湿法脱硫吸收塔溢流原因及解决方案
脱硫吸收塔溢流、虹吸现象分析及预控

脱硫吸收塔溢流、虹吸现象分析及预控在石灰石-石膏湿法脱硫工艺中,经常会出现吸收塔溢流管冒浆、冒泡等现象。
通常溢流出来的浆液进入吸收塔区排水地坑后,再经由地坑泵打回吸收塔重复使用,不会造成其它后果。
但当吸收塔浆液溢流量较大,溢流管来不及排放时,就会引发浆液倒灌、喷淋效率下降等各种事故,影响脱硫系统正常达标运行,严重时会通过吸收塔入口烟道进入增压风机或引风机本体,造成事故扩大,严重影响设备安全、污染厂区环境。
一、脱硫吸收塔溢流原因分析1、吸收塔溢流产生机理要想减少或避免吸收塔溢流、虹吸,就需要了解泡沫产生的机理和吸收塔内介质的工作状态与环境。
在吸收塔内,介质状态并不是单纯以液体形式存在,是液体和气体的混合体。
这就为泡沫形成提供了条件(在石灰石-石膏湿法脱硫工艺中,为了强制氧化生成石膏,氧化风管需深深的埋入浆液内部)。
泡沫正是由于混合体而生成,泡沫是气体分散在液体中的分散体系,其中液体所占体积分数很小,泡沫占很大体积,气体被连续的液膜分开,形成大小不等的气泡。
泡沫的产生是由于气体分散于液体中形成气液的分散体,在泡沫形成的过程中,气液界面会急剧增加,其增加值为液体表面张力与体系增加后气液界面的面积乘积,应等于外界对体系所做的功。
若液体的表面张力越小,则气液界面的面积就越大,泡沫的体积也就越大,这说明此液体很容易起泡。
当不溶性气体被液体包围时,形成一种极薄的吸附膜,由于表面张力的作用,膜收缩为球状形成泡沫,在液体的浮力作用下汽泡上升到液面,当大量的气泡聚集在表面时,就形成了泡沫层。
吸收塔浆液中的气体与浆液连续充分地接触(氧化风的作用),由于气体是分散相(不连续相),浆液是分散介质(连续相),气体与浆液的密度相差很大,所以在浆液中泡沫很快上升到浆液表面,此时如浆液的表面张力小,浆液中的气体就冲破浆液面聚集成泡沫。
泡沫密度、比重都明显低于塔内浆液。
富集后的泡沫会在浆液表面形成泡沫层。
由于泡沫层非常轻,极易受烟气流向和风压的影响而运动。
关于吸收塔浆液起泡溢流的情况

关于吸收塔浆液起泡溢流的情况汇报吸收塔浆液因起泡而溢流是石灰石-石膏法脱硫中常见的问题之一,对系统的稳定运行有很大危害,必须加以重视,一旦出现起泡溢流现象要及时采取妥善处理办法,保证系统安全、稳定运行。
下面针对吸收塔起泡溢流的机理、原因、危害、预防及处理分析如下:一、浆液起泡的机理1、泡沫由于表面作用而生成,是气体分散在液体中的分散体系,其中液体所占体积分数很小,泡沫占很大体积,气体被连续的液膜分开,形成大小不等的气泡。
泡沫的产生是由于气体分散于液体中形成气-液的分散体,在泡沫形成的过程中,气-液界面会急剧地增加,因而体系的能量增加,其增加值为液体表面张力γ与体系增加后的气-液界面的面积A 的乘积为γ×A,应等于外界对体系所作的功。
若液体的表面张力γ越低则气-液界面的面积A 就越大,泡沫的体积也就越大,这说明此液体很容易起泡。
当不溶性气体被液体所包围时,形成一种极薄的吸附膜,由于表面张力的作用,膜收缩为球状形成泡沫,在液体的浮力作用下气泡上升到液面,当大量的气泡聚集在表面时,就形成了泡沫层。
吸收塔浆液中的气体与浆液连续充分地接触,由于气体是分散相(不连续相),浆液是分散介质(连续相),气体与浆液的密度相差很大,所以在浆液中;泡沫很快上升到浆液表面,此时如浆液的表面张力小,浆液中的气体就冲破液面聚集成泡沫。
由此可见,泡沫的产生必须具备3个条件:只有气体与液体连续又充分地接触时,才能产生泡沫;当气体与液体的密度相差非常大时,才能使液体中的泡沫能很快上升到液面,久而久之就形成泡沫;表面张力愈小的液体愈易起泡;2、泡沫中的起泡呈多面体形,在多面体的液膜交界处,液膜是弯曲的,弯曲液面压力差的存在加速了气泡间平液膜向边界处的排液作用,使液膜变薄,当液膜厚度低于临界值时破裂。
但当溶液中具有表面活性物质或起泡物质时,泡沫体系不稳定性减弱,液膜修复能力增强,阻止了液膜进一步变薄,使液膜保持一定的厚度。
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。
吸收塔溢流原因及预防措施

吸收塔溢流原因及预防措施一、吸收塔溢流原因1、液位计显示错误(不准确)。
2、由于管道设计问题,产生虹吸,这个时候只要塔内液位高于溢流液的终点液位,就会连续的溢流。
3、浆液CL含量高。
如果浆液中含的有机物质过多,起泡现象较严重。
4、燃煤燃烧的不充分。
5、石灰石粉中有机物,CL离子含量高。
石灰石含MgO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6、锅炉投油。
7、入口粉尘是否超标。
8、工艺水中腐殖酸、泥沙含量高。
9、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。
10、浆液循环泵频繁起停操作。
11、氧化风量过大。
二、吸收塔溢流预防措施吸收塔溢流原因很多,应根据不同原因采取相应的措施。
1、加强液位计校验。
是否考虑增加浮球式液位计(浆液和泡沫密度不同),避免泡沫照成虚假液位而形成液位显示错误。
2、加强废水处理。
3、加强锅炉燃烧调整,尽量避免燃煤燃烧的不充分。
4、保障静电除尘各电场正常投入。
5、锅炉投油运行时及时停止FGD系统运行。
6、加强石灰石粉化验及验收,避免石灰石粉中含有有机物,CL离子含量过高。
7、在二至三台循环泵运行情况下停运一台循环泵(要保证脱硫率)。
8、避免浆液循环泵频繁往复起停操作。
9、在浆液泡沫含量大时及时加入消泡剂。
10、在高硫分、高负荷等不利情况下禁止随意开启增压风机挡板,保证浆液品质。
11、及时对溢流管上部排空口进行检查,避免堵塞。
12、减少氧化风量。
13、保证吸收塔集水坑泵和液位计可靠运行。
14、必要时降低吸收塔液位运行(临时措施)。
15、进行吸收塔浆液置换。
脱硫吸收塔浆液溢流的原因与对策

脱硫吸收塔浆液溢流的原因与对策在石灰石/石灰—石膏湿法脱硫系统运行过程中,常常会有吸收塔液位显示正常却发生溢流的现象。
当浆液溢流严重时,如果脱硫系统未及时采取有效措施,吸收塔液位就无法维持在设计水平,会带来脱硫效率、石膏品质等方面的问题,对FGD装置的稳定运行十分不利。
1. 浆液溢流成因吸收塔浆液溢流主要是泡沫引起的“虚假液位”造成的。
气泡或泡沫会导致吸收塔内浆液不均匀,而浆液密度计取样来自吸收塔底部,底部浆液密度大于氧化区上部浆液密度。
引起吸收塔溢流的原因主要有:(1)吸收塔浆液中有机物含量增加锅炉燃烧不充分,飞灰中部分未燃尽物质(包括碳颗粒或焦油)随烟气进入吸收塔,使吸收塔浆液中的有机物含量增加,发生皂化反应,被氧化风机鼓入的高压空气“压迫”导致溢流。
(2)吸收塔浆液中重金属含量增加锅炉尾部除尘器运行状况不佳,烟气粉尘浓度超标,含有大量惰性物质的杂质进入吸收塔后,致使吸收塔浆液重金属含量增高;石灰石含有的微量金属元素(如Cd、Ni等)会引起吸收塔浆池中重金属元素的富集。
