吸收塔起泡溢流原因分析
1000MW机组脱硫吸收塔浆液起泡溢流的影响因素

1000MW机组脱硫吸收塔浆液起泡溢流的影响因素摘要吸收塔浆液起泡溢流极大地影响了脱硫系统和设备的安全稳定运行。
为探究吸收塔浆液起泡溢流的根本原因,介绍了吸收塔泡沫的生成机理和影响因素,通过对某1000 MW机组脱硫装置进行长期跟踪监测试验,分析找出了引起该吸收塔起泡溢流的原因并提出了相应的预防和应对措施。
结果表明:入口烟气粉尘含量、工艺水水质、石灰石品质等不合格将会引起吸收塔浆液起泡,而浆液循环泵、氧化风机等设备的扰动将会加剧吸收塔起泡浆液的溢流。
关键词:湿法脱硫;吸收塔浆液;泡沫;溢流;扰动0引言石灰石一石膏湿法脱硫是目前技术最成熟、最普通的烟气脱硫方法,广泛应用于1000MW燃煤机组。
随着我国大气排放标准不断提高,《燃煤电厂超低排放改造计划》的实施以及日益严峻的环境问题,烟气脱硫系统的安全稳定运行尤为重要,因此脱硫系统的精细化、专业化管理也是未来的趋势。
然而,脱硫吸收塔浆液起泡溢流问题却成为其安全运行的棘手问题,浆液起泡往往会造成虚假液位、吸收塔溢流、污染环境、增加耗能,造成泵的汽蚀等问题;严重时甚至影响引风机安全运行,造成整个机组的稳定行变差。
研究者普遍认为浆液起泡是由多种因素综合影响的,浆液起泡往往伴随着吸收塔溢流困,但目前浆液起泡溢流仍缺乏一定的分析和监测手段。
1泡沫产生的机理和影响因素泡沫是气泡分散在液体中所形成的彼此之间以液膜隔离的多孔膜状多分散体系。
一般情况下,泡沫是热力学不稳定体系,液体中的泡沫由于重力的作用能够自动逸出,溶液起泡的原因主要有3个方面:(1)浆液中含有类似表面活性剂的成分,例如异曝挫琳酮;(2)溶液中产生气体或者进入空气,例如氧化空气的鼓入;(3)机械扰动,例如循泵的扰动等。
研究表明,泡沫稳定性的影响因素有:表面张力、溶液表面孰度、溶液泡沫双气-液界面结构液膜弹性、气体通过双气-液界面结构液膜的扩散、双气-液界面结构表面电荷的影响、溶液中杂质分子结构的影响等。
吸收塔浆液起泡的原因及处理方法

吸收塔浆液起泡的原因及处理方法
一、吸收塔浆液起泡的原因
1. 溶剂挥发:在吸收塔中,溶剂会随着废气一起进入吸收塔中,由于
溶剂的挥发性较强,当溶剂接触到废气时容易挥发成气态,形成大量
气泡。
2. 水分:如果废气中含有水分,则水分会与吸收液中的化学物质反应,产生大量气泡。
3. 温度:由于温度升高会促进化学反应的进行,在吸收塔中,如果温
度过高,则会促使吸收液中的化学物质产生反应,从而形成大量气泡。
4. 流速过快:如果吸收塔内的流速过快,则会使得溶液无法充分接触
到废气,从而导致部分化学物质没有被完全吸收而形成气泡。
二、处理方法
1. 降低温度:可以通过降低吸收塔内的温度来减少化学反应的进行。
可以采用水冷却或者空调等方式来降低温度。
2. 减缓流速:通过减缓废气在吸收塔中的流速,可以使得吸收液更充
分地接触到废气,从而减少气泡的产生。
3. 增加吸收液的浓度:可以通过增加吸收液中化学物质的浓度来增强
化学反应的进行,从而减少气泡的产生。
4. 加入消泡剂:消泡剂能够破坏气泡表面张力,使得气泡破裂并消失。
因此,在吸收塔中加入适量的消泡剂可以有效地减少气泡的产生。
5. 提高塔内压力:通过提高吸收塔内的压力,可以使得废气更容易被溶解在吸收液中,从而减少气泡的产生。
三、注意事项
1. 消泡剂使用应适量,过量使用会对环境造成污染。
2. 在使用消泡剂时需要注意安全防护措施,避免接触皮肤和眼睛。
3. 对于不同类型的废气需要采用不同种类和浓度的吸收液。
吸收塔起泡的原因分析及探讨(脱硫系统运行中经常容易发生的现象.

