摘要：

1引言

可門發(fā)電有限公司為4臺(tái)600MW超臨界機(jī)組，采用的是石灰石一石膏濕法脫硫，#1、2機(jī)組脫硫塔為單塔配置五臺(tái)漿液循環(huán)泵加一層托盤、兩臺(tái)離心式氧化風(fēng)機(jī)，#3、4機(jī)組脫硫塔為單塔配置四臺(tái)漿液循環(huán)泵加一層托盤、兩臺(tái)離心式氧化風(fēng)機(jī)。四臺(tái)脫硫塔漿液均各有一用一備脈沖泵進(jìn)行攪拌。#1、2機(jī)組為管式除霧器加2層屋脊高效除霧器和凈煙道除霧器，#3、4塔為三層屋脊高效除霧器。脫硫方式為：通過采購(gòu)石灰石料，經(jīng)過濕磨制漿系統(tǒng)將石灰石料研磨成石灰石粉后與工藝水按一定比例混合制成一定密度的石灰石漿液存入供漿罐中，再通過供漿泵打入吸收塔中，吸收塔中的漿液通過漿液循環(huán)泵打入吸收塔上層的噴嘴霧化成小液滴后向下散落，與向上流動(dòng)的煙氣之間產(chǎn)生氧化反應(yīng)，達(dá)到吸收煙氣中SO2的目的。具體系統(tǒng)流程見圖1。

圖1石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)

石灰石一石膏濕法脫硫是目前技術(shù)最成熟、最普通的煙氣脫硫方法，廣泛應(yīng)用于600MW燃煤機(jī)組。隨著我國(guó)大氣排放標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，《燃煤電廠超低排放改造計(jì)劃》的實(shí)施以及日益嚴(yán)峻的環(huán)境問題，煙氣脫硫系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行尤為重要，因此脫硫系統(tǒng)的精細(xì)化、專業(yè)化管理也是未來的趨勢(shì)。然而，脫硫吸收塔漿液起泡溢流問題卻成為其安全運(yùn)行的棘手問題，漿液起泡往往會(huì)造成虛假液位、吸收塔溢流、污染環(huán)境、增加耗能，造成泵的汽蝕、甚至引起除霧器堵塞等問題；嚴(yán)重時(shí)甚至影響引風(fēng)機(jī)安全運(yùn)行，造成整個(gè)機(jī)組的穩(wěn)定行變差。研究普遍認(rèn)為漿液起泡是由多種因素綜合影響的，漿液起泡往往伴隨著吸收塔溢流問題。吸收塔漿液起泡溢流極大地影響了脫硫系統(tǒng)和設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2吸收塔漿液起泡溢流的因素

研究表明，泡沫穩(wěn)定性的影響因素有：表面張力、溶液表面粘度、溶液泡沫雙氣-液界面結(jié)構(gòu)液膜彈性、氣體通過雙氣-液界面結(jié)構(gòu)液膜的擴(kuò)散、雙氣-液界面結(jié)構(gòu)表面電荷的影響、溶液中雜質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的影響等。其中，最主要的2個(gè)因素是氣泡表面張力和溶液表面粘度，表面張力越小、溶液表面粘度越大，則越容易形成泡沫，因此要使泡沫破裂就需要增大其表面張力、減小表面粘度。

泡沫的穩(wěn)定性是影響吸收塔漿液起泡的主要原因，主要有以下幾個(gè)方面：

高負(fù)荷下煙塵中含有較多的未燃燼的碳粒、Al2O3和Fe203，其中Al2O3和Fe203為非結(jié)晶的細(xì)小顆粒，這些顆粒大大提高了漿液的粘度；

漿液中的COD成分極易聚集在吸收塔漿液表面，導(dǎo)致漿液顏色變深，超出臨界膠束濃度后即以泡沫的形式存在于吸收塔液面之上。文獻(xiàn)的研究表明，漿液中的COD在300～600 mg /L的高濃度下容易引起吸收塔漿液起泡溢流現(xiàn)象的發(fā)生。

