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石(shi)灰石(shi) - 石(shi)膏湿法烟气脱硫工艺(yi)是目前电厂中技(ji)术相

对(dui)***成熟、应用***为广泛(fan)的(de)(de)(de)烟气脱(tuo)硫方法，被广泛(fan)应用于(yu)1000MW 燃(ran)煤(mei)发(fa)(fa)电机(ji)组。随(sui)着(zhe)全球污染问(wen)题的(de)(de)(de)日益严峻，我国不断地提高了大气排放(fang)标准(zhun)，伴随(sui)着(zhe)《燃(ran)煤(mei)电厂超低排放(fang)改(gai)造计划(hua)》实施的(de)(de)(de)不断深入，脱(tuo)硫系统稳定、高效的(de)(de)(de)运(yun)行变得(de)尤为重要，所以脱(tuo)硫系统后续的(de)(de)(de)发(fa)(fa)展(zhan)方向必将(jiang)沿着(zhe)精细化(hua)、专业化(hua)发(fa)(fa)展(zhan)。吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)塔(ta)浆液起泡(pao)往(wang)往(wang)会伴随(sui)着(zhe)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)塔(ta)溢流，造成吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)塔(ta)液位异常、环境污染及设备腐(fu)蚀等问(wen)题。基于(yu)此，本文简要阐述了脱(tuo)硫系统中吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)塔(ta)产(chan)生泡(pao)沫的(de)(de)(de)原因及影(ying)响因素，并提出(chu)具有针对(dui)性的(de)(de)(de)预防(fang)及解(jie)决方法。

1  泡(pao)沫(mo)生成原因及影响因素

泡沫是气(qi)(qi)(qi)泡分(fen)散在(zai)液(ye)体(ti)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)所形成(cheng)的(de)彼此(ci)(ci)之间以(yi)液(ye)膜(mo)隔离的(de)多孔膜(mo)状多分(fen)散体(ti)系(xi)(xi)。正常(chang)情况下(xia)泡沫生成(cheng)非常(chang)容(rong)易的(de)原因(yin)有(you)以(yi)下(xia)3个方(fang)面。***个是浆(jiang)液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)含(han)有(you)表(biao)面活(huo)(huo)(huo)性(xing)剂(ji)(ji)(ji)或者类(lei)似活(huo)(huo)(huo)性(xing)剂(ji)(ji)(ji)的(de)成(cheng)分(fen)，而表(biao)面活(huo)(huo)(huo)性(xing)剂(ji)(ji)(ji)在(zai)工业(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)通常(chang)被用作起泡剂(ji)(ji)(ji)，因(yin)此(ci)(ci)，当浆(jiang)液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)含(han)有(you)表(biao)面活(huo)(huo)(huo)性(xing)剂(ji)(ji)(ji)或类(lei)似活(huo)(huo)(huo)性(xing)剂(ji)(ji)(ji)的(de)成(cheng)分(fen)，活(huo)(huo)(huo)性(xing)剂(ji)(ji)(ji)处于气(qi)(qi)(qi)体(ti)、液(ye)体(ti)分(fen)界面，通入(ru)空(kong)气(qi)(qi)(qi)后，气(qi)(qi)(qi)泡受(shou)到浮力影响(xiang)，浮出水面后形成(cheng)气(qi)(qi)(qi)泡。控制气(qi)(qi)(qi)体(ti)的(de)进入(ru)不(bu)能可(ke)减(jian)少或消除(chu)气(qi)(qi)(qi)泡的(de)产生，其(qi)(qi)原因(yin)是由(you)于石(shi)(shi)(shi)灰(hui)石(shi)(shi)(shi) - 石(shi)(shi)(shi)膏湿(shi)法脱(tuo)硫(liu)工艺的(de)原理。吸收塔(ta)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，吸收浆(jiang)液(ye)的(de)主要(yao)成(cheng)分(fen)是石(shi)(shi)(shi)灰(hui)石(shi)(shi)(shi)，烟(yan)气(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de) SO2和浆(jiang)液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de) CaCO3在(zai)氧化空(kong)气(qi)(qi)(qi)的(de)催化下(xia)，反应生成(cheng)二(er)水石(shi)(shi)(shi)膏，其(qi)(qi)反应如式（1）所示(shi)，二(er)氧化硫(liu)被脱(tuo)除(chu)，二(er)水石(shi)(shi)(shi)膏经脱(tuo)水装置(zhi)后回收。因(yin)此(ci)(ci)受(shou)反应机(ji)(ji)理的(de)影响(xiang)，吸收塔(ta)内要(yao)吹(chui)入(ru)足量的(de)氧化空(kong)气(qi)(qi)(qi)以(yi)保证脱(tuo)硫(liu)系(xi)(xi)统的(de)有(you)效运行(xing)，空(kong)气(qi)(qi)(qi)的(de)吹(chui)入(ru)导致了溶液(ye)气(qi)(qi)(qi)泡，此(ci)(ci)为第(di)二(er)个原因(yin)。第(di)三个是机(ji)(ji)械(xie)搅(jiao)动导致的(de)气(qi)(qi)(qi)泡生成(cheng)，吸收塔(ta)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)部分(fen)旋(xuan)转部件搅(jiao)动浆(jiang)液(ye)以(yi)及循环泵作用下(xia)的(de)浆(jiang)液(ye)均较(jiao)容(rong)易产生气(qi)(qi)(qi)泡。