吸收塔起泡的原因分析及探讨吸收塔起泡是许多厂出现过的现象,起泡严重时还会由溢流管流出,流出的浆液一般带有浓黑的泡沫。
当吸收塔出现泡沫时,会引起虚假液位(显示液位偏高),为脱硫运行人员带来不少的困惑:实际液位到底是多少?如何控制?吸收塔除雾器冲洗水加多了会溢流;不加冲洗水,实际液位偏低,脱硫率不达标;如虚假液位达高值,雾器冲洗水冲洗程序闭锁,无法对除雾器进行冲洗。
下面就吸收塔起泡的几个问题与大家探讨探讨。
吸收塔起泡的根本原因一直没有定论,但由实际情况来看主要与吸收塔内浆液几种成分有关:吸收塔内含Mg元素(主要来自石灰石中的MgO)、杂质(主要来自烟气粉尘、石灰石)和油份(主要来自锅炉的燃油)。
当上述物质在吸收塔内富集到一定程度时,在循环浆液泵作用下吸收塔内液面容易产生泡沫。
吸收塔起泡后会出现如下现象:1)吸收塔搅拌器电流、氧化风机电流偏低;2)真空脱水皮带机下料处(头部)的浆液带黑泡;3)严重时吸收塔溢流管流出带浓黑泡沫的浆液。
另外,我认为出现“通过除雾器冲洗水向吸收塔补水或供石灰石浆液时,吸收塔的浆液降低、氧化风机电流上升,反之,停止供水、供浆时,吸收塔液位上升”这种怪现象,主要是吸收塔内部泡沫过多引起的,往吸收塔供浆或供水时,由于浆液或水从除雾器或喷淋层高处洒落,具有冲刷力,能消除液面的部分泡沫,减轻了吸收塔起泡的程度,故此时液位下降,氧化风机电流上升。
吸收塔起泡时为何液位虚高呢?首先我们看看,吸收塔液位的测量原理。
一般来说,吸收塔的液位采用吸收塔差压经换算得出,吸收塔底部和某高度处各装有压力变送器,测量公式如下:1)先算出吸收塔密度:ρ=△P/g△h。
ρ-吸收塔密度△P=P(底)-P(顶)△h-底部、顶部压力变送器高度差2)再由密度算出液位:H=P(底)/ρg =P(底)△h/(P(底)-P(顶))以上公式应包含修正(省略)。
由上述公式可知:吸收塔起泡时,密度降低,液位上升。
吸收塔起泡后如何判断起泡的严重程度及吸收塔的实际液位呢?我们的做法是在吸收塔未起泡时记录原始数据,即不同密度下液位与顶部、底部压力的一一对应值,起泡后通过与原始数据对比就能大致知道实际液位,从而判断起泡的严重情况。
吸收塔浆液起泡溢流的原因分析及解决办法

吸收塔浆液起泡溢流的原因分析及解决办法Analysisandsolutionsofabsorbersurifluxfoamingoverflow陈泰峰(国家能源集团泰州发电有限公司ꎬ江苏泰州㊀225327)摘要:在石灰石 石膏湿法脱硫系统运行过程中ꎬ吸收塔浆液溢流是一种常见的现象ꎮ一旦发生将对脱硫系统的稳定运行非常不利ꎬ不仅会降低脱硫效率ꎬ污染环境ꎬ而且还会造成周围设备的腐蚀ꎬ严重时甚至会导致诸如增压风机叶片损坏等重大事故ꎮ通过对吸收塔浆液溢流的现象㊁起泡机理㊁成因等进行了分析ꎬ介绍了浆液溢流对脱硫系统运行的危害ꎬ提出了吸收塔浆液溢流的预防和处理措施ꎮ关键词:湿法烟气脱硫ꎻ浆液ꎻ起泡溢流Abstract:Inthewetlimestone-gypsumfluegasdesulfurization(FGD)processsystemꎬtheabsorberserifluxo ̄verflowingisrelativelycommonphenomenon.Onceitoccursꎬitwillbeveryunfavorableforthestableoperationofthedesulfurizationsystemꎬwhichwillnotonlyreducethedesulfurizationefficiencyꎬpollutetheenvironmentꎬbutalsocausecorrosionofsurroundingequipmentꎬandevencauseseriousaccidentssuchasdamageoftheboosterfanblades.Inthispaperꎬthephenomenonofoverflowofslurryintheabsorptiontowerꎬfoamingmech ̄anismandcausesareanalyzed.Theharmofslurryoverflowtotheoperationofdesulfurizationsystemisintro ̄duced.Thepreventionandtreatmentmeasuresofslurryoverflowinabsorptiontowerareproposed.Keywords:wetfluegasdesulfurizationꎻslurryꎻfoamoverflow中图分类号:X701.3㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:B㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1674-8069(2019)06-035-020㊀引言对于湿法FGD工艺而言ꎬ其核心装置吸收塔的脱硫效率必须ȡ95%ꎬ净烟气中SO2排放浓度应达到环保要求ꎮ吸收塔液位多采用压差式液位计测量ꎬ显示的液位是根据差压变送器测得的差压与吸收塔内的浆液密度计算得出ꎬ而吸收塔内的液位真实高度由于气泡或者泡沫会引起 虚假液位 ꎬ高于显示液位ꎮ再加上底部浆液扰动泵脉冲扰动或搅拌器搅拌㊁氧化空气鼓入㊁浆液喷淋等因素的综合影响而引起液位波动ꎬ导致吸收塔发生溢流的现像ꎬ当浆液溢流严重时ꎬ会带来脱硫效率ꎬ石膏品质等方面的问题ꎬ对FGD的稳定运行带来一定的不利影响[1]ꎮ吸收塔浆液起泡溢流主要是由于烟气成分㊁水质工艺㊁石灰石粉成分㊁氧化风机风量㊁设备频繁起停及溢流管的设计等因素的影响ꎬ导致吸收塔浆液顶部产生大量的泡沫ꎬ液位显示正常ꎬ但会从吸收塔的溢流管道或排水坑溢流[2]ꎮ1㊀吸收塔浆液起泡溢流危害正常情况下ꎬ吸收塔浆液溢流之后通过吸收塔溢流管道进入吸收塔排水坑ꎬ再经过地坑泵打回吸收塔重复使用ꎬ不会造成其他后果ꎬ但是ꎬ当吸收塔浆液溢流较多时ꎬ浆液不能通过溢流管道及时输送ꎬ就会进入到原烟气烟道中ꎬ从而引起严重后果:(1)脱硫效率㊁浆液品质均