石(shi)灰石(shi) - 石(shi)膏湿法烟气(qi)脱硫工艺是目前电厂中技术(shu)相
对***成熟、应用***为(wei)广(guang)泛(fan)的烟气(qi)脱(tuo)硫方法(fa)，被(bei)广(guang)泛(fan)应用于(yu)1000MW 燃煤发电机(ji)组。随着(zhe)全球污染问(wen)题的日益严峻，我国不断(duan)地(di)提高了(le)(le)大气(qi)排(pai)放标(biao)准，伴(ban)随着(zhe)《燃煤电厂超低排(pai)放改造计划(hua)》实施的不断(duan)深(shen)入，脱(tuo)硫系统稳定、高效的运行变得尤为(wei)重要，所以脱(tuo)硫系统后续的发展方向(xiang)必将沿着(zhe)精细化、专业(ye)化发展。吸(xi)收(shou)塔浆液起泡(pao)往(wang)往(wang)会伴(ban)随着(zhe)吸(xi)收(shou)塔溢流，造成吸(xi)收(shou)塔液位(wei)异(yi)常、环境污染及设备腐蚀等问(wen)题。基于(yu)此(ci)，本文简要阐述了(le)(le)脱(tuo)硫系统中(zhong)吸(xi)收(shou)塔产(chan)生(sheng)泡(pao)沫的原因(yin)及影响因(yin)素，并(bing)提出具有针(zhen)对性的预防及解决方法(fa)。
1 泡沫生成原因及影响(xiang)因素
泡(pao)(pao)沫是气(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)分(fen)(fen)散(san)在液(ye)(ye)(ye)(ye)体中所(suo)形成(cheng)的(de)(de)彼此(ci)之间(jian)以(yi)液(ye)(ye)(ye)(ye)膜隔离的(de)(de)多(duo)孔(kong)膜状多(duo)分(fen)(fen)散(san)体系。正常情况(kuang)下(xia)泡(pao)(pao)沫生成(cheng)非常容(rong)易(yi)的(de)(de)原(yuan)(yuan)因有(you)(you)以(yi)下(xia)3个(ge)方面(mian)。***个(ge)是浆液(ye)(ye)(ye)(ye)中含(han)有(you)(you)表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)剂或(huo)(huo)者(zhe)类(lei)似(si)活(huo)性(xing)(xing)剂的(de)(de)成(cheng)分(fen)(fen)，而表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)剂在工(gong)业中通(tong)常被用作(zuo)起泡(pao)(pao)剂，因此(ci)，当(dang)浆液(ye)(ye)(ye)(ye)中含(han)有(you)(you)表面(mian)活(huo)性(xing)(xing)剂或(huo)(huo)类(lei)似(si)活(huo)性(xing)(xing)剂的(de)(de)成(cheng)分(fen)(fen)，活(huo)性(xing)(xing)剂处于气(qi)(qi)(qi)(qi)体、液(ye)(ye)(ye)(ye)体分(fen)(fen)界面(mian)，通(tong)入空(kong)(kong)气(qi)(qi)(qi)(qi)后(hou)(hou)，气(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)受(shou)到(dao)浮力影响(xiang)，浮出水面(mian)后(hou)(hou)形成(cheng)气(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)。控制气(qi)(qi)(qi)(qi)体的(de)(de)进入不(bu)能可(ke)减(jian)少或(huo)(huo)消除(chu)气(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)的(de)(de)产生，其(qi)原(yuan)(yuan)因是由于石灰(hui)石 - 石膏湿法脱硫(liu)(liu)工(gong)艺的(de)(de)原(yuan)(yuan)理。吸收塔中，吸收浆液(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)主(zhu)要(yao)成(cheng)分(fen)(fen)是石灰(hui)石，烟气(qi)(qi)(qi)(qi)中的(de)(de) SO2和浆液(ye)(ye)(ye)(ye)中的(de)(de) CaCO3在氧(yang)化(hua)空(kong)(kong)气(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)催化(hua)下(xia)，反应生成(cheng)二(er)水石膏，其(qi)反应如式（1）所(suo)示，二(er)氧(yang)化(hua)硫(liu)(liu)被脱除(chu)，二(er)水石膏经脱水装置后(hou)(hou)回(hui)收。