研究表(biao)明，泡沫(mo)稳(wen)定性的(de)(de)影(ying)响(xiang)因(yin)素有 ：表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)张(zhang)力、溶(rong)液(ye)(ye)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)黏(nian)度、溶(rong)液(ye)(ye)泡沫(mo)双(shuang)气(qi)(qi) - 液(ye)(ye)界(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)结(jie)构液(ye)(ye)膜弹性、气(qi)(qi)体通(tong)过双(shuang)气(qi)(qi) -液(ye)(ye)界(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)结(jie)构液(ye)(ye)膜的(de)(de)扩(kuo)散(san)、双(shuang)气(qi)(qi) - 液(ye)(ye)界(jie)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)结(jie)构表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)电荷的(de)(de)影(ying)响(xiang)、溶(rong)液(ye)(ye)中杂质分子结(jie)构的(de)(de)影(ying)响(xiang)等。在烟气(qi)(qi)脱硫中，上述因(yin)素中公认的(de)(de)***主要的(de)(de)有2个，分别为气(qi)(qi)泡表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)张(zhang)力和溶(rong)液(ye)(ye)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)黏(nian)度。当表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)张(zhang)力越小，溶(rong)液(ye)(ye)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)黏(nian)度越大(da)，泡沫(mo)越容易生(sheng)成。因(yin)此增大(da)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)张(zhang)力和减小表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)黏(nian)度即可解决(jue)泡沫(mo)易生(sheng)成的(de)(de)问题。

2  吸收塔浆液起泡溢流原(yuan)因分(fen)析

在分析(xi)吸(xi)收(shou)塔(ta)内浆(jiang)(jiang)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)起泡溢(yi)流(liu)之前，首先应明确浆(jiang)(jiang)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)泡直接导(dao)致了(le)浆(jiang)(jiang)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)溢(yi)流(liu)，因(yin)浆(jiang)(jiang)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)起泡，工作人员无(wu)法(fa)准(zhun)确获取(qu)浆(jiang)(jiang)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)准(zhun)确位(wei)置，造(zao)成了(le)吸(xi)收(shou)塔(ta)内出现虚假(jia)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)位(wei)的(de)问(wen)题。就(jiu)目前的(de)吸(xi)收(shou)塔(ta)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)位(wei)获取(qu)方(fang)式来看(kan)，差(cha)压变(bian)送器(qi)测量计算法(fa)用的(de)较多(duo)，其基本原理公式如式（2）所示(shi)。