下降ꎬ浆液中毒ꎮ(2)溢流浆液通过烟道到达增压风机出口ꎬ损坏风机叶片ꎬ迫使增压风机停止运转㊁脱硫系统停止运行ꎮ(3)溢流过多时浆液不能及时通过溢流管道输送而是进入原烟气烟道ꎬ其中的硫酸盐和亚硫酸盐对烟道及其防腐内衬产生腐蚀ꎬ减少烟道寿命[4]ꎮ(4)浆液溢流ꎬ其中的Cl-离子浓度会严重超标ꎬ导致石膏品质下降ꎮ(5)吸收塔浆液溢流到烟道后ꎬ会减小烟道的流通面积ꎬ浆液干燥会造成烟道逐渐积灰ꎬ增加烟道阻力ꎬ影响锅炉的安全运行[5]ꎮ2㊀吸收塔浆液起泡溢流原因分析2.1㊀烟气成分烟气成分中主要是烟气中有机物及重金属离子含量增加ꎮ锅炉燃烧不充分或在运行过程中投油ꎬ53飞灰中部分未燃尽物质随烟气进入吸收塔ꎬ使吸收塔浆液中有机物含量或重金属离子增加ꎬ发生皂化反应ꎬ在浆液表面形成油膜[6]ꎮ油膜在吸收塔内部温度变高和高压的作用下ꎬ会导致吸收塔的液位急剧上升ꎬ产生起泡溢流现象ꎮ2.2㊀工艺水水质及石灰石粉成分工艺水与石灰石粉原料通过一定的固液配比形成石灰石浆液ꎮ如果吸收塔补水水质达不到设计要求ꎬ化学需氧量(COD)㊁生化需氧量(BOD)等含量超标ꎬFGD脱水系统及废水系统未能正常投入ꎬ致使吸收塔浆液品质逐渐恶化ꎬ也会导致浆液起泡ꎮ石灰石粉中含有MgOꎬ如果MgO含量超标ꎬ不仅影响脱硫效率ꎬ而且与H2SO3反应会大量起泡ꎮ2.3㊀氧化风机风量氧化风机是把脱硫反应中生成的亚硫酸钙(CaSO3 1/2H2O)氧化为硫酸钙(CaSO4 2H2O)所需的氧化空气ꎬ风量不够时ꎬ浆液氧化不充分ꎬ亚硫酸盐含量会超标ꎬ风量过量时ꎬ多余的空气会以气泡形式溢流至浆液表面ꎬ导致吸收塔溢流[7]ꎮ2.4㊀设备频繁启停在FGD装置运行过程中ꎬ不可避免的会启停浆液循环泵或者切换氧化风机ꎬ吸收塔浆液的气液平衡会被破坏ꎬ导致吸收塔浆液溢流ꎮ而且浆液池之中的浆液会因为不断地启停而引发扰动ꎬ进而发生突变ꎬ增加溢流现象发生的概率ꎮ2.5㊀溢流管设计不合理吸收塔溢流管设计不合理ꎬ易产生虹吸现象ꎮ部分电厂溢流管采用正 U 型设计ꎬ一旦出现虹吸现象ꎬ只要吸收塔的液位高于溢流管的终点液位就会持续溢流ꎮ3㊀吸收塔起泡溢流解决办法吸收塔浆液一旦起泡溢流ꎬ要立即采取适当的解决方法ꎬ避免造成事故ꎮ3.1㊀控制吸收塔补水控制吸收塔补水水质ꎬ加强过滤及预处理ꎬ降低COD㊁BOD含量ꎬ使补充水的参数指标处于设计值范围之内ꎮ3.2㊀控制浆液及废水品质将石灰石成分控制在要求的范围内ꎬ加大石膏的排出量ꎬ加强吸收塔浆液品质㊁石膏㊁废水的化验ꎬ发现有恶化趋势ꎬ及时采取措施ꎬ同时尽最大出力排出废水ꎬ降低吸收塔浆液中重金属离子ꎬ氯化物及有机物的含量ꎬ保证浆液品质ꎬ减少泡沫的形成ꎮ3.3㊀核算氧化风机风量设计时计算好吸收塔中所需氧化风量ꎬ避免浆液中的多余空气以起泡的形式溢流至浆液表面ꎬ导致吸收塔浆液泡沫的增加ꎮ3.4㊀优化FGD运行方式在可以保证氧化效果的前提下ꎬ适当降低吸收塔工作液位ꎻ在保证脱硫效率的条件下ꎬ减少浆液循环泵的运行台数ꎬ降低吸收塔内部浆液扰动ꎮ3.5㊀改进溢流管设计溢流管建议采用倒 U 