浅析吸收塔液位对引风机出力的影响

王 干

（国家电投集团协鑫滨海发电有限公司，江苏徐州 221000）

1 吸收塔液位异常升高的原因

1.1 吸收塔浆液起泡

设备运行过程中，吸收塔浆液起泡情况较为常见，严重时会导致溢流现象（图1、图2）。一旦出现浆液溢流现象就会造成不可挽回的后果，因此生产运行人员要加大对溢流现象的重视，根据实际情况分析浆液起泡原因、采取有针对性的措施，避免浆液溢流现象。

图1 吸收塔浆液起泡

图2 脱硫吸收塔

吸收塔浆液起泡原因主要有7 个：①锅炉存在投油燃烧不充分的情况，没有充分燃烧的部分会随着尾气从锅炉尾部到吸收塔，使石膏浆液中有机物含量增加；②锅炉后面的电除尘设备运行成效差、除尘率不高，导致吸收塔入口处的烟气粉尘浓度上升，当吸收塔内存在较多的惰性物质时浆液的重金属含量会大幅增加，同时增加塔内浆液的表面张力，进而导致浆液起泡现象；③脱硫石灰石中含有过量的氧化镁，其在与塔内浆液中的硫酸根离子发生化学反应后会出现大量泡沫；④废水系统运行不频繁，经过一段时间再运行就无法将浆液中的重金属离子带出来，从而降低塔内浆液的品质，达不到相关标准的要求；⑤吸收塔除雾器没有按照要求冲洗或长时间未冲洗，破坏了塔内部的水平衡；⑥在冲洗湿式电除尘过程中，冲洗后的废水被排入吸收塔，降低塔内石膏浆液的品质，加剧塔内浆液的起泡现象；⑦烟气通道内烟气的流通速度过快，加快了塔内浆液的起泡速度，使得塔内液位升高，当液位超过一定数值后烟气流通面积会变小，这样吸收塔浆液上面的烟气流通速度会过快增长，进而导致浆液起泡现象发生。可见，烟气流速也是影响浆液起泡现象的一个重要原因。

1.2 运行人员操作失误

如果生产运行人员在操作过程中出现失误，就会有大量的浆液进入吸收塔，导致吸收塔液位出现异常升高，这不仅会减小吸收塔内烟气的流通面积，还会影响引风机出力。

1.3 设备老化严重

吸收塔液位出现的异常升高情况，还有可能是管道或除雾器冲洗水阀门老化、出现漏水情况导致的。当吸收塔浆液起泡时，引风机出口压力与液位会发生变化。当吸收塔正常运行时，吸收塔浆液起泡，会使塔内液位出现假象，这时吸收塔浆液内会有大量泡沫、导致液位异常升高，影响引风机出力。

2 吸收塔高液位的危害及处理方式

2.1 危害

吸收塔的结构和溢流管位置会对液位产生直接影响，确保吸收塔液位处于合理范围内，石灰石溶解速度会明显加快，促进脱硫效率的提升。但是当液位过高时，不仅设备难以稳定、可靠运行，而且还会对脱硫系统运行造成不良影响。吸收塔高液位有很大危害，具体表现在以下4 个方面。

（1）导致吸收塔溢流现象。当吸收塔的液位过高时，脱硫和循环泵就会突然停止运行，这种情况很容易导致吸收塔出现溢流现象。一旦液位失去控制则有可能造成烟道积垢，出现严重的堵塞情况。

（2）影响脱硫效率。吸收塔过高液位下，液面与喷淋层无法保持应有的距离，缩小脱硫剂与二氧化硫的应用空间，从而大大减小脱硫效率，甚至有可能引起溢流液无法顺利回浆。

（3）增加能源消耗。吸收塔液位过高、引风机出力持续增大，会导致能源消耗增加。吸收塔液位过高的原因较多，如果是脱硫废水出力不够引起的，那么除雾器冲洗程序就无法实施。在除雾器清理不够干净的情况下，如果设备长期运行除雾器就会结垢，进而出现严重的堵塞情况，甚至还会引发除雾器坍塌。

（4）缩短设备使用寿命。氯离子浓度过高也会影响脱硫效率、破坏吸收塔的防腐层，进而缩短设备的使用寿命。

2.2 处理措施

（1）根据实际情况安排除雾器冲洗的间隔时间，并且适当延长。当锅炉低运行时，内部烟气量会有所减少，烟气的蒸发量随之减少，相关人员可以根据具体情况安排冲洗的间隔时长。而冲洗周期的确定需要综合考量除雾器及其维持系统。

（2）设计冲洗程序时，要结合锅炉负荷变化情况来调整冲洗周期与冲洗时间，并将其作为控制吸收塔液位的变量。在完成废水处理之后再将其排入锅炉的渣池中，用作冲洗的补充水。

（3）当废水进入到废水车间之后，可以将一定量的氢氧化钙、有机硫化物等药品添加到中和箱与沉降箱中，通过这种措施来控制脱硫废水的pH 值，将该值控制到一定数值之后再将废水排入浓缩池，然后再沿着溢流槽的边缘自流入出水箱，最终排到炉底渣池。

2.3 吸收塔浆液溢流的预防措施

（1）适当调整吸收塔液位。要明确吸收塔运行液位范围，有效减少浆液溢流量，避免浆液进入烟道。吸收塔内部化学反应会引发浆液浓度持续上升，所以应当按时校对液位、根据浆液密度调整液位值，确保系统显示值的准确性。