重金属离子增多会使浆液表面张力增加,从而在浆液表面产生泡沫。
起泡不仅会抬升吸收塔液位,吸收塔还会由于虹吸作用而发生溢流。
(3)石灰石成分因素石灰石遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸发生泡沸,高温条件下分解为氧化钙和二氧化碳。
石灰石中含有MgO,如果MgO含量超标不仅影响脱硫效率,与SO₂反应会产生大量泡沫。
如果石灰石成分发生某种变化,在吸收塔浆池中产生某种天然无机发泡剂,如NaHCO₃、Al ₂(SO₄)₃等, 混合在一起会发生反应,产生大量的CO₂气体。
(4)气液平衡被破坏在FGD系统运行过程中,如果停运氧化风机或启动浆液循环泵,则吸收塔浆液的气液平衡会被破坏,导致吸收塔浆液大量溢流。
对于固定管网式氧化风机,因其空气孔朝下,氧化风机处于开启状态时,泡沫被鼓入的氧化空气吹破; 氧化风机停运时,大量泡沫生成,致使吸收塔溢流。
(5)溢流管设计不合理,产生虹吸现象一旦出现虹吸现象,只要吸收塔内液位高于溢流液的终点液位就会连续溢流。
吸收塔浆液起泡溢流的原因分析及解决办法

吸收塔浆液起泡溢流的原因分析及解决办法Analysisandsolutionsofabsorbersurifluxfoamingoverflow陈泰峰(国家能源集团泰州发电有限公司ꎬ江苏泰州㊀225327)摘要:在石灰石 石膏湿法脱硫系统运行过程中ꎬ吸收塔浆液溢流是一种常见的现象ꎮ一旦发生将对脱硫系统的稳定运行非常不利ꎬ不仅会降低脱硫效率ꎬ污染环境ꎬ而且还会造成周围设备的腐蚀ꎬ严重时甚至会导致诸如增压风机叶片损坏等重大事故ꎮ通过对吸收塔浆液溢流的现象㊁起泡机理㊁成因等进行了分析ꎬ介绍了浆液溢流对脱硫系统运行的危害ꎬ提出了吸收塔浆液溢流的预防和处理措施ꎮ关键词:湿法烟气脱硫ꎻ浆液ꎻ起泡溢流Abstract:Inthewetlimestone-gypsumfluegasdesulfurization(FGD)processsystemꎬtheabsorberserifluxo ̄verflowingisrelativelycommonphenomenon.Onceitoccursꎬitwillbeveryunfavorableforthestableoperationofthedesulfurizationsystemꎬwhichwillnotonlyreducethedesulfurizationefficiencyꎬpollutetheenvironmentꎬbutalsocausecorrosionofsurroundingequipmentꎬandevencauseseriousaccidentssuchasdamageoftheboosterfanblades.Inthispaperꎬthephenomenonofoverflowofslurryintheabsorptiontowerꎬfoamingmech ̄anismandcausesareanalyzed.Theharmofslurryoverflowtotheoperationofdesulfurizationsystemisintro ̄duced.Thepreventionandtreatmentmeasuresofslurryoverflowinabsorptiontowerareproposed.Keywords:wetfluegasdesulfurizationꎻslurryꎻfoamoverflow中图分类号:X701.3㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:B㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1674-8069(2019)06-035-020㊀引言对于湿法FGD工艺而言ꎬ其核心装置吸收塔的脱硫效率必须ȡ95%ꎬ净烟气中SO2排放浓度应达到环保要求ꎮ吸收塔液位多采用压差式液位计测量ꎬ显示的液位是根据差压变送器测得的差压与吸收塔内的浆液密度计算得出ꎬ而吸收塔内的液位真实高度由于气泡或者泡沫会引起 虚假液位 ꎬ高于显示液位ꎮ再加上底部浆液扰动泵脉冲扰动或搅拌器搅拌㊁氧化空气鼓入㊁浆液喷淋等因素的综合影响而引起液位波动ꎬ导致吸收塔发生溢流的现像ꎬ当浆液溢流严重时ꎬ会带来脱硫效率ꎬ石膏品质等方面的问题ꎬ对FGD的稳定运行带来一定的不利影响[1]ꎮ吸收塔浆液起泡溢流主要是由于烟气成分㊁水质工艺㊁石灰石粉成分㊁氧化风机风量㊁设备频繁起停及溢流管的设计等因素的影响ꎬ导致吸收塔浆液顶部产生大量的泡沫ꎬ液位显示正常ꎬ但会从吸收塔的溢流管道或排水坑溢流[2]ꎮ1㊀吸收塔浆液起泡溢流危害正常情况下ꎬ吸收塔浆液溢流之后通过吸收塔溢流管道进入吸收塔排水坑ꎬ再经过地坑泵打回吸收塔重复使用ꎬ不会造成其他后果ꎬ但是ꎬ当吸收塔浆液溢流较多时ꎬ浆液不能通过溢流管道及时输送ꎬ就会进入到原烟气烟道中ꎬ从而引起严重后果:(1)脱硫效率㊁浆液品质均下降ꎬ浆液中毒ꎮ(2)溢流浆液通过烟道到达增压风机出口ꎬ损坏风机叶片ꎬ迫使增压风机停止运转㊁脱硫系统停止运行ꎮ(3)溢流过多时浆液不能及时通过溢流管道输送而是进入原烟气烟道ꎬ其中的硫酸盐和亚硫酸盐对烟道及其防腐内衬产生腐蚀ꎬ减少烟道寿命[4]ꎮ(4)浆液溢流ꎬ其中的Cl-离子浓度会严重超标ꎬ导致石膏品质下降ꎮ(5)吸收塔浆液溢流到烟道后ꎬ会减小烟道的流通面积ꎬ浆液干燥会造成烟道逐渐积灰ꎬ增加烟道阻力ꎬ影响锅炉的安全运行[5]ꎮ2㊀吸收塔浆液起泡溢流原因分析2.1㊀烟气成分烟气成分中主要是烟气中有机物及重金属离子含量增加ꎮ锅炉燃烧不充分或在运行过程中投油ꎬ53飞灰中部分未燃尽物质随烟气进入吸收塔ꎬ使吸收塔浆液中有机物含量或重金属离子增加ꎬ发生皂化反应ꎬ在浆液表面形成油膜[6]ꎮ油膜在吸收塔内部温度变高和高压的作用下ꎬ会导致吸收塔的液位急剧上升ꎬ产生起泡溢流现象ꎮ2.2㊀工艺水水质及石灰石粉成分工艺水与石灰石粉原料通过一定的固液配比形成石灰石浆液ꎮ如果吸收塔补水水质达不到设计要求ꎬ化学需氧量(COD)㊁生化需氧量(BOD)等含量超标ꎬFGD脱水系统及废水系统未能正常投入ꎬ致使吸收塔浆液品质逐渐恶化ꎬ也会导致浆液起泡ꎮ石灰石粉中含有MgOꎬ如果MgO含量超标ꎬ不仅影响脱硫效率ꎬ而且与H2SO3反应会大量起泡ꎮ2.3㊀氧化风机风量氧化风机是把脱硫反应中生成的亚硫酸钙(CaSO3 1/2H2O)氧化为硫酸钙(CaSO4 2H2O)所需的氧化空气ꎬ风量不够时ꎬ浆液氧化不充分ꎬ亚硫酸盐含量会超标ꎬ风量过量时ꎬ多余的空气会以气泡形式溢流至浆液表面ꎬ导致吸收塔溢流[7]ꎮ2.4㊀设备频繁启停在FGD装置运行过程中ꎬ不可避免的会启停浆液循环泵或者切换氧化风机ꎬ吸收塔浆液的气液平衡会被破坏ꎬ导致吸收塔浆液溢流ꎮ而且浆液池之中的浆液会因为不断地启停而引发扰动ꎬ进而发生突变ꎬ增加溢流现象发生的概率ꎮ2.5㊀溢流管设计不合理吸收塔溢流管设计不合理ꎬ易产生虹吸现象ꎮ部分电厂溢流管采用正 