型设计ꎬ并在溢流管最高点设计排空口ꎬ同时在溢流管路中设置冲洗水接口ꎮ在运行过程中ꎬ及时对溢流管上部排空口进行检查ꎬ若有堵塞ꎬ需用冲洗水进行冲洗ꎬ防止发生虹吸连续溢流ꎮ4㊀结语石灰石 石膏湿法烟气脱硫过程中ꎬ吸收塔浆液因起泡而溢流是FGD系统中常见的问题之一ꎬ对FGD系统的稳定运行有很大的危害ꎬ必须加以重视ꎮ通过上述分析ꎬ在FGD系统运行过程中ꎬ应时刻监视吸收塔浆液状况ꎬ一旦出现浆液溢流ꎬ应及时分析原因ꎬ然后采取针对性的措施ꎬ确保FGD系统的安全㊁稳定运行ꎮ参考文献:[1]禾志强ꎬ田雁冰ꎬ沈建军等.石灰石-石膏法脱硫浆液起泡研究[J].电力科技与环保ꎬ2008ꎬ24(4):11-13.[2]李孝刚.脱硫吸收塔起泡溢流现象分析[J].中文信息ꎬ2014(11):303-304.[3]吴昊.吸收塔浆液起泡的管理[J].广州化工ꎬ2015ꎬ43(18):139-140+188.[4]GaoHꎬLiCꎬZengGꎬetal.Fluegasdesulphurizationbasedonlimestone-gypsumwithanovelwet-typePCFdevice[J].Separa ̄tionandpurificationtechnologyꎬ2011ꎬ76(3):253-260. [5]钟卫虎.浅谈吸收塔浆液起泡溢流的原因及预防措施[J].科技创新导报ꎬ2017ꎬ14(26):111+114.[6]杨立军ꎬ郝云飞.600MW机组湿法烟气脱硫系统调试及优化[J].电力科学与工程ꎬ2008ꎬ24(7):65-69.[7]孙旭峰ꎬ倪迎春ꎬ彭海.烟气脱硫装置安全经济运行的分析及措施[J].电力科学与工程ꎬ2008(5):1-4+7.收稿日期:2019 ̄02 ̄12ꎻ修回日期:2019 ̄04 ̄26作者简介:陈泰峰(1989 ̄)ꎬ男ꎬ江苏泰州人ꎬ助理工程师ꎬ主要从事火电厂除灰㊁脱硫运行ꎮE-mail:907917566@qq.com63。
吸收塔溢流的原因及处理方法

吸收塔溢流的原因及处理方法吸收塔为啥会溢流呢?嘿,原因有不少呢!比如吸收塔液位过高,就像水杯装太满会溢出来一样,吸收塔液位高了也会溢流。
还有可能是起泡严重,就像煮泡面的时候泡沫太多会溢锅。
再就是浆液循环量过大,那家伙,就跟水龙头开太大水流得到处都是似的。
那遇到溢流可咋办呢?首先得赶紧降低吸收塔液位呀!这就好比赶紧把水杯里多余的水倒掉。
调整石灰石供浆量,别让浆液太多。
要是起泡严重,就得加消泡剂,就像给泡面锅里加点凉水让泡沫消下去。
减少浆液循环量,别让它像脱缰的野马一样控制不住。
在处理过程中,安全性和稳定性那可太重要啦!要是不小心处理,那可就糟糕啦!可能会导致设备损坏,那不是亏大了嘛!所以一定要小心谨慎,按照步骤来。
吸收塔溢流的处理方法在很多场景都能用得上呢!比如在电厂的脱硫系统中,那可是关键环节。
优势也很明显呀,能保证系统正常运行,减少故障发生,提高生产效率。
我给你讲个实际案例哈。
有个电厂之前吸收塔老是溢流,后来按照正确的方法处理,嘿,问题解决啦!设备运行得稳稳当当,生产效率也提高
了不少呢!