使(shi)用此方法测(ce)(ce)量(liang)起(qi)泡的(de)(de)浆(jiang)液(ye)(ye)(ye)液(ye)(ye)(ye)位，测(ce)(ce)量(liang)值(zhi)和实(shi)际值(zhi)可相差1~2m。其原因(yin)(yin)(yin)是由于浆(jiang)液(ye)(ye)(ye)受(shou)自(zi)(zi)身(shen)重(zhong)力的(de)(de)影响，浆(jiang)液(ye)(ye)(ye)密度(du)自(zi)(zi)上而下越来越大(da)，但绝大(da)部分(fen)(fen)工作人员目(mu)前(qian)(qian)的(de)(de)浆(jiang)液(ye)(ye)(ye)取样(yang)位置都在浆(jiang)液(ye)(ye)(ye)底部，而取样(yang)处密度(du)较大(da)，根(gen)据(ju)公式(shi)可知，计算液(ye)(ye)(ye)位势必会比(bi)实(shi)际液(ye)(ye)(ye)位低(di)，***终造(zao)成浆(jiang)液(ye)(ye)(ye)溢(yi)流(liu)问题(ti)的(de)(de)发生。由于浆(jiang)液(ye)(ye)(ye)溢(yi)流(liu)的(de)(de)直(zhi)接原因(yin)(yin)(yin)是由于浆(jiang)液(ye)(ye)(ye)起(qi)泡，因(yin)(yin)(yin)此分(fen)(fen)析浆(jiang)液(ye)(ye)(ye)起(qi)泡原因(yin)(yin)(yin)并针对(dui)这(zhei)些原因(yin)(yin)(yin)，制订有(you)(you)针对(dui)性的(de)(de)措施，即可有(you)(you)效地预防及缓解浆(jiang)液(ye)(ye)(ye)溢(yi)流(liu)。根(gen)据(ju)目(mu)前(qian)(qian)的(de)(de)运行情(qing)况进行分(fen)(fen)析，得出(chu)造(zao)成浆(jiang)液(ye)(ye)(ye)起(qi)泡的(de)(de)原因(yin)(yin)(yin)主要有(you)(you)以下几个方面。

1）石灰(hui)石杂质偏多。如(ru)果(guo)石灰(hui)石中(zhong)氧(yang)(yang)化镁的(de)(de)(de)含(han)量(liang)较高（一般正常使用的(de)(de)(de)石灰(hui)石中(zhong)氧(yang)(yang)化镁的(de)(de)(de)含(han)量(liang)在1% 左(zuo)右），而镁离子(zi)(zi)的(de)(de)(de)溶(rong)解(jie)度又高于钙离子(zi)(zi)，因此当镁离子(zi)(zi)进入浆(jiang)液(ye)并溶(rong)于浆(jiang)液(ye)中(zhong)后，就(jiu)会(hui)提高浆(jiang)液(ye)中(zhong)溶(rong)解(jie)盐的(de)(de)(de)含(han)量(liang)，从而导(dao)(dao)致浆(jiang)液(ye)中(zhong)新(xin)出现的(de)(de)(de)气泡(pao)弹(dan)性(xing)更好，稳定性(xing)更佳，***终导(dao)(dao)致泡(pao)沫量(liang)的(de)(de)(de)异常。

2）溢流(liu)管(guan)防(fang)虹吸门设计不(bu)符合使(shi)用(yong)标准，过(guo)小(xiao)的防(fang)虹吸门不(bu)仅在溢流(liu)发生时无法(fa)有(you)效破坏虹吸问题，而(er)且容易阻塞管(guan)道(dao)，导(dao)致维护成本的增加。

3）脱硫系统中(zhong)废水(shui)清理不及时、不合理，导致了(le)系统中(zhong)循(xun)环(huan)水(shui)水(shui)质(zhi)不达(da)标，杂质(zhi)较多。因此(ci)在条件允许或预(yu)算(suan)足(zu)够的情况下投入废水(shui)处理系统，废水(shui)经(jing)处理后(hou)达(da)到国家排放标准后(hou)，定期外(wai)排。

4）除雾(wu)器(qi)(qi)出现(xian)堵(du)塞故(gu)(gu)障(zhang)，不能有(you)效的(de)(de)消除泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)。吸(xi)收塔(ta)内除雾(wu)器(qi)(qi)主要被用(yong)于烟气(qi)出口位置残留液(ye)体(ti)的(de)(de)吸(xi)除和(he)一(yi)(yi)定的(de)(de)消除泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)的(de)(de)作(zuo)用(yong)，其原(yuan)理(li)是(shi)除雾(wu)器(qi)(qi)的(de)(de)冲洗(xi)水能在一(yi)(yi)定程度上压制和(he)破(po)坏泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)，而控制了(le)(le)泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)层的(de)(de)厚度，溢流(liu)现(xian)象即得到了(le)(le)很好的(de)(de)避免。因此当除雾(wu)器(qi)(qi)出现(xian)堵(du)塞故(gu)(gu)障(zhang)时，缺(que)少了(le)(le)一(yi)(yi)股压制和(he)破(po)坏泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)的(de)(de)力(li)量，泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)增(zeng)大增(zeng)厚，提高了(le)(le)浆(jiang)液(ye)溢流(liu)的(de)(de)发生几率。