U 型设计ꎬ一旦出现虹吸现象ꎬ只要吸收塔的液位高于溢流管的终点液位就会持续溢流ꎮ3㊀吸收塔起泡溢流解决办法吸收塔浆液一旦起泡溢流ꎬ要立即采取适当的解决方法ꎬ避免造成事故ꎮ3.1㊀控制吸收塔补水控制吸收塔补水水质ꎬ加强过滤及预处理ꎬ降低COD㊁BOD含量ꎬ使补充水的参数指标处于设计值范围之内ꎮ3.2㊀控制浆液及废水品质将石灰石成分控制在要求的范围内ꎬ加大石膏的排出量ꎬ加强吸收塔浆液品质㊁石膏㊁废水的化验ꎬ发现有恶化趋势ꎬ及时采取措施ꎬ同时尽最大出力排出废水ꎬ降低吸收塔浆液中重金属离子ꎬ氯化物及有机物的含量ꎬ保证浆液品质ꎬ减少泡沫的形成ꎮ3.3㊀核算氧化风机风量设计时计算好吸收塔中所需氧化风量ꎬ避免浆液中的多余空气以起泡的形式溢流至浆液表面ꎬ导致吸收塔浆液泡沫的增加ꎮ3.4㊀优化FGD运行方式在可以保证氧化效果的前提下ꎬ适当降低吸收塔工作液位ꎻ在保证脱硫效率的条件下ꎬ减少浆液循环泵的运行台数ꎬ降低吸收塔内部浆液扰动ꎮ3.5㊀改进溢流管设计溢流管建议采用倒 U 型设计ꎬ并在溢流管最高点设计排空口ꎬ同时在溢流管路中设置冲洗水接口ꎮ在运行过程中ꎬ及时对溢流管上部排空口进行检查ꎬ若有堵塞ꎬ需用冲洗水进行冲洗ꎬ防止发生虹吸连续溢流ꎮ4㊀结语石灰石 石膏湿法烟气脱硫过程中ꎬ吸收塔浆液因起泡而溢流是FGD系统中常见的问题之一ꎬ对FGD系统的稳定运行有很大的危害ꎬ必须加以重视ꎮ通过上述分析ꎬ在FGD系统运行过程中ꎬ应时刻监视吸收塔浆液状况ꎬ一旦出现浆液溢流ꎬ应及时分析原因ꎬ然后采取针对性的措施ꎬ确保FGD系统的安全㊁稳定运行ꎮ参考文献:[1]禾志强ꎬ田雁冰ꎬ沈建军等.石灰石-石膏法脱硫浆液起泡研究[J].电力科技与环保ꎬ2008ꎬ24(4):11-13.[2]李孝刚.脱硫吸收塔起泡溢流现象分析[J].中文信息ꎬ2014(11):303-304.[3]吴昊.吸收塔浆液起泡的管理[J].广州化工ꎬ2015ꎬ43(18):139-140+188.[4]GaoHꎬLiCꎬZengGꎬetal.Fluegasdesulphurizationbasedonlimestone-gypsumwithanovelwet-typePCFdevice[J].Separa ̄tionandpurificationtechnologyꎬ2011ꎬ76(3):253-260. [5]钟卫虎.浅谈吸收塔浆液起泡溢流的原因及预防措施[J].科技创新导报ꎬ2017ꎬ14(26):111+114.[6]杨立军ꎬ郝云飞.600MW机组湿法烟气脱硫系统调试及优化[J].电力科学与工程ꎬ2008ꎬ24(7):65-69.[7]孙旭峰ꎬ倪迎春ꎬ彭海.烟气脱硫装置安全经济运行的分析及措施[J].电力科学与工程ꎬ2008(5):1-4+7.收稿日期:2019 ̄02 ̄12ꎻ修回日期:2019 ̄04 ̄26作者简介:陈泰峰(1989 ̄)ꎬ男ꎬ江苏泰州人ꎬ助理工程师ꎬ主要从事火电厂除灰㊁脱硫运行ꎮE-mail:907917566@qq.com63。
吸收塔溢流的原因及处理方法

吸收塔溢流的原因及处理方法吸收塔为啥会溢流呢?嘿,原因有不少呢!比如吸收塔液位过高,就像水杯装太满会溢出来一样,吸收塔液位高了也会溢流。
还有可能是起泡严重,就像煮泡面的时候泡沫太多会溢锅。
再就是浆液循环量过大,那家伙,就跟水龙头开太大水流得到处都是似的。
那遇到溢流可咋办呢?首先得赶紧降低吸收塔液位呀!这就好比赶紧把水杯里多余的水倒掉。
调整石灰石供浆量,别让浆液太多。
要是起泡严重,就得加消泡剂,就像给泡面锅里加点凉水让泡沫消下去。
减少浆液循环量,别让它像脱缰的野马一样控制不住。
在处理过程中,安全性和稳定性那可太重要啦!要是不小心处理,那可就糟糕啦!可能会导致设备损坏,那不是亏大了嘛!所以一定要小心谨慎,按照步骤来。
吸收塔溢流的处理方法在很多场景都能用得上呢!比如在电厂的脱硫系统中,那可是关键环节。
优势也很明显呀,能保证系统正常运行,减少故障发生,提高生产效率。
我给你讲个实际案例哈。
有个电厂之前吸收塔老是溢流,后来按照正确的方法处理,嘿,问题解决啦!设备运行得稳稳当当,生产效率也提高
了不少呢!
吸收塔溢流必须及时处理,不然会带来很多麻烦。
只要按照正确的方法处理,就能保证系统安全稳定运行。
吸收塔溢流现象产生的原因及其控制措施

吸收塔溢流现象产生的原因及其控制措施摘要:在湿式石灰石-石膏法脱硫的运行实践中,吸收塔溢流现象是许多火电厂经常出现的情况,浆液溢流不但易造成环境污染,还会对运行方式的控制产生不利的影响。
为此结合天津国华盘山发电有限责任公司(简称国华盘电) FGD系统吸收塔浆液溢流的情况,分析其溢流原因及其控制措施。
关键词:吸收塔;浆液溢流;原因;控制0 引言国华盘山发电厂一期工程装有2台俄制容量500MW的超临界机组,为了减少电力行业排污的负担,同时也为火电厂的可持续发展,国华盘电公司采用脱硫效率高的石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置来减少二氧化硫的排放。
由于其工艺技术成熟,湿法烟气脱硫装置已成为国内外火电厂烟气脱硫的主导装置。
在脱硫系统运行过程中,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常见问题之一,并造成污染。
当吸收塔浆液溢流严重时,可能溢入原烟气烟道中,造成浆液倒灌增压风机,造成增压风机严重损毁的恶性事件;溢流浆液也可能进入到GGH换热元件表面,造成换热元件结垢堵塞,加大增压风机出力,严重影响脱硫系统主体设备的正常运行,甚至会影响到锅炉的正常运行。
本文结合国华盘电公司脱硫系统吸收塔溢流的情况,分析了在湿法脱硫系统运行中吸收塔浆液溢流的各种原因,并提出相应的控制方法。
1 吸收塔系统概况国华盘电公司两台500 MW机组各安装一座吸收塔,单塔处理烟气量为2 011 212 m3/h,吸收塔直径为15 m,高度为40·52 m,钢结构圆柱体,内衬玻璃鳞片衬里;上部为吸收塔和除雾器两部分,底部为循环浆池。
每座吸收塔采用4台浆液循环泵、4层喷淋层(每层喷淋层由一台浆液循环泵单独供浆)、2台罗茨氧化风机、2台扰动泵、三层除雾器。
正常情况下,在保证脱硫效率的前提下,通过维持吸收塔液位在一定的稳定范围调整吸收塔进水量和出水量平衡。
按照设计,吸收塔正常液位为14·8 m,液位控制在14·3~15·3 m。
吸收塔浆液起泡溢流的原因分析及解决办法

第26卷第10期2010年10月电力科学与工程E lectr ic Po w er Scien ce and Eng i neeringV o l 26,N o 10O ct .,201075吸收塔浆液起泡溢流的原因分析及解决办法程永新(中国电力工程顾问集团中南电力设计院,湖北武汉430071)摘要:在石灰石-石膏湿法烟气脱硫(FGD )工艺系统中,吸收塔浆液溢流是较为常见的现象。
