王國(guó)微，許建斌，李曉彬

(河北西柏坡發(fā)電有限責(zé)任公司，石家莊 050400)

在石灰石-石膏濕法脫硫中，吸收塔漿液溢流是較為常見(jiàn)的一種不安全現(xiàn)象，它會(huì)對(duì)脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成較大危害，如果不及時(shí)采取預(yù)防措施，會(huì)導(dǎo)致脫硫系統(tǒng)停運(yùn)。漿液少量溢流時(shí)，通過(guò)吸收塔溢流管進(jìn)入排水坑，再由排水坑泵打回吸收塔重復(fù)使用。而當(dāng)吸收塔漿液起泡溢流嚴(yán)重時(shí)，無(wú)法及時(shí)輸送回吸收塔，導(dǎo)致漿液溢出排水坑，污染環(huán)境，甚至漿液泡沫進(jìn)入原煙氣煙道中，如果上位機(jī)監(jiān)視且采取有效措施不及時(shí)就會(huì)導(dǎo)致重大事故發(fā)生。

1 概述

河北西柏坡發(fā)電有限責(zé)任公司(簡(jiǎn)稱(chēng)“西柏坡電廠”)三期工程為2臺(tái)600 MW機(jī)組，采用石灰石-濕法脫硫工藝，燃燒煤為神華低硫煤。在脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)生過(guò)幾次吸收塔溢流事件，嚴(yán)重影響了脫硫系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

a.西柏坡電廠三期工程發(fā)生漿液起泡溢流，增壓風(fēng)機(jī)振動(dòng)急速升高(因振動(dòng)測(cè)點(diǎn)故障率高退出增壓風(fēng)機(jī)保護(hù)，所以增壓風(fēng)機(jī)未保護(hù)停運(yùn))，風(fēng)機(jī)排污口大量漿液排出。脫硫系統(tǒng)人工緊急停運(yùn)，檢查風(fēng)機(jī)發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的葉片發(fā)生彎曲變形，個(gè)別發(fā)生斷裂，全部更換新葉片，經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。

b.西柏坡電廠三期工程正常運(yùn)行液位為8～8.5 m，起泡嚴(yán)重時(shí)，液位最高只能保持在7.6 m左右，有時(shí)液位甚至降至7 m以?xún)?nèi)運(yùn)行，脫硫反應(yīng)氧化效果不能保證，漿液中亞硫酸鹽含量逐漸增高，致使?jié){液品質(zhì)惡化，不但脫硫系統(tǒng)不能穩(wěn)定運(yùn)行，且石膏脫水效果差，降低石膏的綜合利用價(jià)值。

c.漿液溢流到煙道后，煙道積灰逐漸嚴(yán)重，煙道通流面積減小，阻力增加，影響脫硫煙氣流速和鍋爐的安全運(yùn)行。機(jī)組每次檢修，需要將原煙氣煙道內(nèi)大量積灰徹底清理，保證煙氣的通流面積。

d.漿液存在大量泡沫，造成漿液循環(huán)泵葉輪汽蝕嚴(yán)重，出力下降，電流降低。循環(huán)泵出力降低則代表系統(tǒng)液氣比下降，嚴(yán)重影響脫硫效率。

e.溢流的漿液量過(guò)多，地坑泵不能及時(shí)排回吸收塔，導(dǎo)致漿液溢流到地面，影響現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境衛(wèi)生，導(dǎo)致二次污染。

2 原因分析

吸收塔漿液溢流主要是塔內(nèi)泡沫過(guò)多引起的“虛假液位”造成的。由于吸收塔液位多采用裝在吸收塔底部的壓差式液位計(jì)測(cè)量，脫硫控制系統(tǒng)顯示的液位是根據(jù)差壓變送器測(cè)得的差壓與吸收塔內(nèi)漿液密度計(jì)算得來(lái)的，而吸收塔內(nèi)真實(shí)液位由于泡沫引起的“虛假液位”遠(yuǎn)高于上位機(jī)顯示液位，再加上底部攪拌器攪拌、氧化空氣鼓入、漿液噴淋等因素的綜合影響而引起液位波動(dòng)，從而導(dǎo)致吸收塔在顯示正常液位時(shí)發(fā)生間歇性溢流。而溢流的產(chǎn)生必須具備3個(gè)條件：氣體與液體連續(xù)且充分地接觸；氣體與液體的密度相差非常大；表面張力越小的液體越容易起泡。純凈的液體起泡性只與其表面張力有關(guān)，但是由于純凈液體起泡后，液膜之間能相互連接，使形成的氣泡不斷擴(kuò)大，最終破裂。因此純凈的液體不能形成穩(wěn)定的泡沫。吸收塔漿液起泡是由于系統(tǒng)中進(jìn)入了其它成分，增加了氣泡液膜的機(jī)械強(qiáng)度，即增加了泡沫的穩(wěn)定性，最終導(dǎo)致起泡溢流現(xiàn)象的產(chǎn)生。引起漿液起泡及溢流的原因有以下幾點(diǎn)：

a.除塵器運(yùn)行效率差，進(jìn)口煙氣粉塵超標(biāo)，含有大量惰性物質(zhì)的雜質(zhì)進(jìn)入吸收塔，導(dǎo)致漿液起泡；

b.煤質(zhì)不好、鍋爐燃燒不充分或者鍋爐投油使進(jìn)口煙氣含油，也會(huì)引起漿液起泡；

c.吸收劑石灰石中含MgO(起泡劑)過(guò)量，MgO過(guò)量不僅影響脫硫效率，而且會(huì)與硫酸根離子發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致漿液起泡；