正常石灰石Mg0化驗(yàn)值在0.25%～1.17%之間。石灰石中Mg0含量過多會(huì)與S042-反應(yīng)，造成濾液中的溶解鹽增多，提高形成泡沫的彈性，增強(qiáng)泡沫的穩(wěn)定性。

分析了這整個(gè)流程后，得到可能造成吸收塔起泡溢流的原因有以下幾點(diǎn)：

a 石灰石料品質(zhì)不佳（如圖2）；

b 制漿以及吸收塔用工藝水品質(zhì)不佳（如圖3）；

c電除塵出力不足（如圖3）；

d 啟機(jī)點(diǎn)火用油過多（如圖3）；

e吸收塔內(nèi)漿液品質(zhì)中毒（如圖3）；

f 吸收塔液位過高（如圖4）；

g 托盤和氧化風(fēng)管、脈沖支管運(yùn)行中脫落（如圖4）。

圖2石灰石品質(zhì)差起泡溢流

圖3漿液中毒起泡溢流

圖4托盤和氧化風(fēng)管脫落攪動(dòng)溢流

3 吸收塔溢流應(yīng)對(duì)措施

吸收塔溢流是多因素影響下的非正常運(yùn)行現(xiàn)象，經(jīng)過摸索，可門發(fā)電有限公司總結(jié)出如下幾個(gè)方面應(yīng)對(duì)措施：

3.1 工藝水質(zhì)量控制

該廠脫硫用水是復(fù)用水，水質(zhì)指標(biāo)總體較好，為了便于跟蹤和控制脫硫用水水質(zhì)情況，定期對(duì)復(fù)用水PH、COD、CL-、外觀等情況進(jìn)行定期檢測(cè)，數(shù)據(jù)見圖5。當(dāng)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)異常及時(shí)安排水箱置換。

圖5 工藝水化驗(yàn)數(shù)據(jù)

3.2 石灰石品質(zhì)控制

石灰石驗(yàn)收進(jìn)行多部門聯(lián)合取樣，第三方單位檢測(cè)，保證檢測(cè)數(shù)據(jù)權(quán)威正確有效。規(guī)范石灰石招標(biāo)合同，除了對(duì)常規(guī)石料純度進(jìn)行要求外，增加導(dǎo)致吸收塔漿液品質(zhì)惡化的雜質(zhì)含量指標(biāo)，對(duì)不合格石料根據(jù)超標(biāo)情況制定相應(yīng)的分級(jí)約束條款（如表3-1），確保石料來料品質(zhì)。合理儲(chǔ)存石灰石料：對(duì)來料進(jìn)行分堆存放、取舊存新、專人管理、增加防雨措施等。

表3-1石灰石質(zhì)量要求

3.3 煙塵濃度控制

吸收塔入口裝投煙塵儀，該廠采用低低溫省煤器，降低電除塵入口煙溫至90℃，提高電除塵出力，同時(shí)通過監(jiān)視吸收塔入口煙塵濃度，及時(shí)調(diào)整電除塵高壓柜出力，保證吸收塔入口煙囪濃度不超過20mg/Nm3。

3.4 吸收塔液位控制

降低吸收塔液位運(yùn)行，在12.75米/13.75米的溢流管基礎(chǔ)上，控制吸收塔液位不超過11米，保證液面泡沫層的存留空間，進(jìn)一步避免溢流發(fā)生。吸收塔液位由底部三個(gè)壓力變送器轉(zhuǎn)換而來，設(shè)置沖洗水管道，當(dāng)某一液位指示偏差大，通知檢修進(jìn)行開票沖洗。每個(gè)白班沖洗吸收塔溢流管水封箱，防止水封箱缺水水封不嚴(yán)或溢流管堵塞。

3.5漿液品質(zhì)控制以及消泡劑使用

啟機(jī)階段，規(guī)吸收塔進(jìn)漿采用6米左右事故漿罐存漿，3米左右工藝水以及新鮮漿液，同時(shí)因鍋爐投油增加使得吸收塔漿液惡化起泡，為了避免起泡溢流，規(guī)范啟機(jī)操作票，添加1桶消泡劑。