为解决此问题的真正原因,着重从工艺品质、系统设计及运行维护等方面进行分析,并提出解决吸收塔浆液起泡溢流的办法,从而提高了FGD 系统运行的稳定性。
关键词:湿法烟气脱硫;吸收塔浆液;泡沫;溢流;消泡剂中图分类号:TM 621 8;X701 3 文献标识码:A收稿日期:2010-08-23。
作者简介:程永新(1981-),男,工程师,从事火力发电厂布置及烟气脱硫设计工作,E m a i:l chengyongx in @csepd.i com 。
0 概 述石灰石-石膏湿法烟气脱硫(FGD)工艺是世界上应用最广泛的一种脱硫技术,对于湿法F GD 工艺而言,其核心装置为吸收塔。
在其运行过程中,常常会有吸收塔液位显示正常却发生起泡溢流的现象。
当浆液溢流严重时,如果脱硫控制系统未及时监测到并采取有效措施,吸收塔液位就无法维持在设计水平,会带来脱硫效率、石膏品质等方面的问题,对FGD 装置的稳定运行十分不利。
本文就吸收塔起泡溢流的原因及解决办法进行了分析及探讨。
1 吸收塔起泡溢流原因分析吸收塔浆液因起泡而导致溢流是石灰石-石膏法脱硫运行中常见的问题之一。
起泡严重时会由溢流管流出,流出的浆液一般带有浓黑的泡沫。
图1为某电厂吸收塔起泡溢流后的现场照片。
图1 吸收塔起泡溢流后的浆液泡沫Fig .1 Ser ifl ux foa m after ab sorp ti on to w er overf l ow i ng1 1 出现 虚假液位吸收塔浆液溢流主要是表现在浆液的液位指示正确以及保持液位在正常运行值的前提下,由于浆液内部出现泡沫,造成 虚假液位 ,导致浆液从吸收塔溢流管道大量流进吸收塔地坑或从吸收塔入口烟道溢流进入GGH或增压风机出口烟道。
火电厂脱硫吸收塔漏泄原因分析及处理

火电厂脱硫吸收塔漏泄原因分析及处理摘要:元宝山发电有限责任公司3号机组脱硫石灰石-石膏湿法脱硫吸收塔频繁漏泄,主要漏泄的原因是,吸收塔内部防腐未做耐磨层浆液冲刷导致塔壁频繁漏泄。
石灰石反应活性偏低投加量偏大,石灰石颗粒度偏大,过剩石灰石析出结垢及较大颗粒磨损,导致喷淋层及脉冲层喷嘴及直接冲刷塔壁部位磨损过快,烟气中粉尘过多进入吸收塔内产生结构,产生颗粒物磨损。
因此,本文对吸收塔内部各部位磨损进行分析,从防腐及各部位的改造对吸收塔漏泄的问题进行处理,从而提高设备运行的稳定性。
关键词:吸收塔;塔壁腐蚀;防腐处理1、引言石灰石-石膏湿法脱硫工艺的原理是除尘器来的烟气,通过增压风机进入吸收塔,吸收塔内设置浆液喷淋装置,通过浆液循环泵供给浆液,使浆液与烟气在吸收塔内部充分的接触反应,烟气中的二氧化硫和三氧化硫与浆液中石灰石反应,生成硫酸钙(石膏)及亚硫酸钙,从而使烟气得到净化。
元宝山发电有限责任公司3号机组脱硫系统采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺,自2015年升级改造以来,由于吸收塔上部为利旧部分,由于防腐施工时未做防磨处理,因此,新建部分塔壁、利旧部分塔壁及吸收塔底板都产生了不同层度的腐蚀及漏泄。
2、吸收塔漏泄现状3号机组脱硫系统自2015年投入运行,投运后3个月开始在喷淋层、氧化层、及脉冲层喷嘴下方地板产生不同程度的漏泄。
停机后进入塔内检查,发现如下问题:1)喷淋层漏泄点集中在各层的喷嘴直接冲刷部位,该位置防腐已产生大面积脱落,塔壁铁板已腐蚀一定程度,个别地方几乎要产生漏泄。
2)氧化层氧化风管断裂,导致氧化风管断裂直接带动浆液冲刷塔壁,致使该处塔壁产生防腐脱落和漏泄。
3)脉冲层脉冲管路喷嘴距地板较近,喷嘴下方底板防腐已发生一定程度的损坏,个别部位产生裂纹或漏泄。
4)其他部位如吸收塔浆液池液位上方至喷淋层部位防腐也产生脱落现象。
3、吸收塔漏泄原因分析经检查发现,吸收塔内部防腐未做防磨是主要原因,其他如防腐厚度不均匀、喷淋部位距塔体距离较近等原因也是直接影响吸收塔漏泄的因素,分析如下:1)喷淋层共5层(自下向上排列),停机后进入喷淋层检查发现2层和5层喷淋层塔壁和支撑梁多处产生漏泄和防腐脱落现象,其他各层也产生不同程度的防腐脱落,经过对喷嘴角度喷射角度的测量和喷嘴位置的测量发现:①在漏泄点及防腐脱落部位的喷嘴产生不同程度的磨损,分析原因为吸收塔内部结垢和石灰石结垢和颗粒度对喷嘴产生磨损,导致喷嘴角度变大。
燃煤电厂脱硫吸收塔浆液起泡溢流原因分析与预防

燃煤电厂脱硫吸收塔浆液起泡溢流原因分析与预防摘要:燃煤电厂脱硫吸收塔浆液起泡溢流问题会对燃煤电厂生产系统的脱硫效率和石膏品质产生一定影响,也不利于燃煤电厂的安全生产。
基于此,本文分析燃煤电厂的脱硫吸收塔浆液起泡溢流情况,对其原因进行分析,从而找出预防措施,为保持燃煤电厂脱硫系统的安全稳定运行提供参考。
关键词:脱硫吸收塔;浆液起泡;原因与预防引言在采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺的燃煤电厂中,吸收塔浆液起泡溢流是一种较为常见的异常现象,对脱硫系统的稳定性及安全性都有一定不良影响。
不仅会造成脱硫效率下降,还会造成烟道入口结构被腐蚀。
找到浆液起泡的原因并加以预防,有利于燃煤电厂文明生产,提高脱硫效率,提升石膏品质,对促进燃煤电厂的安全生产具有一定的积极意义。
一、燃煤电厂脱硫吸收塔工艺燃煤电厂一般采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺,该工艺通常以石灰石浆液作为脱硫吸收剂。
原烟气进入脱硫系统后,通过GGH烟气换热器进行热交换后进入吸收塔。
在吸收塔内,烟气中的SO2与浆液中的CaCO3以及鼓入的氧化空气进行化学反应生成二水石膏,SO2被脱除。
脱硫后的烟气经除雾器去除所携带液滴后排出吸收塔进入GGH,经GGH换热升温后从烟囱排出,其脱硫副产品石膏可用于生产建材产品和水泥缓凝剂等。
二、燃煤电厂脱硫浆液起泡的影响1.当吸收塔内泡沫过多造成溢流时,吸收塔前后设备及管道均会受到一定程度的腐蚀,若长时间存在于腐蚀环境中,会导致管道破损引起烟气泄露,并造成吸收塔前后连接设备的损坏,使脱硫系统无法正常运行。
如溢流浆液通过烟气入口倒灌进入GGH,会导致GGH无法进行正常的烟气换热,严重时会堵塞GGH,增加引风机的工作负荷,导致锅炉无法维持炉膛负压。
2.随着吸收塔内泡沫的不断积累,泡沫层的厚度越来越高,形成“虚假液位”使浆液溢流,造成吸收塔实际液位过低,脱硫氧化反应不足,亚硫酸盐浓度升高的现象,使吸收塔浆液质量大大下降,影响石膏品质。
解析吸收塔溢流现象的原因分析和处理方案

错误!错误!解析吸收塔溢流现象的原因分析和处理方案调试及运行中吸收塔会发生浆液溢流现象,而且此现象很普遍。
溢流现象不是连续的,而且有一定的规律性,表面现象来看,很不好解释。