吸收塔溢流必须及时处理,不然会带来很多麻烦。
只要按照正确的方法处理,就能保证系统安全稳定运行。
脱硫吸收塔起泡溢流现象分析

脱硫吸收塔起泡溢流现象分析在石灰石—石膏法脱硫时,吸收塔浆液溢流是较为常见现象,吸收塔起泡溢流不仅污染环境,同时吸收塔液位的异常会使脱硫运行人员产生误判断而采取不适当的预防和处理措施,导致溢流浆液进入原烟道腐蚀设备危及脱硫设施的安全运行和石膏品质下降等一系列问题。
通过分析在石灰石—石膏法脱硫时起泡溢流的各种原因,提出防止和解决起泡溢流的方法,以保证脱硫系统的正常运行。
标签:石灰石—石膏法脱硫浆液起泡对策引言随着国家节能减排和环境保护制度的的健全和规范,严格控制PM2指标,火力发电厂烟气脱硫系统能否正常投入稳定运行已成为火电企业非常关注的问题,在现有脱硫方法中,石灰石—石膏法因为其技术成熟、效率高等优点而被广泛采用。
吸收塔浆液起泡导致溢流是石灰石—石膏法脱硫运行中常见问题之一。
由于起泡或泡沫导致“虚假液位”,远高于显示液位,再加上氧化空气鼓入、浆液喷淋等因素的综合影响引起液位波动,从而导致吸收塔浆液溢流。
一、吸收塔浆液起泡机理浆液起泡是由于浆液表面作用而生成。
泡沫形成时,气-液界面会随体系能量的增加使液体表面张力增加。
当不溶的气体被液体包围后,就形成一种吸附薄膜,薄膜在表面张力的作用下生成气泡并上升至液面,大量的气泡聚集在一起,就形成了泡沫层。
所以泡沫产生需要三个条件:气体与液体连续、充分的接触促使气泡生成;气体与液体的密度相差非常大,使液体中的气泡上升至液面聚集成泡沫;表面张力小的液体容易起泡。
纯净的浆液起泡后,液膜之间相互连接,形成的气泡不断扩大,最后破裂。
吸收塔浆液起泡,浆液成分复杂,增加了气泡液膜机械强度和厚度,增强了泡沫的稳定性,从而导致浆液起泡溢流现象的产生。
二、吸收塔起泡溢流危害1.浆液起泡严重时,导致石膏排出泵出口压力降低,增加石膏排出难度使吸收塔液位更加难以控制。
吸收塔起泡溢流后其运行液位被迫降低,造成脱硫氧化反应不充分,浆液中亚硫酸盐含量逐渐增高,使浆液品质恶化。
2.吸收塔起泡溢流的浆液如果进入吸收塔区排水坑,再经由地坑泵打到滤液箱经过滤后再进入吸收塔重复使用,就不会造成危害。
吸收塔溢流现象产生的原因及其控制措施

吸收塔溢流现象产生的原因及其控制措施摘要:在湿式石灰石-石膏法脱硫的运行实践中,吸收塔溢流现象是许多火电厂经常出现的情况,浆液溢流不但易造成环境污染,还会对运行方式的控制产生不利的影响。
为此结合天津国华盘山发电有限责任公司(简称国华盘电) FGD系统吸收塔浆液溢流的情况,分析其溢流原因及其控制措施。
关键词:吸收塔;浆液溢流;原因;控制0 引言国华盘山发电厂一期工程装有2台俄制容量500MW的超临界机组,为了减少电力行业排污的负担,同时也为火电厂的可持续发展,国华盘电公司采用脱硫效率高的石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置来减少二氧化硫的排放。
由于其工艺技术成熟,湿法烟气脱硫装置已成为国内外火电厂烟气脱硫的主导装置。
在脱硫系统运行过程中,吸收塔浆液溢流现象是影响脱硫系统能否安全稳定运行的常见问题之一,并造成污染。
当吸收塔浆液溢流严重时,可能溢入原烟气烟道中,造成浆液倒灌增压风机,造成增压风机严重损毁的恶性事件;溢流浆液也可能进入到GGH换热元件表面,造成换热元件结垢堵塞,加大增压风机出力,严重影响脱硫系统主体设备的正常运行,甚至会影响到锅炉的正常运行。
本文结合国华盘电公司脱硫系统吸收塔溢流的情况,分析了在湿法脱硫系统运行中吸收塔浆液溢流的各种原因,并提出相应的控制方法。
1 吸收塔系统概况国华盘电公司两台500 MW机组各安装一座吸收塔,单塔处理烟气量为2 011 212 m3/h,吸收塔直径为15 m,高度为40·52 m,钢结构圆柱体,内衬玻璃鳞片衬里;上部为吸收塔和除雾器两部分,底部为循环浆池。