5）电(dian)除(chu)(chu)尘(chen)(chen)器末(mo)级除(chu)(chu)尘(chen)(chen)器振动频(pin)(pin)率(lv)也(ye)是影响浆(jiang)液(ye)起泡(pao)的(de)一大(da)重要原因(yin)(yin)。由于电(dian)除(chu)(chu)尘(chen)(chen)器末(mo)端(duan)除(chu)(chu)尘(chen)(chen)器主要用(yong)来吸收(shou)细(xi)灰，细(xi)灰易飞扬(yang)，因(yin)(yin)此若电(dian)除(chu)(chu)尘(chen)(chen)器前(qian)后振打(da)频(pin)(pin)率(lv)一样的(de)话(hua)，极易造成细(xi)灰飞扬(yang)，不仅(jin)会导致烟气(qi)排放(fang)时粉(fen)尘(chen)(chen)超(chao)标，而且当大(da) 量的(de)粉(fen)尘(chen)(chen)进入吸收(shou)塔(ta)浆(jiang)液(ye)中(zhong)时，浆(jiang)液(ye)表(biao)面张(zhang)力变大(da)，造成泡(pao)程学、信息反馈理(li)论等方面应用(yong)到其中(zhong)，以此构建一个完(wan)善的(de)设备全周期的(de)维修防(fang)护系统(tong)，为化工(gong)设备运行的(de)稳定性和安全性提(ti)供(gong)了基础(chu)性的(de)保障。沫厚(hou)度(du)增加(jia)，提(ti)高溢流(liu)发生(sheng)的(de)概率(lv)。电(dian)除(chu)(chu)尘(chen)(chen)器前(qian)后端(duan)除(chu)(chu)尘(chen)(chen)器振打(da)频(pin)(pin)率(lv)应有所差异(yi)，调(diao)(diao)整(zheng)的(de)标准具体根据生(sheng)成石膏的(de)品(pin)质及颜色进行调(diao)(diao)整(zheng)。

6）脱(tuo)硫系(xi)统(tong)正常运行时，由于反应机理，需要鼓入一定量(liang)的(de)氧(yang)化(hua)空气(qi)，但氧(yang)化(hua)空气(qi)的(de)量(liang)突(tu)然改变时极易(yi)造成(cheng)浆(jiang)液(ye)(ye)起泡，这种现象(xiang)多发生于氧(yang)化(hua)风机突(tu)然跳闸时，跳闸后氧(yang)化(hua)风量(liang)骤减，打破了吸(xi)收(shou)塔内原有的(de)气(qi) - 液(ye)(ye)平衡，并(bing)由此造成(cheng)浆(jiang)液(ye)(ye)起泡，***终出现溢流问(wen)题。

7）燃煤(mei)锅炉(lu)中(zhong)煤(mei)粉(fen)燃烧不充(chong)分时(shi)，就会有部分碳粉(fen)随着烟气进入吸收塔内，当进入吸收塔内的烟气中(zhong)碳粉(fen)含量大于7%时(shi)，吸收塔内发生起泡溢流问题的频率(lv)就会大幅提高。

3  浆(jiang)液起泡溢(yi)流的危害(hai)

1）当吸收塔内出现起(qi)泡(pao)(pao)问(wen)题(ti)时，随着(zhe)气(qi)泡(pao)(pao)越来越多，导致形成泡(pao)(pao)沫层(ceng)并(bing)越来越厚，势(shi)必会压缩吸收塔内浆液(ye)(ye)(ye)反应(ying)区的(de)(de)(de)空间，增(zeng)(zeng)加(jia)了浆液(ye)(ye)(ye)脱硫(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)负荷，脱硫(liu)(liu)(liu)效率明显降低。单位体积内的(de)(de)(de)浆液(ye)(ye)(ye)若长时间超(chao)负荷工作(zuo)，势(shi)必会增(zeng)(zeng)加(jia)浆液(ye)(ye)(ye)中亚(ya)硫(liu)(liu)(liu)酸盐(yan)(yan)的(de)(de)(de)浓(nong)度，而(er)亚(ya)硫(liu)(liu)(liu)酸盐(yan)(yan)浓(nong)度的(de)(de)(de)提高又会增(zeng)(zeng)加(jia)泡(pao)(pao)沫厚度，导致脱硫(liu)(liu)(liu)系统陷入(ru)死循环中。

