吸收塔起泡溢流原因分析

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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

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。

脱硫吸收塔溢流、虹吸现象分析及预控

脱硫吸收塔溢流、虹吸现象分析及预控

脱硫吸收塔溢流、虹吸现象分析及预控在石灰石-石膏湿法脱硫工艺中,经常会出现吸收塔溢流管冒浆、冒泡等现象。

通常溢流出来的浆液进入吸收塔区排水地坑后,再经由地坑泵打回吸收塔重复使用,不会造成其它后果。

但当吸收塔浆液溢流量较大,溢流管来不及排放时,就会引发浆液倒灌、喷淋效率下降等各种事故,影响脱硫系统正常达标运行,严重时会通过吸收塔入口烟道进入增压风机或引风机本体,造成事故扩大,严重影响设备安全、污染厂区环境。

一、脱硫吸收塔溢流原因分析1、吸收塔溢流产生机理要想减少或避免吸收塔溢流、虹吸,就需要了解泡沫产生的机理和吸收塔内介质的工作状态与环境。

在吸收塔内,介质状态并不是单纯以液体形式存在,是液体和气体的混合体。

这就为泡沫形成提供了条件(在石灰石-石膏湿法脱硫工艺中,为了强制氧化生成石膏,氧化风管需深深的埋入浆液内部)。

泡沫正是由于混合体而生成,泡沫是气体分散在液体中的分散体系,其中液体所占体积分数很小,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液的分散体,在泡沫形成的过程中,气液界面会急剧增加,其增加值为液体表面张力与体系增加后气液界面的面积乘积,应等于外界对体系所做的功。

若液体的表面张力越小,则气液界面的面积就越大,泡沫的体积也就越大,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(氧化风的作用),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。

泡沫密度、比重都明显低于塔内浆液。

富集后的泡沫会在浆液表面形成泡沫层。

由于泡沫层非常轻,极易受烟气流向和风压的影响而运动。

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

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。

吸收塔溢流原因及预防措施

吸收塔溢流原因及预防措施

吸收塔溢流原因及预防措施一、吸收塔溢流原因1、液位计显示错误(不准确)。

2、由于管道设计问题,产生虹吸,这个时候只要塔内液位高于溢流液的终点液位,就会连续的溢流。

3、浆液CL含量高。

如果浆液中含的有机物质过多,起泡现象较严重。

4、燃煤燃烧的不充分。

5、石灰石粉中有机物,CL离子含量高。

石灰石含MgO过量,MgO过量不仅影响脱硫效率而且会与硫酸根离子发生反应导致浆液起泡6、锅炉投油。

7、入口粉尘是否超标。

8、工艺水中腐殖酸、泥沙含量高。

9、吸收塔浆液里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。

10、浆液循环泵频繁起停操作。

11、氧化风量过大。

二、吸收塔溢流预防措施吸收塔溢流原因很多,应根据不同原因采取相应的措施。

1、加强液位计校验。

是否考虑增加浮球式液位计(浆液和泡沫密度不同),避免泡沫照成虚假液位而形成液位显示错误。

2、加强废水处理。

3、加强锅炉燃烧调整,尽量避免燃煤燃烧的不充分。

4、保障静电除尘各电场正常投入。

5、锅炉投油运行时及时停止FGD系统运行。

6、加强石灰石粉化验及验收,避免石灰石粉中含有有机物,CL离子含量过高。

7、在二至三台循环泵运行情况下停运一台循环泵(要保证脱硫率)。

8、避免浆液循环泵频繁往复起停操作。

9、在浆液泡沫含量大时及时加入消泡剂。

10、在高硫分、高负荷等不利情况下禁止随意开启增压风机挡板,保证浆液品质。

11、及时对溢流管上部排空口进行检查,避免堵塞。

12、减少氧化风量。

13、保证吸收塔集水坑泵和液位计可靠运行。

14、必要时降低吸收塔液位运行(临时措施)。

15、进行吸收塔浆液置换。

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(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。

吸收塔浆液起泡溢流的原因及分析

吸收塔浆液起泡溢流的原因及分析

吸收塔浆液起泡溢流的原因及分析在石灰石-石膏法脱硫中,吸收塔浆液溢流是较为常见的现象,它会对脱硫系统的正常运行造成较大危害,如果不能采取适当的预防和处理办法,甚至会导致诸如增压风机叶片损坏等重大事故。

通过分析石灰石-石膏法中吸收塔浆液产生溢流现象的各种原因,提出防止和解决吸收塔浆液溢流的方法,保证脱硫系统的正常运行。

根据国家环保总局统计,2006 年我国SO2排放量达2588×104 t,居世界首位,由此引发的酸雨等环境问题日益显现。

近年来,随着火电行业的迅猛发展以及我国环境保护制度的逐渐健全规范,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。

在现有各种脱硫方法中,石灰石-石膏法因为技术成熟,脱硫效率高等显著优点而被广泛采用。

吸收塔浆液因为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。

由于吸收塔液位多采用装在吸收塔底部的压差式液位计测量,FGD-DCS(脱硫控制系统)显示的液位是根据差压变送器测得的差压与吸收塔内浆液密度计算得来的值,而吸收塔内真实液位——由于气泡、或泡沫引起的“虚假液位”远高于显示液位,再加上底部浆液扰动泵脉冲扰动或搅拌器搅拌、氧化空气鼓入、浆液喷淋等因素的综合影响而引起液位波动,从而导致吸收塔间歇性溢流。

因此当吸收塔浆液起泡溢流严重时,如果DCS 上无法及时监测并采取有效措施就会导致事故发生。

1 吸收塔起泡溢流危害正常情况下,吸收塔浆液溢流后通过吸收塔溢流管进入吸收塔区排水坑,再经由地坑泵打回吸收塔重复使用,不会造成其它后果。

但是,当吸收塔浆液溢流量较大时,浆液不能通过溢流管及时输送,就会进入到原烟气烟道中,从而引发各种事故或影响正常运行,主要危害归纳如下:(1) 溢流浆液进入烟道中,浆液中的硫酸盐和亚硫酸盐随溶液渗入防腐内衬,当水分逐渐蒸发,浆液中的硫酸盐和亚硫酸盐析出并结晶,随后体积发生膨胀,使防腐内衬产生应力,尤其是带结晶水的盐,在干湿交替的作用下,体积膨胀高达几十倍,应力更大,导致严重的剥离损坏。

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

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。

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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。

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