因此(ci)受(shou)反应机理的(de)(de)影响(xiang)，吸收塔内(nei)要(yao)吹入足量的(de)(de)氧(yang)化(hua)空(kong)(kong)气(qi)(qi)(qi)(qi)以(yi)保证脱硫(liu)(liu)系统(tong)的(de)(de)有(you)(you)效运行(xing)，空(kong)(kong)气(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)吹入导致了溶液(ye)(ye)(ye)(ye)气(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)，此(ci)为第二(er)个(ge)原(yuan)(yuan)因。第三个(ge)是机械搅(jiao)动导致的(de)(de)气(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)生成(cheng)，吸收塔中部分(fen)(fen)旋转部件搅(jiao)动浆液(ye)(ye)(ye)(ye)以(yi)及循环泵作(zuo)用下(xia)的(de)(de)浆液(ye)(ye)(ye)(ye)均较容(rong)易(yi)产生气(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)。
研究表(biao)(biao)(biao)明(ming)，泡(pao)(pao)沫稳定性(xing)的(de)影响(xiang)因素有(you) ：表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)张(zhang)(zhang)力、溶液(ye)(ye)(ye)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)黏度、溶液(ye)(ye)(ye)泡(pao)(pao)沫双气(qi) - 液(ye)(ye)(ye)界面(mian)(mian)结(jie)构液(ye)(ye)(ye)膜(mo)弹性(xing)、气(qi)体通过双气(qi) -液(ye)(ye)(ye)界面(mian)(mian)结(jie)构液(ye)(ye)(ye)膜(mo)的(de)扩散、双气(qi) - 液(ye)(ye)(ye)界面(mian)(mian)结(jie)构表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)电(dian)荷的(de)影响(xiang)、溶液(ye)(ye)(ye)中杂质分子结(jie)构的(de)影响(xiang)等。在(zai)烟气(qi)脱硫中，上(shang)述因素中公认的(de)***主(zhu)要的(de)有(you)2个，分别(bie)为气(qi)泡(pao)(pao)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)张(zhang)(zhang)力和(he)溶液(ye)(ye)(ye)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)黏度。当表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)张(zhang)(zhang)力越(yue)小，溶液(ye)(ye)(ye)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)黏度越(yue)大，泡(pao)(pao)沫越(yue)容易(yi)生(sheng)成。因此增大表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)张(zhang)(zhang)力和(he)减(jian)小表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)黏度即可解决泡(pao)(pao)沫易(yi)生(sheng)成的(de)问题。
2 吸收塔浆液起泡溢流原因分(fen)析
在分析吸收塔内(nei)浆(jiang)液(ye)起泡(pao)(pao)(pao)溢(yi)流之前，首先应明确(que)浆(jiang)液(ye)泡(pao)(pao)(pao)直接导致了浆(jiang)液(ye)溢(yi)流，因(yin)浆(jiang)液(ye)起泡(pao)(pao)(pao)，工作人员无(wu)法准确(que)获(huo)取(qu)浆(jiang)液(ye)的准确(que)位置，造成了吸收塔内(nei)出现虚假液(ye)位的问(wen)题。就目前的吸收塔液(ye)位获(huo)取(qu)方(fang)式(shi)来看，差压变送器测量(liang)计算法用(yong)的较多，其基本原理公式(shi)如式(shi)（2）所示(shi)。