例如我公司#5吸收塔溢流管线标高为11150mm,溢流排水管线位置13110mm,上面呼吸孔标高为14000mm。
系统停运时液位正常,运行中液位显示10000mm时溢流口开始间歇性溢流,并从呼吸孔排出泡沫。
对液位计、溢流口几何高度进行校验,没有发现问题。
当液位降低到8.5米左右,烟气会从塔体溢流口冒出,造成浆液从呼吸孔喷出。
原因分析DCS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值,而不是吸收塔内真实液位。
由于循环泵、氧化风机的运行,而且水中杂质(有机物,盐类等)、氧量较大,而引起浆液中含有大量气泡、或泡沫,从而造成吸收塔内浆液的不均匀性,由于浆液密度表计取样来自吸收塔底部,底部浆液密度大于氧化区上部浆液密度,造成仪表显示偏低。
我公司脱硫用水采自机组循环水排污水,水质较差,有机物较高可达30~40,CL-含量超过1100 mg/l。
此时吸收塔内液位超过了表计显示液位,此时塔内液位已经达到了溢流口的高度,再加上脉冲扰动、氧化空气鼓入、浆液的喷淋等因素的综合影响而引起的液位波动,并且浆液液面随时发生变化,导致吸收塔间歇性溢流。
处理方案1 确定合理液位调试期间确定合理的运行液位,根据现场运行条件,人为降低运行控制液位计显示液位,使塔内实际液位仅高于塔体溢流口高度,防止烟气泄露。
修正吸收塔浆液密度来提高液位计显示液位,控制液位在塔体溢流口至溢流排水口标高之间。
2 加入消泡剂尽管确定液位仅高于塔体溢流口高度,也难免吸收塔浆液泡沫从呼吸孔冒出。
根据实际运行情况来看,吸收塔内泡沫会高于实际液位表面2—5米。
防止吸收塔溢流及喷沫现象的有效手段是加入消泡剂。
加入消泡剂的量按系统废水量计算:(废水处理量设计值)×24h ×10g/ m3=X kg/h,如实际运行约3m3/h废水量,每天约加入0.72 kg/d就可起到消泡作用。
脱硫吸收塔超低排放改造后溢流与预防措施

脱硫吸收塔超低排放改造后溢流与预防措施关键词:超低排放湿法脱硫除雾器介绍林州电厂2*350MW超临界直流炉吸收塔超低排放改造后吸收塔经常溢流情况,分析吸收塔溢流的原因,从各方面进行解决浆液产生的泡沫造成吸收塔上下液位差距大,防止吸收塔溢流,调整运行方式保证脱硫系统的安全运行。
关键词:超低排放;吸收塔;溢流;危害;措施大唐林州热电2×350MW燃煤机组配2×1139t/h燃煤锅炉,烟气经除尘器除尘后进行脱硫。
每台锅炉加装一套石灰石-石膏湿法脱硫装置(简称FGD),每炉设置一座吸收塔,全烟气脱硫,不设GGH,不设烟气旁路和增压风机,脱硫装置入口SO2浓度不大于4770mg/Nm3,烟囱入口SO2浓度小于28mg/Nm3,,在塔顶安装湿式电除尘器(金属板线式)、管式除雾器及其冲洗水系统,FGD入口烟尘浓度不大于35mg/Nm3时,保证烟囱入口固体颗粒物排放浓度小于4mg/Nm3。
从锅炉引风机出口接出的烟气经原烟道进入吸收塔。
在吸收塔中烟气向上升,而吸收塔内喷淋的液滴向下降,形成逆向流,烟气中的SO2、SO3、HCl、飞灰和其他污染物得到去除,从吸收塔顶部经除雾器除去水雾后,进入湿式电除尘进一步除尘,然后接入烟囱排入大气。
由于脱硫装置浆液内的水在不断循环的过程中会富集重金属元素和Cl-等,一方面加速脱硫设备的腐蚀,另一方面影响石膏的品质。
因此脱硫装置要排出一定量的废水,进入脱硫废水处理系统。
本工程废水处理系统采用常规处理方式,脱硫装置来水经中和、沉淀、絮凝和澄清等处理过程后,水质达标,将其升压用于电厂干灰加湿或煤场喷淋。
沉淀的污泥经脱水后,剩余的泥饼暂时储存在泥斗中,最后运至渣场,进行综合处理。
本厂吸收塔具有四个液位计,上部和底部各有两个。
液位计是根据压差变送器测得的差压与吸收塔内部浆液密度计算而来。
吸收塔因浆液起泡引起虚假液位,此时的虚假液位远远高于实际液位,而此时由于氧化风机鼓入的氧气,浆液循环泵及搅拌器的运行等综合因素影响而引起液位波动,导致吸收塔溢流,危害脱硫系统及主机安全运行。
电厂湿法脱硫系统吸收塔起泡溢流问题探究

电厂湿法脱硫系统吸收塔起泡溢流问题探究摘要:就当前我国火电厂脱硫体系的具体情况来看,使用最为广泛的技术就是石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺。
这种方法虽然最终能够带来较为显著的成效,但在使用过程中也会发生较多的问题,而起泡溢流就是其中之一。
本文先阐述了电厂湿法脱硫系统吸收塔起泡溢流的现象,接着分析了具体影响因素,最后从全方位进行设备的管理、加强石灰石等材料的检测工作、做好浆液和废水质量的管控、适当加入各类消泡剂四个方面,深入全面的探讨了电厂湿法脱硫系统吸收塔起泡溢流问题的解决对策。
关键词:湿法脱硫;吸收塔;起泡溢流;消泡剂在使用石灰石-石膏湿法脱硫工艺技术以后,火电厂烟气脱硫效率将会普遍超过百分之九十,带来较为显著的脱硫成效。
但需要注意的是,吸收塔在脱硫过程中,内部也会出现较多的化学反应。
如果处理不当,就会导致吸收塔中的浆液出现起泡溢流的现象,轻则会影响吸收塔的工作效率,重则会直接妨碍整个机组的运转并引发停机等问题。
在这种情况下,就有必要对电厂湿法脱硫系统吸收塔起泡溢流的发生原因进行全方位的分析与探讨,并进行相应的处理,提高电厂湿法脱硫的最终效果。
一、电厂湿法脱硫系统吸收塔起泡溢流的现象分析气泡主要是指气体进入到液体环境中以后,无法融入到液体当中,最终因为浮力和重力等作用而从液体中分离。
而在湿法脱硫工艺体系中,吸收塔中的浆液发生起泡溢流情况主要就是因为部分能够改变浆液表面张力的物质混入到了浆液内部,并使得浆液内部出现了较多的泡沫,一方面引发了整体液位的上升,最终也就出现了溢流现象,另一方面泡沫影响浆液与烟气的液气接触,进而影响硫的吸收。
另外,吸收塔起泡还会导致吸收塔搅拌器及浆液循环泵电流下降,进而影响吸收塔脱硫效率,尤其在发电机组处于高负荷时,会导致机组烟气出口硫含量突升,严重影响电厂的环保达标情况。
以某电厂为例,随着机组的持续运行时间,吸收塔起泡现象越发明显,如图1,在机组处于中高负荷时,平均两到三个小时搅拌器电流到达最低值,此时如图2,容易诱发出口硫含量突升,严重时需要机组降低负荷才能控制。
湿法脱硫吸收塔溢流原因及解决方案
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湿法脱硫吸收塔溢流原因及解决方案摘要:在石灰石—石膏湿法脱硫系统运行过程中,由于脱硫工艺水质、入炉煤煤质、粉煤灰成份、锅炉燃烧工况、石灰石粉成份等因素的影响,造成脱硫吸收塔内部形成大量粘性泡沫,严重时会从吸收塔溢流管道或吸收塔排水地坑溢流。
浆液起泡,浆液品质恶化,影响脱硫效率,且对生产现场环境造成污染。
本文从浆液起泡的机理、影响因素进行分析,探讨解决石灰石—石膏湿法脱硫系统吸收塔浆液起泡溢流的方法。
