摘要：在湿式石灰石湿法脱硫工艺运行过程中，诸多电厂都发现吸收塔不同程度溢流，不但威胁增压风机安全运行，还造成环境污染等严重事件，结合黔北电厂吸收塔溢流情况、分析其溢流原因及其控制措施。
关键词：吸收塔 溢流 原因 控制措施
1吸收塔系统概况
为积极响应国家政策，减少大气污染，黔北电厂4×300MW机组在2010年相继对四台机组安装工艺成熟且在国内广泛应用的湿式石灰石湿法脱硫装置，以下简称FGD。以达到国家大气污染物的排放要求。
黔北电厂4×300MW机组各安装一套脱硫塔，烟气处理量为1094676Nm3/h，吸收塔直径为12.5m，高度为44.95m，钢结构圆柱体，内衬玻璃鳞片，塔体上部为2层除雾器和5层喷淋层，下部为浆液池及其附属设备，吸收塔中上部设置倒U型溢流管。设5台浆液循环泵、3台氧化风机、2层除雾器及4台搅拌器。原烟气烟道连接引风和吸收塔系统，卧式增压风机处于烟道底部位置，底部设置倒U型水封无阀排污管。吸收塔区域有排水池坑及排水池泵，回收正常运行中少量排水、排浆。
正常运行工况中，在保证脱硫系统脱硫效率及出口烟气SO2达标排放的条件下，通过控制吸收塔进水和出水平衡，维持吸收塔液位略低于正常液位运行，以保障脱硫系统的安全运行。脱硫塔正常运行液位为19.75米，溢流口为21.75米，为了保证脱硫系统安全运行，液位维持在18.5--20.5m之间运行。
该厂液位计为差压式，且氧化风机出口母管压力与吸收塔液位的变化成线性关系，在正常运行中主要以氧化风机出口母管压力作为液位监控方式，并要求单台氧化风机运行时出口压力不超过60Kpa，两台氧化风机运行时出口压力不能超过70Kpa。
在脱硫系统运行中，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主要因素，且溢流浆液会对环境造成污染，甚至造成机组被迫停运。自脱硫系统投运以来，曾数次发生吸收塔溢流现象，结合该厂吸收塔溢流情况，通过查找脱硫系统运行中浆液溢流原因，并采取相应措施，对溢流情况进行控制。
2 吸收塔溢流危害
2.1吸收塔溢流量较大时，溢流管尺寸已不能满足溢流浆液流通量，大量的浆液自原烟道出口倒入原烟道底部，如果原烟道底部排污门不能立即将浆液排出，烟道内浆液液位将急剧上涨，当液位上涨到增压风机叶轮位置处，淹没部分叶轮，造成叶轮带水，风机振动加剧，造成增压风机叶轮损坏的恶性设备事故。
2.2大量溢流出的浆液进入排水池坑，大量横流的浆液将严重影响文明卫生，并造成土壤、水体环境污染事故。
3 吸收塔溢流的原因
3.1运行控制调整不当，脱硫系统进出水平衡被扰乱，大量新鲜工业水补入系统内并最终汇入吸收塔，造成吸收塔液位难以控制而溢流，例如以下情况：
1）浆液管道冲洗水、脱水皮带机冲洗水等有阀门内漏或冲洗时间过长，大量工业水进入脱硫系统。
2）制浆系统用工业水代替滤液水制浆，向脱硫系统大量补入工业水。
3）除雾器冲洗水冲洗时间长冲洗频次高，大量工业水直接进入脱硫塔。
3.2 吸收塔浆液表面或内部起泡严重，浆液泡沫大量挤占吸收塔空间并抬升浆液液位，当浆液泡沫在氧化风的鼓动作用下进入溢流管，逐步形成虹吸现象，导致溢流。吸收塔产生泡沫有如下原因。
1）吸收塔中有机物或重金属杂质增多。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于锅炉燃烧中投油或运行中燃烧不充分，未燃尽的物质或本身存在重金属物质进入吸收塔，使吸收塔中有机物及重金属含量增加，当这些物质达到一定量时发生皂化反应，液体表面形成油膜引起浆液表面张力增加，导致浆液起泡。