2）当(dang)吸(xi)收塔内泡沫过多造(zao)成溢(yi)流(liu)问题时(shi)，吸(xi)收塔前(qian)后连接设备及管(guan)(guan)道均会受到腐蚀，当(dang)设备、管(guan)(guan)道长时(shi)间存(cun)在于腐蚀的环境中时(shi)，轻则磨穿管(guan)(guan)道，造(zao)成漏烟问题，重则造(zao)成前(qian)后设备的损坏，导致(zhi)脱硫系(xi)统(tong)无(wu)法正(zheng)常运转，***终(zhong)造(zao)成停工(gong)停产。如(ru)溢(yi)流(liu)后会导致(zhi) GGH 无(wu)法正(zheng)常对(dui)烟气进行(xing)换热处(chu)理，溢(yi)流(liu)严重时(shi)会堵塞 GGH，增(zeng)加升压风机和引(yin)风机的工(gong)作负(fu)荷(he)，***终(zhong)会导致(zhi)炉膛(tang)无(wu)法维持负(fu)压。

3）起(qi)泡溢流会使石膏排(pai)出泵工作(zuo)时排(pai)出大量气泡，导致泵工作(zuo)电流的不稳定，***终会造成该泵的损坏(huai)。

4  预防和缓解(jie)浆液(ye)起泡的(de)措(cuo)施

1）完善溢流管(guan)(guan)防虹(hong)吸门(men)的(de)(de)设(she)计(ji)，增大(da)虹(hong)吸管(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)直(zhi)径，并(bing)增加冲洗(xi)管(guan)(guan)的(de)(de)设(she)计(ji)。

2）选择停机维护时(shi)，更改排烟管道的倾斜度***一(yi)定(ding)程(cheng)度，溢流发生时(shi)浆液可依靠自(zi)身重(zhong)力流回***吸收内为宜。

3）烟(yan)道内加装冲洗水管(guan)道，***大限度地保护设(she)备不受浆液的腐(fu)蚀。

4）吸(xi)收塔内用(yong)于补水(shui)的水(shui)质应(ying)严(yan)(yan)格(ge)把控，循环(huan)水(shui)应(ying)加(jia)强(qiang)过滤 ；石灰石料中的 MgO 和 SiO2含量应(ying)严(yan)(yan)格(ge)把控，超标(biao)的石灰石料坚决不使(shi)用(yong)。

5）尽可能使吸收塔内所有补充用水(shui)都经过(guo)除(chu)雾(wu)器(qi)进入(ru)塔内 ；定期分析除(chu)雾(wu)器(qi)冲洗水(shui)压(ya)。

6）条件允许的(de)情(qing)况下，废水系统应及时外排废水。

7）及时、准(zhun)确地调整燃烧环境，定(ding)时清理磨煤(mei)机分离器，减少颗粒超(chao)大的(de)(de)煤(mei)粉进入燃烧室的(de)(de)概(gai)率。

8）氧化(hua)风机的(de)(de)运行状况应(ying)视吸收塔内反(fan)应(ying)情况而定，切不可长时间(jian)鼓入过量的(de)(de)氧化(hua)空(kong)气(qi)，结合(he)***终(zhong)石膏的(de)(de)成色(se)确定氧化(hua)空(kong)气(qi)的(de)(de)需求量，从而制订(ding)合(he)理(li)的(de)(de)氧化(hua)风机启停时间(jian)。

9）吸(xi)收塔(ta)内(nei)各处(chu)浆液密度不同，为了使差压变(bian)送器测量(liang)法计(ji)算得(de)到的数据更加(jia)接近真实值，取样(yang)处(chu)应从上***下多选几处(chu)。

10）若(ruo)经过上述措(cuo)施后浆液仍然起泡(pao)严(yan)重(zhong)，***好(hao)的解(jie)决办法是更换(huan)部分浆液。

5  结语

研究表明(ming)，在石(shi)灰石(shi) - 石(shi)膏湿法烟(yan)气(qi)脱硫工艺中吸收(shou)塔浆液起(qi)泡(pao)溢流不仅(jin)仅(jin)是(shi)由一个(ge)原(yuan)因(yin)引起(qi)的(de)，往(wang)往(wang)由多方(fang)面的(de)因(yin)素(su)造成的(de)。当吸收(shou)塔内(nei)出现(xian)起(qi)泡(pao)溢流问题(ti)时(shi)，应及(ji)时(shi)、准(zhun)确地(di)(di)分析出造成起(qi)泡(pao)溢流的(de)原(yuan)因(yin)，根(gen)据原(yuan)因(yin)有针(zhen)对(dui)性地(di)(di)制(zhi)订应对(dui)措施，及(ji)时(shi)制(zhi)止浆液溢流的(de)持续(xu)发生，***大限度地(di)(di)保护连接管道及(ji)设备。