引言:xx项目公司2×300MW热电机组脱硫吸收塔为喷淋空塔,内置烟气隔板,设置三层浆液喷淋层,除雾器布置在脱硫后净烟气烟道,不设GGH,公用石灰石制浆、工艺水及石膏脱水系统。
1状况:自20xx年3月起,#1、#2脱硫吸收塔排水地坑持续发生大量浆液起泡溢流,其中#1吸收塔排水地坑溢流浆液呈黑色,#2吸收塔地坑溢流颜色较浅,并随时间变化逐步呈现黄褐色(见下图)。
针对#1、#2吸收塔排水地坑浆液起泡溢流异常工况的跟踪、分析及治理过程,判断造成此次脱硫吸收塔浆液起泡溢流的原因为多方面原因综合作用的结果,针对目前国内石灰石—石膏湿法脱硫工艺系统中,吸收塔浆液起泡溢流较为常见的几种影响因素,有针对性的收集、整理、统计和分析有关技术参数,采用排除法,查找主要影响因素,有针对性的制定技术管控措施,提高脱硫系统运行的稳定性。
图1:溢流浆液图2:#2吸收塔入口石膏堆积2浆液起泡溢流的影响因素1.吸收塔“虚假”液位;2.脱硫系统前端设备运行工况恶化的影响;3. 脱硫系统本身运行工况的影响;4.脱硫工艺水水质影响;5. 石灰石粉成分的影响;6. 脱硫消泡剂影响因素;2.1吸收塔“虚假”液位对于采用压差式液位计测量吸收塔液位的电厂,由于液位测量装置多采用装在吸收塔下部的,脱硫控制系统(DCS)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值,由于密度值的变化造成吸收塔内真实液位高于显示液位,形成“虚假液位’’。
脱硫吸收塔溢流现象产生的原因及其控制措施
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目录第一章引言 .................................. 错误!未定义书签。
第二章脱硫系统概况.. (2)2.1.脱硫基本工艺概述 (2)2.2.脱硫吸收塔概述 (2)第三章吸收塔浆液溢流的现象、原因及影响 (3)3.1.吸收塔浆液溢流的现象 (3)3.2.吸收塔浆液溢流的原因 (3)3.2.1.发泡性杂质混入吸收塔浆液中 (4)3.2.2.脱硫用工艺水水质问题 (4)3.2.3.氧化风机风量及跳闸问题 (7)3.2.4.浆液扰动泵、浆液喷淋的影响 (8)3.2.5.工艺水中含有微生物的影响 (8)3.3.吸收塔浆液溢流的影响 (8)第四章吸收塔浆液溢流现象的控制措施 (10)第五章结语.................................. 错误!未定义书签。
参考文献........................................ 错误!未定义书签。
第二章脱硫系统概况2.1.脱硫基本工艺概述基本工艺描述:由锅炉引风机来的全部烟气在动叶可调轴流式增压风机的升压作用下进入吸收塔,烟气自下向上流动,在吸收塔洗涤区(吸收区)内,烟气与由上而下喷出的雾态的石灰石吸收剂逆向接触,从而吸收其中的SO2生成CaSO3,并在吸收塔反应池中被鼓入的空气氧化成CaSO4,进而生成石膏(CaSO4·2H2O)。
脱硫后的烟气经过两层除雾器将烟气中携带的大部分液滴除去,由吸收塔顶部排出,经过气-气换热器(GGH)加热后送入烟囱排入大气。
脱硫装置的烟气入口与烟囱之间设置有旁路烟道,正常运行时烟气通过脱硫装置,事故情况或脱硫装置停机检修时烟气由旁路烟道进入烟囱。
吸收剂制备车间按2×500MW机组耗量设计。
采用湿式球磨机制浆方式。
石灰石原料按进厂时粒度为不大于20mm考虑。
石灰石料经斗式提升机、石灰石埋刮板输送机,进入石灰石储仓。
吸收剂制备系统包括1台振动给料机、1台斗式提升机、1台埋刮板输送机(石灰石仓顶)、1个石灰石仓、2台称重皮带给料机,石灰石储仓的总容量按2台锅炉在BMCR 工况运行3天(日利用20 h计)的石灰石耗量设计。
600MW机组湿法脱硫吸收塔溢流原因分析及对策
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文 献 标 识 码 : B
文 章 编 号 :6 4—8 6 ( 0 1 0 0 1 0 l7 0 9 2 1 ) 6— 2 — 3
0 引 言
目前 , 石灰 石一 石 膏 湿法 脱 硫 技 术 在 燃 煤 电厂 烟气脱 硫 中广泛 应 用 , 有 技 术 成 熟 、 行 可 靠 、 具 运 脱 硫效率 高 等优 点 。但 在 湿 法脱 硫 系统 运 行 过 程 中 , 吸收塔 浆 液溢 流是 困扰 石灰 石一石 膏 湿法脱 硫稳 定 运 行 的常 见问题 之一 。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 , 硫 D S控 制 系 脱 C
21 0 1年 1 2月
电 力 科
技 与 环 保
第2 7卷
第 6期
60 0 MW 机 组 湿 法 脱 硫 吸收 塔 溢 流原 因分 析 及对 策
An l ss o a s n o n e me s r fa s r e v r o n n W F ay i fc u e a d c u tr a u e o b o b r o e f wi g i l GD o 0 f r6 0MW n t u i s
分 随锅炉 尾部 烟气 进入 吸 收塔 , 成 吸 收塔 浆 液 有 造
机物 含 量 增 加 ; 是 脱 硫 吸 收 剂 石 灰 石 中 含 过 量 二 Mg O ( C 有起 泡作用 ), 与硫 酸根离 子 发生 反应 产 生
火电脱硫吸收塔中的溢流防治措置探讨
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火电脱硫吸收塔中的溢流防治措置探讨摘要:湿法脱硫技术在火电中应用广泛,吸收塔是其核心设备,但在运行中吸收塔会经常出现溢流现象,给火力发电厂的尾气处理造成麻烦、污染环境以及影响生产。
本文主要从吸收塔的溢流现象出发分析其原因,进而给出一系列解决措施。
关键词:火电;烟气污染;吸收塔;湿法脱硫前言火电厂中的烟气是气体和烟尘的混合物,是污染居民区大气的主要原因,其的成分很复杂,气体中包括水蒸汽、SO2、N2、O2、CO、CO2 碳氢化合物以及氮氧化合物等,烟尘包括燃料的灰分、煤粒、油滴以及高温裂解产物等。
因此烟气对环境的污染是多种毒物的复合污染。
据统计,2015年1-6月份,全国规模以上电厂发电量27091亿千瓦时,同比增长0.6%。
其中,火力发电20879亿千瓦时,占上半年发电量总比重77.07%。
火电的发电总量在所有发电总量中占有如此高的比例,而中国火电的原料主要是煤,发电厂中煤燃烧后的烟气处理就显得尤为重要。
一、吸收塔溢流初解在火电发电厂中,烟气的处理主要分为两个部分,一个是脱硝,另一个是脱硫,脱硝在前,脱硫在后。
在脱硫过程中,由烟气注入吸收塔,经过石灰石浆液洗涤可以达到处理效果。
而脱硫过程中,由于各种原因造成吸收塔溢流是一个比较常见的现象。