d.吸收塔漿液里重金屬離子增多引起漿液表面張力增加，從而使?jié){液表面起泡；

e.脫硫系統(tǒng)工藝水水質(zhì)的參數(shù)指標(biāo)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，也會(huì)導(dǎo)致吸收塔漿液起泡；

f.運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)氧化風(fēng)機(jī)突然跳閘現(xiàn)象，吸收塔漿液氣液平衡被破壞，致使吸收塔漿液大量溢流；

g.脫硫裝置脫水系統(tǒng)或廢水處理系統(tǒng)不能正常投入，致使吸收塔漿液品質(zhì)逐漸惡化。

3 處理措施

3.1 消除已經(jīng)產(chǎn)生的泡沫

在吸收塔排水坑內(nèi)定期加入消泡劑，由排水坑內(nèi)的水泵打入吸收塔。在吸收塔最初出現(xiàn)起泡溢流時(shí)，消泡劑加入量較大，在連續(xù)加入一段時(shí)間后，減少加入量，直至穩(wěn)定在一定加藥量上，維持漿液不起泡即可。 西柏坡電廠三期工程使用的是脫硫?qū)Ｓ孟輨?，? h加一次，每次20 kg，連加3天。然后每班加一次，連加一周，泡沫基本消失。

3.2 調(diào)整運(yùn)行方式

a.在保證脫硫效率的前提下，暫時(shí)停運(yùn)1臺(tái)循環(huán)泵，減少漿液循環(huán)量，減小吸收塔內(nèi)部漿液的擾動(dòng)。

b.適當(dāng)降低液位運(yùn)行，泡沫消減后恢復(fù)正常液位。

c.廢水連續(xù)排放。按照系統(tǒng)運(yùn)行要求排放脫硫廢水,以降低吸收塔漿液中重金屬離子、Cl-、有機(jī)物、懸浮物及其它各種雜質(zhì)的含量,保證塔內(nèi)漿液的品質(zhì)良好,減少泡沫的形成。

d.加強(qiáng)氧化風(fēng)機(jī)的運(yùn)行管理。檢查氧化風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀況,保證備用氧化風(fēng)機(jī)處于良好的備用狀態(tài),一旦運(yùn)行風(fēng)機(jī)停運(yùn),要保證備用風(fēng)機(jī)能夠及時(shí)啟動(dòng),保證脫硫系統(tǒng)運(yùn)行正常。

e.加強(qiáng)運(yùn)行巡視。若吸收塔入口煙氣溫度突然大幅降低，漿液即有可能大量溢流進(jìn)入原煙氣煙道,要及時(shí)巡視并采取措施進(jìn)行處理。若發(fā)生溢流，要及時(shí)打開(kāi)煙道底部疏水閥進(jìn)行疏水,防止?jié){液溢流至增壓風(fēng)機(jī)出口段。

f.置換漿液。若漿液品質(zhì)已經(jīng)惡化，則需要將塔內(nèi)漿液逐步拋棄，補(bǔ)充新鮮合格的工藝水及石灰石漿液。

g.保證工藝水品質(zhì)合格。西柏坡電廠三期工程原用化學(xué)處理后的中水作為工藝水，運(yùn)行期間泡沫較難控制，消泡劑加入量很大。更改工藝水源后，漿液起泡現(xiàn)象基本消失。

3.3 控制引起吸收塔漿液起泡的物質(zhì)含量

a.在主機(jī)投油或除塵裝置出現(xiàn)故障時(shí)，及時(shí)通知脫硫運(yùn)行人員。如果投油時(shí)間較短或除塵裝置能較快修復(fù),可采用漿液循環(huán)拋棄方式，最大程度地保證塔內(nèi)漿液品質(zhì)及石膏品質(zhì)。若不考慮石膏品質(zhì)，可采取大量出石膏的方法降低漿液內(nèi)的有害物質(zhì)。如果投油時(shí)間較長(zhǎng)或除塵裝置處理周期較長(zhǎng)，則脫硫系統(tǒng)必須停運(yùn)。

b.加強(qiáng)石灰石粉和石膏的化學(xué)分析工作，有效監(jiān)控脫硫系統(tǒng)運(yùn)行狀況，發(fā)現(xiàn)漿液品質(zhì)有惡化趨勢(shì)應(yīng)及時(shí)采取處理措施，保證脫硫系統(tǒng)整體運(yùn)行正常。

3.4 改造增壓風(fēng)機(jī)排污管

西柏坡電廠三期的增壓風(fēng)機(jī)排污管由一路排污增加為三路排污，排污管90°折角改為鈍角，使增壓風(fēng)機(jī)排污更加流暢，防止了溢流漿液沉積。改造后，即使?jié){液發(fā)生了溢流，在打開(kāi)增壓風(fēng)機(jī)后發(fā)現(xiàn)葉片正常無(wú)任何損壞，最大程度保護(hù)了增壓風(fēng)機(jī)。

4 處理效果

采取上述措施后，西柏坡電廠三期工程設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，液位由7 m左右上升至正常液位8～8.5 m，脫硫效率穩(wěn)定在90%以上，石膏綜合利用率超過(guò)95%，未發(fā)生因泡沫溢流導(dǎo)致增壓風(fēng)機(jī)損壞的情況。

5 結(jié)束語(yǔ)

吸收塔漿液溢流是石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)常見(jiàn)的問(wèn)題之一,會(huì)造成脫硫效率

不穩(wěn)定、石膏品質(zhì)差等問(wèn)題，影響脫硫裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。因此在脫硫系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)控和對(duì)設(shè)備、系統(tǒng)的巡視，一旦出現(xiàn)漿液溢流，及時(shí)采取有效措施來(lái)消除事故隱患，確保脫硫系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

本文責(zé)任編輯：楊秀敏