保证吸收塔液位运行在理想的设计液位。液位高使浆液循环时间长,塔内停留时间长,循环泵功率降低。总之设计人员精心设计是脱硫性能的重要保证。
 
  3.起泡对策
 
  浆液起泡溢流后,首先要消除已产生的泡沫,然后通过调整运行方式,缓解起泡溢流现行,最后分析起泡原因,严格控制进入吸收塔内各种可能引起起泡的物质。
 
  (1)从吸收塔地坑定期加入脱硫专用高效消泡剂。(如大连王哥推荐的北京宝莱尔、格雷特等都是较好的品牌)。对于新采购的消泡剂第一次使用,可先取部分浆液进行试验,有效果好再向吸收塔内加入。(某厂发生过消泡剂停止加入后,吸收塔溢流更为严重的案例,一般这种消泡剂还会带有脱硫效率低的副作用,这种产品主要成为为有机硅,样貌为乳白色,价格较为便宜)
 
  (2)必要时,停运一台循环泵,减小吸收塔内部浆液的扰动,降低浆液起泡性。(实际操作时需要结合脱硫效率情况)
 
  (3)加大石膏脱水量,进行浆液置换。
 
  (4)脱水的同时,加大废水排放量,降低浆液中重金属离子、CL离子、有机物、悬浮物及各种杂质的含量。
 
  (5)严格控制脱硫用工艺水水质,避免用中水。同时严格控制石灰石原料,重点控制石灰石中MgO含量。燃用优质煤种,尽可能使用稳定的煤种。
 
  (6)制定严格的运行制度,当主机投油或电除尘故障时,短期可恢复时,可暂时打开旁路,降低风机开度;如时间长,应停运脱硫装置。
 
  (7)加强吸收塔浆液、废水、石灰石浆液、石膏的化学分析工作,有效监控脱硫系统运行状况,发现浆液品质恶化趋势时,及时采取处理手段。
 
  (8)当吸收塔起泡溢流,必须定期打开烟道底部疏水阀疏水,防止浆液到达增压风机出口段。
 
  (9)如采取多种处理手段,同时控制工艺水、石灰石品质后,吸收塔仍然溢流,必须尽快实施吸收塔浆液倒空置换。
 
   4、结语
 
  浆液起泡溢流是石灰石一石膏湿法脱硫系统常见的问题之一,不仅会污染现场环境,而且会对吸收塔前后的设备造成重大腐蚀,进而损伤基础设备,对整个系统的安全稳定运行非常不利。因此,在调试以及运行的过程中,要实时监控系统运行情况,因为起泡的原因太多,需要对比下起泡前后的运行工况,有哪些因素变化了,从而来判断影响因素,针对性采取措施。还要比较其他运行塔是否有异常,来排除原因。一旦发现起泡,及时降低液位、减小供浆量、投加专用消泡剂等措施快速有效地抑制。
 
  用朱老师的话来说:泡沫溢流问题多次讨论了!基本原因和对策总结如下:镁离子形成泡沫,这和消防中泡沫发生器原理类似。黑泡沫不是煤粉不完全燃烧造成的(因为FGD前级有电除或袋除),而是磨机衬胶磨秃了后衬胶粉隨浆液进入塔内长期漂在液上的结果。出现泡沫溢流说明浆液镁离子过多,应该实施浆液替换了!处理方法:加消泡剂短期有效,但仍需浆液置换,大约8~24h才显效果。黑泡沫产生,请赶紧安排磨机衬板的更换,别再抗了!溢流管加高也是办法,但不能治本。降低液位运行可以略为有效,但不治本。吸收区地坑可考虑扩容,因为冲洗泡沫需要好多水,沒地方存不行。
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