吸收塔起泡的原因分析

吸收塔起泡的原因分析本文简介：吸收塔起泡的原因分析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

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吸收塔起泡的原因分析

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）吸收塔上层搅拌器电流、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。

吸收塔起泡往往是吸收塔浆液恶化的表征，起泡越多浆液恶化越严重，脱硫率、PH值下降越快。故吸收塔起泡时应及早发现及早处理，一般的应急方法有：1）根据起泡程度加入适量的消泡剂或加大除雾器的冲洗，加消泡剂前应注意先根据起泡程度控制好液位，避免吸收塔上层搅拌器不必要的跳闸。2）在FGD烟气量较少、脱硫率较高时可暂时停运一台（最好是上层的）循环浆液泵。3）可从事故浆液罐置换部分浆液至吸收塔。但这治标不治本，根本的方法是消除起泡的根源：1）更换品质好的石灰石，减少吸收塔浆液中Mg元素的含量。2）改善电除尘的运行工况，减少吸收塔浆液内的灰尘含量。3）锅炉长时间投油时退出脱硫系统运行。4）加大脱硫废水的排放，减少以上杂质在吸收塔内的富集。

另外，在处理吸收塔起泡过程中应注意吸收塔溢流，如果溢流管上的透气口堵塞，溢流将源源不绝，吸收塔液位将不断降低，会引起很严重的后果。此时应尽早疏通透气口，破坏虹吸作用。

吸收塔浆液溢流主要是泡沫引起的“虚假液位”造成的。气泡或泡沫会导致吸收塔内浆液不均匀,而浆液密度计取样来自吸收塔底部,底部浆液密度大于氧化区上部浆液密度,使得仪表显示值偏低。引起吸收塔溢流的原因主要有:

(1)吸收塔浆液中有机物含量增加。锅炉燃烧不充分或在运行过程中投油,飞灰中部分未燃尽物质(包括碳颗粒或焦油)随烟气进入吸收塔,使吸收塔浆液中的有机物含量增加,发生皂化反应,在浆液表面形成油膜,被氧化风机鼓入的高压空气“压迫”

导致溢流。

(2)吸收塔浆液中重金属含量增加。锅炉尾部除尘器运行状况不佳,烟气粉尘浓度超标,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;石灰石含有的微量金属元素(如Cd、Ni等)、湿式球磨机的钢球磨损等也会引起吸收塔浆池中重金属元素的富集。重金属离子增多会使浆液表面张力增加,从而在浆液表面产生泡沫。起泡不仅会抬升吸收塔液位,吸收塔还会由于虹吸作用而发生溢流。

(3)石灰石成分因素。石灰石遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸发生泡沸,高温条件下分解为氧化钙和二氧化碳。石灰石中含有MgO,如果MgO含量超标不仅影响脱硫效率,与SO2-4反应会产生大量泡沫。如果石灰石成分发生某种变化,在吸收塔浆池中产生某种天然无机发泡剂,如NaHCO3、Al2(SO4)3等,混合在一起会发生反应,产生大量的CO2气体。

(4)在FGD系统运行过程中,如果停运氧化风机或启动浆液循环泵,则吸收塔浆液的气液平衡会被破坏,导致吸收塔浆液大量溢流。对于固定管网式氧化风机,因其空气孔朝下,氧化风机处于开启状态时,泡沫被鼓入的氧化空气吹破;

氧化风机停运时,大量泡沫生成,致使吸收塔溢流。例如:江苏利港发电厂4号吸收塔正常运行液位约10.

5m,溢流口标高11.

7m,强制氧化方式为固定式空气喷射器,2007-05-02,运行的氧化风机因故障需检修,停运后发现吸收塔液位不断升高,10min后液位达到12.

4m,吸收塔溢流口有大量浆液溢出;利港发电厂5号吸收塔的正常运行液位约11.

3m,溢流口标高

12.

