吸收塔浆液溢流原因分析及处理措施

王国微，许建斌，李晓彬

(河北西柏坡发电有限责任公司，石家庄 050400)

在石灰石-石膏湿法脱硫中，吸收塔浆液溢流是较为常见的一种不安全现象，它会对脱硫系统的正常运行造成较大危害，如果不及时采取预防措施，会导致脱硫系统停运。浆液少量溢流时，通过吸收塔溢流管进入排水坑，再由排水坑泵打回吸收塔重复使用。而当吸收塔浆液起泡溢流严重时，无法及时输送回吸收塔，导致浆液溢出排水坑，污染环境，甚至浆液泡沫进入原烟气烟道中，如果上位机监视且采取有效措施不及时就会导致重大事故发生。

1 概述

河北西柏坡发电有限责任公司(简称“西柏坡电厂”)三期工程为2台600 MW机组，采用石灰石-湿法脱硫工艺，燃烧煤为神华低硫煤。在脱硫系统正常运行过程中，发生过几次吸收塔溢流事件，严重影响了脱硫系统的安全稳定运行。

a.西柏坡电厂三期工程发生浆液起泡溢流，增压风机振动急速升高(因振动测点故障率高退出增压风机保护，所以增压风机未保护停运)，风机排污口大量浆液排出。脱硫系统人工紧急停运，检查风机发现，几乎所有的叶片发生弯曲变形，个别发生断裂，全部更换新叶片，经济损失严重。

b.西柏坡电厂三期工程正常运行液位为8～8.5 m，起泡严重时，液位最高只能保持在7.6 m左右，有时液位甚至降至7 m以内运行，脱硫反应氧化效果不能保证，浆液中亚硫酸盐含量逐渐增高，致使浆液品质恶化，不但脱硫系统不能稳定运行，且石膏脱水效果差，降低石膏的综合利用价值。

c.浆液溢流到烟道后，烟道积灰逐渐严重，烟道通流面积减小，阻力增加，影响脱硫烟气流速和锅炉的安全运行。机组每次检修，需要将原烟气烟道内大量积灰彻底清理，保证烟气的通流面积。

d.浆液存在大量泡沫，造成浆液循环泵叶轮汽蚀严重，出力下降，电流降低。循环泵出力降低则代表系统液气比下降，严重影响脱硫效率。

e.溢流的浆液量过多，地坑泵不能及时排回吸收塔，导致浆液溢流到地面，影响现场环境卫生，导致二次污染。

2 原因分析

吸收塔浆液溢流主要是塔内泡沫过多引起的“虚假液位”造成的。由于吸收塔液位多采用装在吸收塔底部的压差式液位计测量，脱硫控制系统显示的液位是根据差压变送器测得的差压与吸收塔内浆液密度计算得来的，而吸收塔内真实液位由于泡沫引起的“虚假液位”远高于上位机显示液位，再加上底部搅拌器搅拌、氧化空气鼓入、浆液喷淋等因素的综合影响而引起液位波动，从而导致吸收塔在显示正常液位时发生间歇性溢流。而溢流的产生必须具备3个条件：气体与液体连续且充分地接触；气体与液体的密度相差非常大；表面张力越小的液体越容易起泡。纯净的液体起泡性只与其表面张力有关，但是由于纯净液体起泡后，液膜之间能相互连接，使形成的气泡不断扩大，最终破裂。因此纯净的液体不能形成稳定的泡沫。吸收塔浆液起泡是由于系统中进入了其它成分，增加了气泡液膜的机械强度，即增加了泡沫的稳定性，最终导致起泡溢流现象的产生。引起浆液起泡及溢流的原因有以下几点：