每座吸收塔采用4台浆液循环泵、4层喷淋层(每层喷淋层由一台浆液循环泵单独供浆)、2台罗茨氧化风机、2台扰动泵、三层除雾器。
正常情况下,在保证脱硫效率的前提下,通过维持吸收塔液位在一定的稳定范围调整吸收塔进水量和出水量平衡。
按照设计,吸收塔正常液位为14·8 m,液位控制在14·3~15·3 m。
吸收塔浆液起泡溢流的原因分析及解决办法

第26卷第10期2010年10月电力科学与工程E lectr ic Po w er Scien ce and Eng i neeringV o l 26,N o 10O ct .,201075吸收塔浆液起泡溢流的原因分析及解决办法程永新(中国电力工程顾问集团中南电力设计院,湖北武汉430071)摘要:在石灰石-石膏湿法烟气脱硫(FGD )工艺系统中,吸收塔浆液溢流是较为常见的现象。
为解决此问题的真正原因,着重从工艺品质、系统设计及运行维护等方面进行分析,并提出解决吸收塔浆液起泡溢流的办法,从而提高了FGD 系统运行的稳定性。
关键词:湿法烟气脱硫;吸收塔浆液;泡沫;溢流;消泡剂中图分类号:TM 621 8;X701 3 文献标识码:A收稿日期:2010-08-23。
作者简介:程永新(1981-),男,工程师,从事火力发电厂布置及烟气脱硫设计工作,E m a i:l chengyongx in @csepd.i com 。
0 概 述石灰石-石膏湿法烟气脱硫(FGD)工艺是世界上应用最广泛的一种脱硫技术,对于湿法F GD 工艺而言,其核心装置为吸收塔。
在其运行过程中,常常会有吸收塔液位显示正常却发生起泡溢流的现象。
当浆液溢流严重时,如果脱硫控制系统未及时监测到并采取有效措施,吸收塔液位就无法维持在设计水平,会带来脱硫效率、石膏品质等方面的问题,对FGD 装置的稳定运行十分不利。
本文就吸收塔起泡溢流的原因及解决办法进行了分析及探讨。
1 吸收塔起泡溢流原因分析吸收塔浆液因起泡而导致溢流是石灰石-石膏法脱硫运行中常见的问题之一。
起泡严重时会由溢流管流出,流出的浆液一般带有浓黑的泡沫。
图1为某电厂吸收塔起泡溢流后的现场照片。
图1 吸收塔起泡溢流后的浆液泡沫Fig .1 Ser ifl ux foa m after ab sorp ti on to w er overf l ow i ng1 1 出现 虚假液位吸收塔浆液溢流主要是表现在浆液的液位指示正确以及保持液位在正常运行值的前提下,由于浆液内部出现泡沫,造成 虚假液位 ,导致浆液从吸收塔溢流管道大量流进吸收塔地坑或从吸收塔入口烟道溢流进入GGH或增压风机出口烟道。
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吸收塔起泡溢流原因分析
泡沫由于表面作用而生成,是气体分散在液体中的分散体系,其中液体所占何种分数很小,泡沫占很大体积,气体被连续的液膜分开,形成大小不等的气泡。
泡沫的产生是由于气体分散于液体中形成气一液的分散体,在泡沫形成的过程中,气一液界面会急剧地增加,其增加值为液体表面张力r与体系,增加后的气一液界面的面积A的体积为r×A,应等于外界对体系所作的功。
若液体的表面张力r越低,则气一液界面的面积A就越大,泡沫的何种也就越大,这说明此液体很容易起泡。
当不溶性气体被液体包围时,形成一种极薄的吸附膜,由于表面张力的作用,膜收缩为球状形成泡沫,在液体的浮力作用下汽泡上升到液面,当大量的气泡聚集在表面时,就形成了泡沫层。
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(不连续相),浆液是分散介质(连续相),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,此时如浆液的表面张力小,浆液中的气体就冲破浆液面聚集成泡沫。
由此可见,泡沫的产生必须具备3个条件:只有气体与液体连续又充分地接触时,才能产生泡沫;当气体与液体的密度相差非常大时,才能使液体中的泡沫能很快上升以液面,久而久之就形成泡沫;表面张力愈小的液体愈易起泡。