使用(yong)此方法测量起(qi)泡(pao)的(de)(de)(de)浆(jiang)(jiang)液(ye)液(ye)位(wei)(wei)(wei)，测量值和(he)实(shi)(shi)际值可(ke)相(xiang)差1~2m。其(qi)原(yuan)因(yin)是(shi)由(you)于浆(jiang)(jiang)液(ye)受(shou)自(zi)身重(zhong)力(li)的(de)(de)(de)影响，浆(jiang)(jiang)液(ye)密度自(zi)上而下越来(lai)越大，但绝大部分(fen)工作人员目前的(de)(de)(de)浆(jiang)(jiang)液(ye)取样位(wei)(wei)(wei)置都在浆(jiang)(jiang)液(ye)底(di)部，而取样处(chu)密度较(jiao)大，根(gen)据公式可(ke)知，计算液(ye)位(wei)(wei)(wei)势必会比实(shi)(shi)际液(ye)位(wei)(wei)(wei)低，***终造成浆(jiang)(jiang)液(ye)溢(yi)流问题的(de)(de)(de)发(fa)生。由(you)于浆(jiang)(jiang)液(ye)溢(yi)流的(de)(de)(de)直(zhi)接原(yuan)因(yin)是(shi)由(you)于浆(jiang)(jiang)液(ye)起(qi)泡(pao)，因(yin)此分(fen)析浆(jiang)(jiang)液(ye)起(qi)泡(pao)原(yuan)因(yin)并(bing)针(zhen)对这些原(yuan)因(yin)，制(zhi)订有(you)针(zhen)对性的(de)(de)(de)措(cuo)施，即可(ke)有(you)效地预防及(ji)缓解浆(jiang)(jiang)液(ye)溢(yi)流。根(gen)据目前的(de)(de)(de)运行情况进行分(fen)析，得出造成浆(jiang)(jiang)液(ye)起(qi)泡(pao)的(de)(de)(de)原(yuan)因(yin)主(zhu)要有(you)以下几个方面。
1）石(shi)(shi)灰(hui)石(shi)(shi)杂(za)质(zhi)偏多。如果石(shi)(shi)灰(hui)石(shi)(shi)中氧化镁的(de)含(han)量(liang)(liang)较高(gao)(gao)（一(yi)般正常(chang)使用(yong)的(de)石(shi)(shi)灰(hui)石(shi)(shi)中氧化镁的(de)含(han)量(liang)(liang)在1% 左右），而镁离(li)子(zi)的(de)溶解度又高(gao)(gao)于钙离(li)子(zi)，因此当(dang)镁离(li)子(zi)进入浆液并溶于浆液中后，就会提高(gao)(gao)浆液中溶解盐的(de)含(han)量(liang)(liang)，从(cong)而导致浆液中新出现的(de)气泡弹性更(geng)好，稳定性更(geng)佳，***终导致泡沫量(liang)(liang)的(de)异(yi)常(chang)。
2）溢流管防虹吸(xi)(xi)门设计不(bu)符合使用标准，过(guo)小的防虹吸(xi)(xi)门不(bu)仅在溢流发生时无法有效破坏虹吸(xi)(xi)问题，而且容易阻(zu)塞管道，导致(zhi)维护成本的增加。
3）脱硫系统(tong)中(zhong)废(fei)水(shui)清理不(bu)(bu)及时、不(bu)(bu)合理，导致了系统(tong)中(zhong)循(xun)环水(shui)水(shui)质不(bu)(bu)达标，杂质较多。因此(ci)在(zai)条(tiao)件(jian)允许或预(yu)算足(zu)够的情(qing)况(kuang)下投入(ru)废(fei)水(shui)处理系统(tong)，废(fei)水(shui)经处理后达到国家(jia)排(pai)放(fang)标准后，定(ding)期外排(pai)。
4）除(chu)(chu)(chu)雾(wu)(wu)器(qi)出现(xian)堵(du)塞(sai)故障(zhang)，不能(neng)(neng)有效的(de)(de)(de)(de)消除(chu)(chu)(chu)泡(pao)(pao)(pao)沫。吸收(shou)塔内除(chu)(chu)(chu)雾(wu)(wu)器(qi)主要被用于烟气出口(kou)位置残留液体的(de)(de)(de)(de)吸除(chu)(chu)(chu)和(he)一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)消除(chu)(chu)(chu)泡(pao)(pao)(pao)沫的(de)(de)(de)(de)作用，其原理(li)是除(chu)(chu)(chu)雾(wu)(wu)器(qi)的(de)(de)(de)(de)冲(chong)洗水能(neng)(neng)在一定(ding)(ding)程度上(shang)压(ya)制和(he)破坏(huai)(huai)泡(pao)(pao)(pao)沫，而控制了(le)泡(pao)(pao)(pao)沫层(ceng)的(de)(de)(de)(de)厚(hou)度，溢(yi)流现(xian)象即(ji)得到(dao)了(le)很好的(de)(de)(de)(de)避免。