2）镁离子影响。石灰石中含有少量的MgO，如果MgO含量低时，对浆液影响不大，当MgO含量集聚到一定量时，不仅会影响脱硫效率，而且与浆液中硫酸根离子反应，生成大量的泡沫。
3）油污影响。机组启动时燃烧大量柴油，未充分燃烧的柴油进入吸收塔附集在浆液的表面，经过浆液大量冲刷，形成油膜。
4）脱硫废水处置不合格。脱硫浆液重金属、有机物及粉尘不断集聚，如果废水系统不能正常投入，导致重金属、有机物含量增加使浆液品质恶化。
5）设备启停影响。当氧化风机突然停止时，由于大量空气鼓入而突然停止，导致浆液在吸收塔内震荡，其高度可达1.5米，同时氧化风机运行中产生空气会将浆液中气泡吹破，而氧化风机突然停运时大量气泡的产生会导致大量溢流。
4 吸收塔溢流控制措施
为防止吸收塔出现溢流现象，应当提高运行处理及判断能力，从吸收塔液位及氧化风机运行压力进行判断，适当对运行工况进行调整。
4.1 适当控制吸收塔液位，在保证脱硫系统正常运行的情况下，保持液位在低限运行，即控制在19.75m以下，单台氧化风机运行压力必须控制在60Kpa以下，两台氧化风机运行控制在70Kpa以下，同时控制吸收塔浆液密度在1140㎏/m³以下运行。
4.2 及时对脱硫废水进行处理，降低浆液中重金属，有机物，悬浮物，MgO及各种杂质的含量，避免因各种杂质集聚到一定量造成浆液中毒。使浆液气泡，
4.3 规范运行管理，氧化风机切换操作必须先启后停，停运氧化风机前必须先开启氧化风机排空门，使氧化风母管压力缓慢下降，禁止氧化风母管压力陡降，造成吸收塔浆液波动。
4.4 添加脱硫专用消泡剂
抑制吸收塔溢流最有效手段向吸收塔排水池坑加入消泡剂，在机组启动前加入量较大，向吸收塔内加消泡剂，并注意浆液是否起泡，机组启动正常后低负荷时连续加两天，以后每月定期加，平时发现有轻微溢流时加入少量消泡剂，但是加入消泡剂要防止出现脱硫效率降低和影响石膏脱水等负面效应。
4.5 在运行过程中一旦发现氧化风机压力异常上升，吸收塔液位也同时上升，应减少向吸收塔内补浆量，停运氧化风机，启动浆循泵调整吸收塔液位，关闭进入吸收塔水源，将吸收塔内浆液倒出，同时必须派人到现场检查溢流口有无溢流现象。运行中要加强氧化风压力的监视，当脱硫塔液位不变、或者是进出吸收塔内的液体处于平衡状态的情况下，氧化风机出口压力快速上涨，应判断为浆液起泡，此时应立即向吸收塔内加入消泡剂，观察氧化风机的压力变化情况，并防止氧化风机出口压力越限跳闸，导致吸收塔大量溢流，如遇到氧化风机跳闸后溢流，立即启动氧化风机运行将浆液中泡沫吹破。另外，还可通过启、停一台浆液循环泵来控制起泡和溢流；
4.6 添加专用除油剂，在机组启动时大量柴油油膜进入脱硫塔，占据吸收塔空间，影响浆液品质，除去浆液中油膜的有效手段是向排水池坑加入除油剂，在机组启动前、后加适量除油剂消除浆液中油膜。
4.7 对吸收塔进行换浆，吸收塔浆液品质恶化是由于浆液中含有大量极易造成浆液起泡的重金属、有机物、COD、BOD、MgO等物质，加大脱水及废水处理对浆液进行置换，防止浆液起泡溢流。
5 结束语
吸收塔浆液起泡溢流是石灰石-湿法脱硫中的常见问题，也是对脱硫系统安全运行影响和威胁最大的问题，必须加以重视。运行中当出现轻微溢流或液位、氧化风机压力发生异常，及时分析原因并采取措施，确保脱硫系统安全稳定运行。
作者简介：
陈贵方（1975-），男，助理工程师，大学专科，现任黔北发电厂燃运除灰脱硫部专责，从事脱硫运行管理.
论文作者:陈贵方
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
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