日常運(yùn)行巡檢觀察起泡情況，每班巡檢石膏脫水皮帶處、吸收塔溢流管水封箱處泡沬情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)漿液起泡，添加消泡劑。

廢水排放全出力，石膏脫水濾液至廢水箱閥門保持全開，保證石膏脫水時(shí)可以達(dá)10t/h的廢水排放量。

運(yùn)行機(jī)組監(jiān)盤時(shí)注意觀察石膏排出泵出口壓力，正常值為0.45MPa以上，如壓力波動(dòng)較大以及出口壓力低于0.45MPa，判斷為漿液起泡嚴(yán)重，提前安排加消泡劑。

對(duì)運(yùn)行中漿泵X軸振動(dòng)值加強(qiáng)巡檢監(jiān)測(cè)和盤前監(jiān)視，如振動(dòng)值波動(dòng)較大，高于8mm/s，判斷為漿液起泡嚴(yán)重，安排加消泡劑。避免因起泡嚴(yán)重發(fā)生吸收塔溢流。

3.6 防止合金托盤、氧化風(fēng)管、脈沖支管脫落

脫硫系統(tǒng)有調(diào)停檢修時(shí)，漿液必須清空，檢查合金托盤、氧化風(fēng)管以及脈沖支管情況，對(duì)脫落的合金托盤、氧化風(fēng)管、脈沖支管進(jìn)行加固。

4 應(yīng)用效果

防止吸收塔起泡溢流措施自2018年4月份開始應(yīng)用于可門公司四臺(tái)脫硫系統(tǒng)，開機(jī)階段及正常機(jī)組運(yùn)行中吸收塔起泡溢流情況如下：

開機(jī)階段起泡溢流：自2018年4月份起，公司歷經(jīng)7次開機(jī)，未發(fā)生啟機(jī)至機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行階段出現(xiàn)溢流的現(xiàn)象，較2017年歷次開機(jī)啟機(jī)即溢流現(xiàn)象已有明顯好轉(zhuǎn)。

正常機(jī)組運(yùn)行中吸收塔起泡溢流：#2、3吸收塔未發(fā)生。#4吸收塔因電除塵出力缺陷問題，分別在2018.04.10、2018.04.20、2018.06.05、2018.09.05發(fā)生共4次溢流，采用防止吸收塔起泡溢流相應(yīng)措施，溢流現(xiàn)象呈現(xiàn)逐步減少，10、11月份未發(fā)生溢流。#1吸收塔因回流水大量流入以及塔內(nèi)煙氣正壓大，同時(shí)在2019年3月小修檢查發(fā)現(xiàn)合金托盤脫落較多，且氧化風(fēng)管有斷，分別于2018.08.27、2018.10.03、2018.10.13發(fā)生溢流，采用防止吸收塔起泡溢流措施后，溢流現(xiàn)象呈現(xiàn)逐步減少，11、12月份未發(fā)生溢流。

自2018年4月份起，除#4吸收塔除霧器因下部模塊破損（如圖6）而導(dǎo)致凈煙氣帶漿的情況出現(xiàn)，其余4臺(tái)機(jī)組吸收塔除霧器未發(fā)生因起泡而導(dǎo)致的堵塞。

圖6  #4吸收塔除霧器下部模塊破損

可見，防止吸收塔起泡溢流措施切實(shí)有效避免吸收塔起泡溢流的發(fā)生，同時(shí)對(duì)于因設(shè)備缺陷導(dǎo)致的溢流，該措施也能起到減緩吸收塔起泡溢流的現(xiàn)象，在吸收塔除霧器防堵上也有一定的效果。

5 結(jié)論

通過控制來水、來料、來氣質(zhì)量把關(guān)，在運(yùn)行監(jiān)盤、調(diào)整、巡檢等方面進(jìn)行摸索經(jīng)驗(yàn)并加以總結(jié)和運(yùn)用，可以切實(shí)防止吸收塔起泡溢流。