因此当除(chu)(chu)(chu)雾(wu)(wu)器(qi)出现(xian)堵(du)塞(sai)故障(zhang)时，缺少了(le)一股(gu)压(ya)制和(he)破坏(huai)(huai)泡(pao)(pao)(pao)沫的(de)(de)(de)(de)力量，泡(pao)(pao)(pao)沫增大增厚(hou)，提高了(le)浆液溢(yi)流的(de)(de)(de)(de)发生几率。
5）电(dian)(dian)(dian)除(chu)尘(chen)器末级除(chu)尘(chen)器振(zhen)动(dong)频(pin)(pin)率也是(shi)影响(xiang)浆(jiang)液(ye)起泡(pao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)大(da)(da)重要(yao)原因(yin)。由(you)于电(dian)(dian)(dian)除(chu)尘(chen)器末端除(chu)尘(chen)器主要(yao)用来吸收细灰(hui)，细灰(hui)易飞扬，因(yin)此(ci)若电(dian)(dian)(dian)除(chu)尘(chen)器前(qian)后(hou)振(zhen)打频(pin)(pin)率一(yi)样的(de)(de)(de)(de)话(hua)，极易造成细灰(hui)飞扬，不仅会导致烟气排放时(shi)(shi)粉尘(chen)超标，而且当(dang)大(da)(da) 量的(de)(de)(de)(de)粉尘(chen)进(jin)入(ru)吸收塔浆(jiang)液(ye)中时(shi)(shi)，浆(jiang)液(ye)表面张(zhang)力变大(da)(da)，造成泡(pao)程(cheng)学、信息反(fan)馈理论等方面应(ying)用到其中，以此(ci)构(gou)建一(yi)个(ge)完善的(de)(de)(de)(de)设备全(quan)周(zhou)期的(de)(de)(de)(de)维修(xiu)防护(hu)系(xi)统，为(wei)化工设备运行的(de)(de)(de)(de)稳定性(xing)和安全(quan)性(xing)提(ti)供了基础性(xing)的(de)(de)(de)(de)保障(zhang)。沫厚度增加，提(ti)高溢(yi)流发生的(de)(de)(de)(de)概率。电(dian)(dian)(dian)除(chu)尘(chen)器前(qian)后(hou)端除(chu)尘(chen)器振(zhen)打频(pin)(pin)率应(ying)有所差异，调(diao)整(zheng)的(de)(de)(de)(de)标准具体根据生成石膏的(de)(de)(de)(de)品质及颜色进(jin)行调(diao)整(zheng)。
6）脱硫系统(tong)正常运行时，由于反应机(ji)理(li)，需要(yao)鼓入一定(ding)量的氧(yang)(yang)化(hua)空(kong)气(qi)(qi)，但氧(yang)(yang)化(hua)空(kong)气(qi)(qi)的量突然(ran)改变时极易(yi)造成浆液起泡，这种现(xian)象多发生于氧(yang)(yang)化(hua)风机(ji)突然(ran)跳(tiao)闸(zha)时，跳(tiao)闸(zha)后氧(yang)(yang)化(hua)风量骤减，打破了吸收(shou)塔(ta)内原(yuan)有的气(qi)(qi) - 液平衡(heng)，并由此(ci)造成浆液起泡，***终(zhong)出现(xian)溢流问题。
7）燃煤(mei)锅炉中(zhong)煤(mei)粉燃烧不充分(fen)时(shi)，就(jiu)会有部分(fen)碳粉随着烟气(qi)进入吸(xi)收塔(ta)内，当进入吸(xi)收塔(ta)内的(de)(de)烟气(qi)中(zhong)碳粉含量大于(yu)7%时(shi)，吸(xi)收塔(ta)内发生起(qi)泡溢流问(wen)题的(de)(de)频率就(jiu)会大幅提高。
3 浆液起泡(pao)溢流的危害
1）当吸收塔内(nei)出现起泡问题时，随(sui)着气泡越(yue)(yue)来越(yue)(yue)多，导致(zhi)形(xing)成泡沫层并越(yue)(yue)来越(yue)(yue)厚，势必会压缩吸收塔内(nei)浆(jiang)(jiang)(jiang)液反应区的空间(jian)，增加(jia)了浆(jiang)(jiang)(jiang)液脱硫的负荷，脱硫效率明显(xian)降低。单位体积内(nei)的浆(jiang)(jiang)(jiang)液若长时间(jian)超负荷工作，势必会增加(jia)浆(jiang)(jiang)(jiang)液中(zhong)亚硫酸盐(yan)的浓度，而亚硫酸盐(yan)浓度的提高又会增加(jia)泡沫厚度，导致(zhi)脱硫系统陷入死循(xun)环(huan)中(zhong)。