1.1吸收塔火电厂中的吸收塔是烟气处理部分实现吸收操作的设备,吸收塔自下而上可分为氧化结晶区、吸收区、除雾区三个主要的功能区。
原烟气通过吸收塔原烟气入口从浆液池上部进入吸收区。
在吸收塔内,热烟气自下而上与多个喷淋层喷嘴喷出石灰石浆液接触发生化学吸收反应,并被冷却;净化后的烟气继续向上流经布置在塔顶的除雾器除去液滴,离开除雾器后的净烟气经加热后进入烟囱,排向大气。
吸收了烟气中有害成分(主要是SO2、HCl、HF和飞灰)的循环浆液被收集在塔底的反应池中,浆液含硫酸钙、亚硫酸钙、未反应的碳酸钙、惰性物质、飞灰和各种溶质;在反应池中经过氧化、中和以及石膏结晶析出等反应逐渐形成浓度高石膏浆液。
脱硫吸收塔溢流原因及应对措施
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脱硫吸收塔溢流原因及应对措施摘要: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。
脱硫吸收塔废水坑浆液溢流原因分析及控制对策

脱硫吸收塔废水坑浆液溢流原因分析及控制对策某燃煤电厂脱硫系统中,#1吸收塔出现废水坑大量浆液溢流、石膏含水量过高和除雾器堵塞等现象。
通过分析,发现主要原因为吸收塔负荷较大,导致空塔流速过快、亚硫酸钙氧化不充分、吸收塔内浆液密度过高、脱硫吸收浆液雾化颗粒量缺陷;结合其脱硫系统的超低排放改造,开展了增设喷淋层和改用单向双头式喷嘴、增设不锈钢托盘、设置增效环、改用三级屋脊高效除雾器、增加备用旋流子等设备改扩建。
同时,提出了控制吸收塔pH值和密度、添加脱硫增效剂、增加氧化风机运行台数和提高除雾器清洗频率等改良措施。
由于环保要求日益严格,燃煤电厂烟气脱硫工作引起了广泛关注。
石灰石石膏湿法脱硫(WFGD)工艺由于具有脱硫剂原料廉价易得、脱硫效率高、技术成熟、运行可靠等优点,已成为我国燃煤电厂烟气脱硫的首选工艺。
在WFGD系统中,由于现场实际运行状态与设计工况的偏差,往往会产生各种不正常现象和问题。
本文对某电厂脱硫吸收塔废水坑浆液溢流和除雾器堵塞等现象发生的原因,以及运行操作需要注意的问题开展了分析与探讨。
1脱硫系统概述某电厂脱硫系统采用WFGD工艺。
此法将破碎研磨的粉状石灰石与水混合,搅拌制成脱硫吸收浆液;其在吸收塔内与烟气充分接触混合,浆液中的CaCO3与烟气中的SO2以及鼓入的氧化空气开展化学反应,生成脱硫石膏CaSO4.2H2O;石膏经脱水装置脱水后回收,SO2由此被脱除。
具体化学反应原理如下:该电厂#1机组为350MW的国产超临界燃煤发电机组,一炉一塔,未设置烟气换热器(gasgasheater,GGH)。
SO2原设计排放浓度为168mg/m3,脱硫效率不小于95%。
脱硫岛主要由烟气系统、吸收塔系统、石灰石浆液制备系统、废水处理系统、石膏脱水系统、工艺冲洗水系统等组成,如图1所示。
图1#1机组脱硫岛运行系统吸收塔设计为喷淋塔式,高31.25m,直径12m,设计液位9.7m,实际运行中的浆池容积为1100m3。
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湿法脱硫吸收塔溢流原因及解决方案摘要:在石灰石—石膏湿法脱硫系统运行过程中,由于脱硫工艺水质、入炉煤煤质、粉煤灰成份、锅炉燃烧工况、石灰石粉成份等因素的影响,造成脱硫吸收塔内部形成大量粘性泡沫,严重时会从吸收塔溢流管道或吸收塔排水地坑溢流。
浆液起泡,浆液品质恶化,影响脱硫效率,且对生产现场环境造成污染。
本文从浆液起泡的机理、影响因素进行分析,探讨解决石灰石—石膏湿法脱硫系统吸收塔浆液起泡溢流的方法。
引言:xx项目公司2×300MW热电机组脱硫吸收塔为喷淋空塔,内置烟气隔板,设置三层浆液喷淋层,除雾器布置在脱硫后净烟气烟道,不设GGH,公用石灰石制浆、工艺水及石膏脱水系统。
1状况:自20xx年3月起,#1、#2脱硫吸收塔排水地坑持续发生大量浆液起泡溢流,其中#1吸收塔排水地坑溢流浆液呈黑色,#2吸收塔地坑溢流颜色较浅,并随时间变化逐步呈现黄褐色(见下图)。
针对#1、#2吸收塔排水地坑浆液起泡溢流异常工况的跟踪、分析及治理过程,判断造成此次脱硫吸收塔浆液起泡溢流的原因为多方面原因综合作用的结果,针对目前国内石灰石—石膏湿法脱硫工艺系统中,吸收塔浆液起泡溢流较为常见的几种影响因素,有针对性的收集、整理、统计和分析有关技术参数,采用排除法,查找主要影响因素,有针对性的制定技术管控措施,提高脱硫系统运行的稳定性。
图1:溢流浆液图2:#2吸收塔入口石膏堆积2浆液起泡溢流的影响因素1.吸收塔“虚假”液位;2.脱硫系统前端设备运行工况恶化的影响;3. 脱硫系统本身运行工况的影响;4.脱硫工艺水水质影响;5. 石灰石粉成分的影响;6. 脱硫消泡剂影响因素;2.1吸收塔“虚假”液位对于采用压差式液位计测量吸收塔液位的电厂,由于液位测量装置多采用装在吸收塔下部的,脱硫控制系统(DCS)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值,由于密度值的变化造成吸收塔内真实液位高于显示液位,形成“虚假液位’’。
同时吸收塔底部浆液扰动引起液位波动,从而导致吸收塔间歇性溢流。
xx项目#1、#2机组吸收塔排水地坑溢流浆液来自除雾器后疏水管路,起泡溢流浆液主要来自除雾器后冲洗水携带的大量浆液泡沫。
由于脱硫系统除雾器为外置式折板型除雾器,布置在脱硫吸收塔出口净烟气烟道中,另外由于吸收塔内置烟气隔板,浆液泡沫进人除雾器后有两个途径:一是通过烟气携带经喷淋层洗涤后随烟气进人净烟气烟道;二是因吸收塔液位过高造成浆液溢流进人净烟气烟道后被洗涤后烟气携带由于第一种途径需要由吸收塔中部向上经三层喷淋层石灰石浆液冲刷后再折返向下进人净烟气烟道,阻力及洗涤作用均会减少烟气对浆液泡沫的携带,因此第二种途径是浆液泡沫进人吸收塔的主要路径。
图3:#2吸收塔内烟气隔板吸收塔实际液位可以通过公式H=P/ρg计算,式中H为浆液池高度;P为压力变送器测量值;ρ为浆液取样处密度;g为重力加速度。
20xx年3月1 5日9:00,对吸收塔浆液池高度进行计算标定,计算得出液而高度为4.95米.,仪表显示测量高度为5.3米,负误差0.35米。
但是由于计算中所用密度值取样位于吸收塔底部,位置区域介质主要为固液两项。
而测量仪表中密度值采用压力变送器高度差换算得出,位置区域介质为固、液、气三项,所以计算中所用手工监测密度值较仪表测量密度值偏高。
用仪表换算得出的密度值对计算得出的液位进行修正,计算液位为5.6米,正误差0.33米,由于差压式液位计位于距吸收塔零米1.5m标高处,吸收塔内正常液位高度在5.3—5.6米之间,所以计算液位(实际液位)不仅比测量液位高,而且误差会超过0.33米。
实际的高液位造成的后果是容易造成吸收塔内浆液泡沫进入净烟道被烟气携带,进入原烟气烟道对增压风机产生破坏。
实际的低液位可能造成烟气从隔板下短路进入净烟气烟道,造成脱硫出口二氧化硫浓度瞬间偏高。