75m,强制氧化方式为搅拌器加空气喷枪组合,2007-07-05,启动备用循环浆液泵3min后,发现吸收塔溢流口有大量溢流浆液,而吸收塔液位显示值仍在11.

1m左右。

(5)溢流管设计不合理,产生虹吸现象。一旦出现虹吸现象,只要吸收塔内液位高于溢流液的终点液位就会连续溢流。虹吸现象是液态分子间引力与位差造成的,利用液柱压力差,使液体上升再流到低处。由于管口液面承受不同的大气压力,液体会由压力大的一边流向压力小的一边,直到两边的大气压力相等,容器内的液面变成相同高度,液体才会停止流动。(6)吸收塔补充水水质达不到设计要求,COD、BOD等含量超标。(7)FGD脱水系统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。2.

浆液溢流的危害在FGD系统正常运行的情况下,吸收塔溢流出来的浆液通过溢流管排入吸收塔区地坑,再由地坑泵打回吸收塔重复使用,这对整个FGD系统的运行不会造成影响。如果FGD系统运行不当,如锅炉在FGD运行过程中投油、烟气中粉尘含量过大等,使吸收塔浆液中含有较多有机物、重金属离子、盐类和其他组分,这会增加气泡液膜的机械强度和泡沫的稳定性,增强浆液的表面张力。这时,无论是氧化风机鼓入空气产生的气泡,还是喷嘴喷淋下的浆液,均能被烟气托浮,产生“虚假液位”。

总的来说,吸收塔浆液溢流的危害主要有:

(1)

FGD系统运行恶化。溢流浆液量较大时,浆液从脱硫反应塔的溢流管大量涌出,吸收塔液位在短时间内急剧下降,液面无法维持原设计水平,使得脱硫效率降低。脱硫反应的氧化效果不能够得到保证,致使浆液中亚硫酸盐的含量逐渐增高,石膏品质恶化,这对脱硫装置的稳定运行十分不利。而溢出的浆液在FGD系统四周大量漫流,严重污染机组设备和厂区环境。

(2)

FGD系统设备损坏。如果“虚假液位”过高,溢流浆液甚至会倒流至增压风机出口。在运行操作人员没有及时发现、增压风机没有跳闸的情况下,溢流浆液猛烈冲击正在运行的风机叶片,造成叶片断裂,致使增压风机停运,进而脱硫系统被迫停运。如果系统不设置旁路烟气挡板,则主机也将被迫停运,计一次非停,损失严重。增压风机停运后必须检修,如需更换叶片则周期更长,严重影响了脱硫系统的正常运行。(3)烟道防腐层破坏与腐蚀。溢流浆液进入烟道,浆液中的硫酸盐和亚硫酸盐随浆液渗到防腐层表面的毛细孔内。当水分逐渐蒸发,浆液中的硫酸盐和亚硫酸盐析出并形成结晶盐,同时体积膨胀,使防腐材料产生内应力,致使其脱皮、疏松或裂缝损坏。带结晶水的盐,在干、湿交替的环境下,体积可以增加几倍甚至几十倍,应力更大,会导致严重的剥离损坏。而且,浆液还会沉积在未防腐的原烟道中,产生烟道垢下腐蚀,缩短烟道的使用寿命和检修周期,影响机组正常运行。

(4)烟气系统积灰、堵塞。溢流浆液在吸收塔入口形成大量的石膏垢,会造成烟道积灰、阻力增加,还会造成GGH换热面堵塞,影响FGD系统和锅炉的安全运行。江苏华电扬州发电有限公司配套的石灰石—石膏简易湿法脱硫装置在机组停运检修期间,对吸收塔入口检查时发现有大量的石膏结垢,同时部分浆液进入GGH,将GGH低部密封水槽堵死,严重时造成GGH换热面的堵塞。(5)液位控制困难。吸收塔内浆液起泡严重时,石膏排出泵入口浆液泡沫增加,泵出口压力降低,无法正常排出石膏,致使吸收塔内浆液密度逐渐上升,液位难以控制