2）当吸收(shou)塔内泡沫过多造成(cheng)溢(yi)流问(wen)(wen)题(ti)时，吸收(shou)塔前后连(lian)接设(she)备(bei)(bei)及管(guan)(guan)道(dao)均(jun)会(hui)受到(dao)腐蚀，当设(she)备(bei)(bei)、管(guan)(guan)道(dao)长时间(jian)存在于腐蚀的环境中(zhong)时，轻则磨穿管(guan)(guan)道(dao)，造成(cheng)漏(lou)烟(yan)问(wen)(wen)题(ti)，重则造成(cheng)前后设(she)备(bei)(bei)的损坏(huai)，导(dao)致(zhi)(zhi)脱硫系统无法正(zheng)常运转，***终造成(cheng)停工停产。如溢(yi)流后会(hui)导(dao)致(zhi)(zhi) GGH 无法正(zheng)常对烟(yan)气(qi)进行换(huan)热(re)处理，溢(yi)流严重时会(hui)堵塞(sai) GGH，增加(jia)升压风机和引风机的工作负荷，***终会(hui)导(dao)致(zhi)(zhi)炉膛无法维(wei)持负压。
3）起泡溢流(liu)会使石膏排出泵工作时排出大量气泡，导(dao)致泵工作电流(liu)的不稳定(ding)，***终会造成该泵的损(sun)坏。
4 预(yu)防(fang)和缓解浆液起泡的措(cuo)施(shi)
1）完善溢流管防(fang)虹吸门的设(she)计(ji)(ji)，增大虹吸管道的直(zhi)径，并(bing)增加(jia)冲洗管的设(she)计(ji)(ji)。
2）选择停机(ji)维护时，更(geng)改(gai)排烟管道的倾斜度***一定程度，溢流发生(sheng)时浆液可依(yi)靠自身重力流回(hui)***吸收内为(wei)宜。
3）烟道(dao)内加装冲洗水管道(dao)，***大限度地保(bao)护设备(bei)不受浆(jiang)液的腐蚀。
4）吸收(shou)塔内用于补水的水质应严(yan)格把(ba)控，循环(huan)水应加强过滤 ；石(shi)灰石(shi)料中的 MgO 和 SiO2含量应严(yan)格把(ba)控，超标的石(shi)灰石(shi)料坚决(jue)不使(shi)用。
5）尽可能使吸收塔内所有补充用(yong)水都经过除雾器进(jin)入塔内 ；定期分析除雾器冲洗水压。
6）条件允(yun)许(xu)的(de)情况下，废水系统应及时(shi)外(wai)排废水。
7）及时(shi)、准确地调整燃(ran)烧(shao)(shao)环境，定(ding)时(shi)清(qing)理磨煤机分离器，减少颗粒超(chao)大(da)的煤粉进入燃(ran)烧(shao)(shao)室(shi)的概率。
8）氧(yang)化(hua)风(feng)机的(de)运行状况应视吸(xi)收(shou)塔内反应情况而定(ding)，切(qie)不可长(zhang)时间鼓入过(guo)量的(de)氧(yang)化(hua)空气，结合***终(zhong)石(shi)膏的(de)成色确(que)定(ding)氧(yang)化(hua)空气的(de)需求量，从而制订合理的(de)氧(yang)化(hua)风(feng)机启停时间。
9）吸收塔(ta)内各处(chu)浆液密度(du)不同(tong)，为(wei)了使(shi)差压变送(song)器测量法(fa)计算(suan)得到的数(shu)据更加接(jie)近真实值(zhi)，取样处(chu)应从上***下多选几处(chu)。
10）若经过上(shang)述措施后浆(jiang)液仍然起(qi)泡严(yan)重，***好的(de)解决(jue)办法是更换部分浆(jiang)液。
5 结语
研究(jiu)表明，在石(shi)灰石(shi) - 石(shi)膏湿法烟(yan)气脱硫工艺中吸收塔浆液起(qi)(qi)泡(pao)溢(yi)流(liu)不仅仅是由一个原(yuan)因(yin)(yin)引(yin)起(qi)(qi)的(de)，往往由多方面的(de)因(yin)(yin)素造(zao)(zao)成的(de)。当吸收塔内出现起(qi)(qi)泡(pao)溢(yi)流(liu)问(wen)题时(shi)(shi)，应(ying)及时(shi)(shi)、准确地分析出造(zao)(zao)成起(qi)(qi)泡(pao)溢(yi)流(liu)的(de)原(yuan)因(yin)(yin)，根据原(yuan)因(yin)(yin)有针(zhen)对(dui)性地制订应(ying)对(dui)措施，及时(shi)(shi)制止浆液溢(yi)流(liu)的(de)持续(xu)发生，***大限度地保护连(lian)接管道(dao)及设备。