a.除尘器运行效率差，进口烟气粉尘超标，含有大量惰性物质的杂质进入吸收塔，导致浆液起泡；

b.煤质不好、锅炉燃烧不充分或者锅炉投油使进口烟气含油，也会引起浆液起泡；

c.吸收剂石灰石中含MgO(起泡剂)过量，MgO过量不仅影响脱硫效率，而且会与硫酸根离子发生反应导致浆液起泡；

d.吸收塔浆液里重金属离子增多引起浆液表面张力增加，从而使浆液表面起泡；

e.脱硫系统工艺水水质的参数指标达不到设计要求，也会导致吸收塔浆液起泡；

f.运行过程中出现氧化风机突然跳闸现象，吸收塔浆液气液平衡被破坏，致使吸收塔浆液大量溢流；

g.脱硫装置脱水系统或废水处理系统不能正常投入，致使吸收塔浆液品质逐渐恶化。

3 处理措施

3.1 消除已经产生的泡沫

在吸收塔排水坑内定期加入消泡剂，由排水坑内的水泵打入吸收塔。在吸收塔最初出现起泡溢流时，消泡剂加入量较大，在连续加入一段时间后，减少加入量，直至稳定在一定加药量上，维持浆液不起泡即可。 西柏坡电厂三期工程使用的是脱硫专用消泡剂，每4 h加一次，每次20 kg，连加3天。然后每班加一次，连加一周，泡沫基本消失。

3.2 调整运行方式

a.在保证脱硫效率的前提下，暂时停运1台循环泵，减少浆液循环量，减小吸收塔内部浆液的扰动。

b.适当降低液位运行，泡沫消减后恢复正常液位。

c.废水连续排放。按照系统运行要求排放脱硫废水,以降低吸收塔浆液中重金属离子、Cl-、有机物、悬浮物及其它各种杂质的含量,保证塔内浆液的品质良好,减少泡沫的形成。

d.加强氧化风机的运行管理。检查氧化风机的运行状况,保证备用氧化风机处于良好的备用状态,一旦运行风机停运,要保证备用风机能够及时启动,保证脱硫系统运行正常。

e.加强运行巡视。若吸收塔入口烟气温度突然大幅降低，浆液即有可能大量溢流进入原烟气烟道,要及时巡视并采取措施进行处理。若发生溢流，要及时打开烟道底部疏水阀进行疏水,防止浆液溢流至增压风机出口段。

f.置换浆液。若浆液品质已经恶化，则需要将塔内浆液逐步抛弃，补充新鲜合格的工艺水及石灰石浆液。

g.保证工艺水品质合格。西柏坡电厂三期工程原用化学处理后的中水作为工艺水，运行期间泡沫较难控制，消泡剂加入量很大。更改工艺水源后，浆液起泡现象基本消失。

3.3 控制引起吸收塔浆液起泡的物质含量

a.在主机投油或除尘装置出现故障时，及时通知脱硫运行人员。如果投油时间较短或除尘装置能较快修复,可采用浆液循环抛弃方式，最大程度地保证塔内浆液品质及石膏品质。若不考虑石膏品质，可采取大量出石膏的方法降低浆液内的有害物质。如果投油时间较长或除尘装置处理周期较长，则脱硫系统必须停运。

b.加强石灰石粉和石膏的化学分析工作，有效监控脱硫系统运行状况，发现浆液品质有恶化趋势应及时采取处理措施，保证脱硫系统整体运行正常。

3.4 改造增压风机排污管

西柏坡电厂三期的增压风机排污管由一路排污增加为三路排污，排污管90°折角改为钝角，使增压风机排污更加流畅，防止了溢流浆液沉积。改造后，即使浆液发生了溢流，在打开增压风机后发现叶片正常无任何损坏，最大程度保护了增压风机。

4 处理效果

采取上述措施后，西柏坡电厂三期工程设备运行稳定，液位由7 m左右上升至正常液位8～8.5 m，脱硫效率稳定在90%以上，石膏综合利用率超过95%，未发生因泡沫溢流导致增压风机损坏的情况。

5 结束语

吸收塔浆液溢流是石灰石-石膏湿法脱硫系统常见的问题之一,会造成脱硫效率

不稳定、石膏品质差等问题，影响脱硫装置的稳定运行。因此在脱硫系统运行过程中,应加强运行监控和对设备、系统的巡视，一旦出现浆液溢流，及时采取有效措施来消除事故隐患，确保脱硫系统的安全稳定运行。

本文责任编辑：杨秀敏