纯净的液体起泡性只与其表面张力有关,但是由于纯净液体起泡后,液膜之间能相互连接,使形成的气泡不断扩大,最终破裂。
因此纯净的液体不能形成稳定的泡沫,吸收塔浆液起泡是由于系统中进入了其它成份,增加了气泡液膜的机械强度,亦增加了泡沫的稳定性,最终导致起泡溢流现象的产生。
具体引起泡溢流的原因归纳如下:
1.锅炉在运行过程中投油,燃烧不充分,未燃尽成份随锅炉尾部烟气进入吸收塔,造成吸收塔有机物含量增加。
2.锅炉后部除尘器运行状况不准,烟气粉尘浓度超标,含存大量隋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面张力增加,从而使浆液表面起泡。
3.脱硫用石灰石中含有过量的MgO(起泡剂),与硫酸根离子反应产生大量泡沫(泡沫灭火器利用的是这个原理)。
4.脱硫用工艺水水质达不到设计要求(如中水),COD、BOD超标。
5.脱硫装置脱水系数或废水处理系统不能正常投入,致使吸收塔浆液品质逐渐恶化。
6.锅炉燃烧情况不好,飞灰中有部分碳颗粒或焦油随烟气进入吸收塔。
7.运行过程中出现氧化风机突然跳闸现象,吸收塔浆液气液平衡被破坏,致使吸收塔浆液大量溢流。
吸收塔溢流解决对策:
吸收塔浆液一旦出现起泡溢流现象后,必须及时采取妥善的处理方式,以免造成严重事故。
处理方法:一是要消除已经产生的泡沫,二是要通过运行方式的高速缓解起泡溢流现象;三是要控制进入吸收塔的各种可能引起吸收塔浆液起泡的物质。
具体实施方法如下:
1.从吸收塔排水坑定期加入专用消泡剂。
在吸收塔最初出现起泡溢流时,消泡剂加入量较大,在连续投加一段时间后,泡沫层逐渐变薄,减少加入量,直至稳定在一定加药量上。
经过试验得出,需要指出的是消泡剂不能随便乱加,脱硫专用消泡剂具有抑制泡沫再生特性,根据吸收塔起泡的情况每天适当的加入消泡剂以抑制泡沫再生。
2.在可以暂时忽略脱硫效率的条件下,停运一台浆液循环泵以减少吸收塔内部浆液的扰动,同时减少浆液供应量。
因为浆液循环量大时,浆液起泡性强。
浆液循环量加大,每个分子所具有的动能加大,因而其克服内部引力,实现表面增大的可能性大,即起泡性增加。
3.在可以保证氧化效果的前提下,适当降低吸收塔工作液位,减少浆液流量,防止浆液进入吸收塔入烟边。
4.降低排除石膏时的吸收塔浆液密度,加大石膏排除量,保证新鲜浆液的不断补入。
5.坚持脱硫废水的排放,从而降低吸收塔浆液重金属离子,Cl-、有机物、悬浮物及各种杂质的含量,保证吸收塔内浆液的品质。
6.严格控制脱硫工艺用水的水质,加强过滤和预处理工作,降低COD、BOD。
同时严格控制石灰石原料,保证其中各项组分(如MgO、SiO2等)含量符合实际要求。
7.制定严格的运行制度。
在主机投油或除尘装置出现故障时,要及时通知脱硫运行人员。
如果投油时间较短或除尘装置能较快修复,可采用暂时打开旁路烟气挡板,调小增加风机叶片的运行方式,最大程度减少进入到脱硫系统的未燃尽成份或飞灰。
如投油时间较长或除尘装置处理周期较长,则必须将脱硫系统退出运行。
8.运行过程中要注意氧化风机的运行状况,保证备用设备处于良好的备用状态,一旦运行风机出现问题停运,及时启动备用设备,以免发生虹吸现象,造成大量浆液溢流,引发安全事故。
9.加强吸收塔浆液、废水、石灰石浆液,石灰石粉和石膏的化学分析工作,有效监控脱硫系统运行状况,发现品质恶化趋势,及时采取处理手段。
10.一旦发生浆液起泡溢流现象,定期打开烟道底部疏水阀疏水,防止浆液到达增压机出口段。
同时定期对吸收塔溢位进行测定,保证DCS显示值的正确性。
注意吸收塔入口烟气温度,如果出现温度突然大幅度降低的情况,说明浆液大量溢流进入烟道,要及时采取处理(如停用增压风机)。
11.如果采取多种处理方法,并有效地控制工艺水,石灰石原料的品质,且脱水系统,废水系统投运正常,但吸收塔浆液依旧经常溢流就要考虑到空吸收塔内的浆液(可以将塔内浆液先打入事故浆液箱中),重新上浆。