2.2脱硫系统前端设备运行工况恶化的影响锅炉在运行过程中投油、燃烧不充分,飞灰中有部分碳颗粒或焦油随烟气进入吸收塔,造成吸收塔浆液有机物含量增加,当上述物质在吸收塔内富集到一定程度时,在循环浆液泵作用下吸收塔内液面容易产生泡沫。
自20xx年2月下旬至3月中旬,#1、#2机组脱硫系统持续发生浆液溢流冒泡问题,从主要影响因素分析,可以分为两个阶段:第一阶段吸收塔桨液溢流起泡以上述原因为主,第一阶段自2月21日至3月2日,#1、#2机组脱硫系统浆液品质急剧恶化,浆液颜色变黑,多次发生黑色浆液自吸收塔地坑中心站-一季度环境监测数据进行分析,对溢流出的浆液泡沫风干后溢流事件通过对锅炉飞灰含碳量、锅炉出口含氧量指标进行跟踪分析,并结合省环境监测取样化验,结果如下:图4:#2增压风机导流叶片1) #1机组自2月19日9:00-16:00持续低氧状态高负荷运行,锅炉出口氧量长时间低于1%;#2机组2月24日4:00-7:00分,3月1日3:00-7:30分,3月2日,11:30-13:30分三个时间段持续维持锅炉出口氧量低于1%;2)省环境监测中心站于20xx年3月2日下午15: 30-16:40之间对#1、#2机组进行污染物监测期间,烟气中CO含量高达1600PPm,且由于一氧化碳难溶于水并积极参与脱硫化学反应,其含量能够说明锅炉缺氧燃烧,燃烧产物不充分;3)通过对溢流浆液风干物进行含碳量化验,化验结果显示该种风干物残留高达25.64%的固定碳,且试验后残留物呈铁红色,含氧化铁较高,说明黑色浆液表面物质即为未完全燃烧的煤粉(见图5);图5:吸收塔溢流浆液风干物、烧蚀残留物及化验报告4)烟气中未完全燃烧的煤粉在吸收塔内被浆液洗涤,污染吸收塔内部浆液,造成吸收塔溢流;5)锅炉后部除尘器运行状况不佳,烟气粉尘浓度超标,含有大量惰性物质的杂质进入吸收塔后,致使吸收塔浆液重金属含量增高。
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;2.3脱硫系统本身运行工况的影响1)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;2)脱硫工况变化(例如浆液循环泵启停对浆液的扰动)、吸收塔液位调控不稳定、除雾器冲洗效果不好(由于堵塞造成烟气分层流动,外置式除雾器后聚集大量泡沫)等因素造成吸收塔浆液溢流;根据对#1、#2机组脱硫系统吸收塔浆液起泡溢流的时间分析,溢流时间均发生在锅炉升负荷幅度较大和浆液循环泵启动过程中,吸收塔液位发生降低需要通过除雾器大量补水,造成除雾器后疏水量增大,除雾器后聚集的泡沫瞬时间通过疏水管(溢流管)进入吸收塔排水地坑,地坑容积无法容纳造成溢流。
另外,由于启动浆液循环泵,对吸收塔液面造成剧烈扰动,扰动的直接后果是泡沫的大量生成。
图6:清洗过程中的#2吸收塔二级除雾器图7:#2脱硫除雾器疏水管道2.4脱硫工艺水水质影响1)脱硫工艺水中的金属离子(Na+、Mg2+)、氯离子(Cl-)、SS(悬浮物)、COD(化学需氧量)会在脱硫吸收塔内形成碱性物质、络合物及粘性杂质,在吸收塔内浆液析出CO2及富余O2气体工况下,在扰动作用下形成大量泡沫。
2)该厂脱硫系统工艺水水源为循环水回水(工业水系统),循环水水源为城市中水。
3)下表3是对20xx年1-3月份脱硫工艺水、浆液指标的封比表,从表中可以看出,脱硫工艺水水质已经远远偏离脱硫工艺水设计指标,其中由于金属离子及氯离子含量的严重超标,造成脱硫工艺水碱度增加并富氧化性,不仅造成脱硫系统浆液起泡,更严重的后果是恶化浆液品质,降低脱硫效率,腐蚀脱硫设备基体。
4)另外,2月25日对循环水系统添加复合型杀菌剂,是造成3月份吸收塔浆液起泡的直接原因之一。
表3:脱硫工艺水设计指标与实际供水、浆液指标对比表虽然实施脱硫工艺水技改项目引入深井水,但是水量不到10吨/时,对于高达100吨/时补水量的需求,不能从根本上解决脱硫工艺水水质问题。
另外由于中水污泥进入脱硫吸收塔,污泥中沉淀的大量重金属离子和中水悬浮物沉积物随污泥进入脱硫系统也是长期造成脱硫吸收塔浆液起泡的原因。
20 xx年3月1 4日,由于中水系统#1机加池排泥系统故障,清理#1机加池,大量沉积多时的污泥进入脱硫吸收塔,加重了吸收塔浆液的起泡。
2.5石灰石粉成分的影响石灰石粉中含有MgO,如果MgO含量超标不仅影响脱硫效率,而且与SO42-反应会产生大量的泡沫。
目前,该厂使用的石灰石粉主要来自XXX和XXX,石灰石粉矿石MgO含量正常情况下<1%,部分石灰石粉能够达到0.5%以下。
2.6脱硫消泡剂影响因素针对吸收塔浆液起泡现象,直接的措施是在吸收塔排水地坑内加入消泡剂SN-9230T。
消泡剂的使用效果与两个因素有关:一是消泡剂的性质;二是定期添加量是否满足要求。
要考虑所加消泡剂工作原理,是否对整个运行环境产生影响;消泡剂要多次少量添加,一次性加入对系统影响较大,容易形成盲点,引起脱硫效率下降,严重会导致整个系统停运。
3.吸收塔浆液起泡溢流的解决办法3.1吸收塔浆液起泡溢流的原则性处理流程1)要消除已经产生的泡沫:2)要通过运行方式的调整,缓解起泡溢流现象;3)要控制进入吸收塔的各种可能引起吸收塔浆液起泡的物质;3.2针对#1、#2机组吸收塔浆液溢流起泡的具体技术措施1)确定合理的吸收塔运行液位,减小浆液溢流量,防止浆液进入吸收塔入口烟道。
2)改善锅炉燃烧工况,彻底消除#1机组烟风、除尘系统漏风,提高锅炉(额定负荷)出口过量空气系数)≥1.19。
3)暂停#1、#2电除尘器节能运行方式,恢复正常高压供电方式;4)降低排除石膏时的吸收塔浆液密度,加大石膏排除量,保证新鲜浆液的不断补入。
5)加强吸收塔浆液、废水、石灰石浆液、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。
6)提高脱硫系统运行调控的预判能力,锅炉升负荷及启动浆液循环泵前做好预控措施,避免低液位时短时间通过除雾器大量补水,避免在高液位时启动浆液循环泵;在#1、#2机组脱硫效率≥95%时,停止B或C泵运行,可以有效减少浆液溢流量,避免B泵和C泵组合运行;7)提高脱硫辅控运行人员对入炉煤含硫量及灰份的预控判断,入厂高硫煤进行堆存掺配,保证入炉煤含硫量<0.8%。
值长每班将入厂煤化验单通报脱硫集控,对脱硫入口二氧化硫浓度提前预判,做好预控措施;8)对脱硫工艺水水质的控制措施①首先控制中水水质,在污水处理厂对来水水质指标进行监督,重点监控金属离子(Na+、Mg2+)、氯离子(Cl-)、SS(悬浮物)、COD(化学需氧量)、BOD(生化需氧量),提前通知来水水质,做好预防措施:②降低循环水循环倍率;③技术改造改善脱硫工艺水水质;④将中水污泥连续补充石灰石浆液箱方式改为间断补入;⑤化学专业在对循环水添加复合式杀菌剂前通报发电部脱硫专业,并由化学专业在加药后三日内对脱硫工艺水进行连续监测;⑥控制吸收塔补水。