（2）合理控制吸收塔补水。要严格控制好吸收塔补充水的质量，做好水质过滤与预处理工作，并且适当减少COD、BOD 的含量，将补充水的指标控制在设计值范围内。同时，要确保除雾器冲洗水量符合相关要求，避免除雾器出现结垢现象。在保障搅拌器正常运行的前提下，应减少冷却水的用量。此外，除雾器冲洗能够有效消除泡沫、降低泡沫的积累，所以除雾器的冲洗应多次进行、每次使用少量水，避免泡沫溢出现象的出现。

（3）合理控制浆液和废水品质。在规定范围内加大浆液排出量，有效降低吸收塔浆液的密度，适时补充新鲜浆液。同时，要对吸收塔液位、废水等进行化学分析，实时监控系统运行情况，一旦发现浆液品质将要出现恶化趋势就要立刻采取有效措施处理。根据系统运行要求将脱硫废水排放，有效降低吸收塔液位内部各种杂质的含量，最大限度减少泡沫形成。

3 吸收塔液位对引风机出力的影响

3.1 机组在高负荷时的影响

当机组处于高负荷状态时，为了让引风机正常出力，锅炉应为其提供充足的高温高压蒸汽。而高温高压蒸汽需要在锅炉膛内燃烧足够的燃料，这样锅炉腔内的烟气量才能大量增加，相应地吸收塔入口的烟气量也会增加。

第一，机组负荷持续提升，烟气流量与流速会随之提高，烟气中带走的水分也会增多。为确保吸收塔液位，生产运行人员要合理提升吸收塔的液位、将其保持在一定高度。伴随吸收塔液位的升高，吸收塔入口处的烟气量会逐渐减少，导致引风机出口压力持续上升，引风机点电流也会不断上升，增大引风机的就地噪声。因此，吸收塔液位升高，烟气流通面积会减少，烟气流通阻力会变大，引风机出口压力也会变大。

第二，吸收塔液位在不断上升过程中，引风机出口压力也在不断加大，引风机的风机声音会增大。这时生产运行人员应停止升高吸收塔液位并且让液位慢慢降下来，直至降至安全液位。在液位下降过程中，引风机出口的压力会慢慢下降，风流也会逐渐减少，风机的噪声会明显降低，此时引风机处于正常运行状态。在降低吸收塔液位的过程中，应当严格把控好液位下降的速度，不可过快也不可太慢，否则有可能导致引风机出力不正常，出现较大的电流波动甚至引发失速风险。随着吸收塔液位的下降，浆液浓度会逐渐上升，相应地排口中的二氧化硫含量也会上升。吸收塔浆液的作用主要体现在吸收和处理二氧化硫方面，当设备处于高负荷状态时，吸收塔经过长时间低液位运行之后，内部的浆液会迅速饱和、将无法吸收更多的二氧化硫。所以，设备在正常运行过程中，为了使浆液始终处于活性状态，生产运行人员可以借助提高液位、补充适量浆液及长时间运行脱水系统等，确保吸收塔液位维持在一定高度、浆液密度维持在一定范围内。

3.2 机组在高负荷时的影响

当机组低负荷时，为了满足引风机正常出力，锅炉需要提供适当的高温高压蒸汽，无需在锅炉膛内燃烧太多的燃料。随着锅炉膛内烟气量的减少，吸收塔内的烟气流量会有所下降。首先，机组负荷下降的过程中，锅炉内的烟气量会持续减少，烟气流动速度也会降低，相应地烟气带走的浆液水分也会有所减少，吸收塔液位会逐渐升高。在吸收塔液位上升过程中，吸收塔入口处的烟气流量会慢慢降低，引风机出口的压力也会慢慢上升，电流也会慢慢上升，但是吸收塔入口处的烟气量会不断减少，引风机出口处的压力上涨的势头会很小，这时引风机的噪声会有所增大但不是很明显。由此可以分析出，机组低负荷运行时吸收塔液位上升会对引风机出力产生一定影响，增加引风机的电能消耗，导致电厂用电率增加。其次，吸收塔液位上升还会减少烟气的流通面积，导致引风机出口压力上升、风机电流增大，从而增加引风机的电能消耗。为确保机组安全，在设备运行过程中做到节能减排，生产运行人员应严格控制吸收塔液位，并且适当降低吸收塔液位。随着吸收塔液位的下降，吸收塔入口处的烟气流量会慢慢升高，引风机出口压力则会慢慢下降，但是入口处烟气量上升与引风机出口压力下降的趋势不是很明显，引风机的风机噪声也会慢慢变小。根据这一情况，可以分析出吸收塔液位降低对引风机节能运行有一定作用。

4 结束语

在火电厂的脱硫系统中，吸收塔是重要设备之一，决定着环保参数能否达标。本文分析了吸收塔液位高的原因、危害及对引风机出力的影响等，探讨吸收塔液位与引风机出力之间的关系，希望可以为火电厂运行和从事相关生产与管理的人员提供一定参考。吸收塔浆液起泡是火电厂运行中较为常见的问题，分析其产生原因可以为相关运行人员处理吸收塔液位起泡问题提供参考，最大限度避免火电厂脱硫吸收塔溢流事件，保障整个机组的安全可靠运行。