某电厂湿法脱硫浆液严重起泡现象分析

某电厂湿法脱硫浆液严重起泡现象分析

荆剑锋，刘建青

辽阳石化分公司，辽宁 辽阳 111003

摘要：石灰石-石膏湿法脱硫是目前应用较多的烟气脱硫超低排放技术，技术较为成熟，能够实现锅炉烟气的超低排放，但是在实际运行过程中吸收塔浆液起泡溢流现象十分普遍，其影响因素多且复杂，一直影响着吸收塔安全平稳运行和环保达标排放。本文重点分析了某电厂吸收塔浆液严重起泡溢流的原因和应对措施，通过对实际案例的总结分析，归纳出浆液起泡溢流的应对措施和防范措施。

关键词：湿法脱硫；浆液起泡；原因；措施

1.概述

石灰石－石膏湿法脱硫工作机理是锅炉烟气经过脱销、除尘后进入吸收塔内部自下而上流动，石灰石浆液通过喷淋层向下喷洒，气液相遇反应吸收烟气中的二氧化硫，生成主要成分亚硫酸钙，最后经过氧化风强制氧化生产硫酸钙，浓度达到到一定程度后形成结晶体即副产品石膏。但运行中，普遍存在结结垢、腐蚀、堵塞、磨损、浆液起泡溢流和石膏产品不合格等问题，严重时将影响电厂的安全、环保和经济运行。本文通过实际案列，重点分析石灰石－石膏湿法脱硫浆液起泡溢流的原因以及预防和应对措施。

2.浆液起泡原因分析

浆液起泡是湿法脱硫的常见问题，在湿法脱硫吸收塔中，气体和浆液充分接触，形成产大量泡沫，由于密度差的作用，气泡上浮至浆液表面，在浆液表面聚集，形成稳定泡沫［1］。浆液中混入的发泡物质能够增强气泡表面薄膜的力学强度、抗张力度、泡沫的稳定性［2］。当脱硫吸收塔内具备了起泡的三个条件，即浆液中含有表面活性物质，浆液中存在大量气体和外部机械扰动时，浆液起泡溢流现象会更加频繁和严重［3］。

2.1锅炉烟气成分变化

    （1）锅炉投油枪稳燃，部分稳燃油会随着烟气进入吸收塔内，造成浆液品质劣化，严重时起泡。

（2）烟气中粉尘含量增加，会导致吸收塔内浆液品质劣化，严重时起泡。

（3）煤质发生变化，烟气中重金属含量增加，会导致吸收塔内浆液品质劣化，严重时起泡。

2.2石灰石粉品质

石灰石粉质量不合格，特别是镁含量超标时，会在浆液中生产不溶性镁盐，阻碍碳酸钙的溶解，同时会加剧吸收塔浆液起泡。

2.3工艺调整

    （1）石膏脱水系统过程中，废水处理量少，导致浆液中沉积的重金属等杂质越来越多，以及浆液中氯离子含量升高，会引起浆液品质劣化和起泡。

（2）吸收塔氧化风量过大或者频繁启停浆液循环泵，造成浆液起泡。

3.浆液起泡的危害

3.1影响锅炉安全运行

吸收塔浆液起泡溢流严重时时，部分浆液回返至入口烟道，严重时会增加锅炉吸风机阻力。

3.2影响脱硫效率

浆液起泡后，由于吸收塔内浆液存在大量泡沫，减少烟气与石灰石粉的接触时间和表面积，降低脱硫反应效率。浆液起泡的同时，浆液杂质增加，抑制石灰石粉的溶解，为了保证环保参数达标，需要不断提高PH值，影响石膏品质，严重时无法正常生产石膏，导致浆液品质进一步劣化，形成恶性循环。如图1所示，浆液起泡时，石膏品质不好。

图1，浆液起泡时石膏品质差

3.3影响设备安全运行

浆液起泡时，需要将液位降低运行，同时测量的液位已经不能代表真实液位，存在浆液循环泵气化风险。

3.4环境影响

浆液溢流时，大量浆液流淌至厂房或路面，污染环境，影响正常的生产操作和巡检。

4.浆液起泡应对措施

（1）发生浆液起泡时，可立即加入消泡剂，短时间内消泡和抑制起泡。

    （2）加快塔内浆液置换，加强石膏排出，加大废水处理量，同时尽量用清水补充吸收塔液位。

（3）可将品质差的浆液排至事故罐，用清水补充塔内液位，改善浆液品质，待起泡现象消失后，再逐步分批次的将事故罐内浆液送回吸收塔内重新利用。

（4）适当降低锅炉负荷，调换煤质较好的煤进行燃烧，减少烟气处理量的同时降低烟气中杂质含量。

（5）短期内减少氧化风量，减少机械干扰，可在一定程度上减少起泡，但此措施不可长期执行，否则将无法生成硫酸钙，无法正常排石高。

5.案例分析

某电厂冬季12月至次年2月，3个月时间内运行的两台脱硫吸收塔先后出现浆液起泡溢流、石膏品质差等现象，严重影响吸收塔正常运行，在次之前系统运行正常，吸收塔浆液起泡频次也不高。

5.1原因分析

（1）浆液中氯离子含量满足生产需求，排除废水处理不及时的因素。

（2）通过排查，发现浆液中碳酸钙含量偏高，由起泡前的4%增加至7.4%，进一步比对发现实际浆液PH值偏高，说明石灰石粉供应量过大，是引起浆液起泡的因素之一。

（3）自12月份下旬以来，石灰石粉中镁含量升高，由原先的4%以下升高至6%左右，最高接近7%。由于受市场影响导致不能及时更换石灰石粉，是浆液起泡的重要因素。

图2，石灰石粉镁含量

5.2应对措施

（1）起泡时，运行人员第一时间添加消泡剂，达到消泡和抑制起泡的效果，此方法只是短时间内起作用，无法从根本上解决严重的起泡溢流。

（2）加强浆液置换，一是连续生产石膏，加大废水处理量，二是将部分品质差的浆液排至事故罐，三是通过清水补充吸收塔液位。

（3）调整工艺参数，通过人工化验比对，精准控制PH值，减少石灰石粉供应量。

（4）调换石灰石粉，确保石灰石粉质量合格。

5.3结论

影响浆液起泡的因素较多，从案例中可以看出，石灰石粉质量不合格是引起起泡的重要和主要原因，此外在日常生产中还要加强工艺管控，避免石灰石粉供应量过大。

参考文献

[1] 康秦豪．湿法烟气脱硫吸收塔浆液起泡问题分析与诊断［J］.山西化工，2021,41（01）:53-55.

[2]宋 菁等.燃煤电厂FGD 浆液起泡中毒应对措施研究［J］.电力科技与环保，2020,36（01）:41-42.

[3]王明明.燃煤电厂脱硫吸收塔浆液起泡溢流问题分析及处理［J］.山东工业技术，2021（03）:89-92.