当前位置:山东麟工窑炉有限公司 > 新闻动态 > 行业动态 >

新闻动态

湿法脱硫吸收塔浆液起泡溢流问题浅析【麟工窑炉】
时间:2020年11月02日    点击:次    来源:隧道窑

脱硫塔浆液池浆液溢流严重危及整个湿法脱硫系统的安全稳定运行,在石灰石一石膏湿法系统的调试及运行过程中比较常见。本文通过分析浆液起泡溢流成因,介绍其危害,提出了预防和处理措施。

1、设备概述

 

天津某公司4*410t/}l烟气脱硫设备采用石灰石一石膏湿法脱硫工艺,在设备安装完毕进行调试过程中,浆液池浆液频繁发生起泡溢流,严重危及整个脱硫系统的安全和稳定运行。本文深入系统地分析了浆液起泡的原因、研究并采用了相应的应对措施,有效地抑制了浆液起泡溢流现象。

 

2、浆液起泡溢流成因分析

 

脱硫烟气中含有不溶性气体,在烟气与浆液充分接触的过程中,这些不溶性气体被浆液包围,烟气和浆液形成的气一液界面,在巨大的表面张力作用下形成球状气泡;大量气泡在气一液密度差的作用下迅速上升到浆液池表面,形成一层泡沫。

 

如果这种泡沫越多,表面张力就越大,表面张力增加,势必导致气泡不易破碎,进而引起浆液池表面泡沫层增厚,出现严重的虚假液位,从而导致浆液溢流现象。经过深入系统地分析研究,总结出造成浆液起泡的原因主要有以下几点:

 

2.1、浆液中有机物含量增加

 

锅炉燃烧不充分,飞灰中含有碳颗粒或者焦油等未燃尽颗粒物。烟气带着含有大量碳颗粒或者焦油等未燃尽颗粒物的飞灰进入吸收塔中,将会引起吸收塔浆液中的有机物含量增加,继而发生皂化反应,导致产生一种油膜。在通过氧化凤机给吸收塔底部的浆液池中鼓入高压空气的过程中,油膜收到高压冲击,进而引起浆液起泡溢流。

 

2.2、氧化镁和重金属含量上升

 

脱硫塔入口的烟气中粉尘含量超过一定标准,将导致大量惰性物质被带入,这些惰性物质会引起浆液中的重金属含量超标,引起浆液起泡溢流。湿法脱硫的吸收剂一石灰石中含有氧化镁,而氧化镁在遇到亚硫酸根时会产生泡沫,一旦石灰石中氧化镁含量超标,将会产生大量泡沫。

 

湿法脱硫的吸收剂一石灰石中也含有少量或者微量的重金属,这些重金属被直接带入脱硫浆液中,势必引起将液中重金属含量超标,进而导致浆液表面张力增加,形成泡沫层。

 

2.3、氧化风机设计不合理和启停频繁

 

氧化风量是根据设计煤种中硫分确定的,即将亚硫酸根氧化为硫酸根所需的空气量加一定的裕量而确定的。当实际燃煤的硫分高于设计值时,将导致氧化风量不足,亚硫酸盐含量严重超标;反之,如果实际鼓入的氧化风量长时间过大,将导致浆液中的气一液界面面积逐步增大,这也将造成浆液起泡溢流。

 

此外,氧化风机频繁启停,即鼓入浆液池的氧化风量突变,会造成浆液池内浆液的扰动性突变。浆液池内浆液的扰动性突变,将会打破浆液池内的气一液平衡,进而引发起泡溢流问题,这种问题在氧化风机突然停运时表现地尤为严重。

 

在湿法脱硫系统运行过程中,浆液温度大体在60度以上,大量的高压氧化空气鼓入吸收塔中,会引起塔内气压形成微正压,如果此时突然停止氧化风机,必然引起虚假液位,从而导致浆液溢流。

 

  

  湿法脱硫系统运行过程中,频繁启停浆液循环泵,浆液池内浆液的扰动性必然会发生突变,进而打破浆液的气一液平衡状态,发生气泡溢流事件。

 

  2.5、除雾器发生堵塞

 

  湿法脱硫系统运行过程中,除雾器用于去除吸收塔出口烟气中的雾滴,但除雾器也兼有消泡的作用。当塔内浆液起泡后,除雾器冲洗水在一定程度上可以对泡沫进行间断性的破坏,从而有效控制泡沫层的厚度。因此当除雾器发生堵塞时,除雾器的消泡功能无法正常发挥,将增大浆液溢流的可能性。

 

  2.6、管道设计的问题

 

  如果在结构设计过程中,管道本身设计的不合理,就会导致产生虹吸现象。虹吸现象,即塔内液位一旦高于设置的高液位,就会持续地发生起泡溢流问题。

 

  3、浆液溢流产生的危害

 

  (1)湿法脱硫系统调试和运行过程中,一旦发生浆液起泡,严重时发生溢流现象,浆液中的亚硫酸盐含量必然上升。亚硫酸盐含量持续增加,必然导致浆液中毒,加剧起泡溢流,形成恶性循环。

 

  (2)溢流严重时,大量浆液从吸收塔溢流管中涌出,浆液池内的浆液在短时间内迅速下降,原设计的浆液液面水平无法得到维持,将势必降低整个脱硫系统的脱硫效率。此外,无法保证脱硫石膏的氧化效果,湿法脱硫系统的副产物一石膏的品质将会恶化。

 

  (3)浆液起泡溢流如果长时间得不到遏制,尤其是形成了较厚的泡沫层的话,将会导致出口烟气中含有较多残留浆液,易造成除雾器堵塞和腐蚀,甚至会发生除雾器垮塌的严重事故。

 

  (4)浆液起泡溢流,大量石膏垢堵塞在吸收塔入口处,烟道阻力增加、烟道堵塞、严重危及整个系统的安全和稳定运行。

 

  (5)此外,发生严重的浆液起泡溢流问题时,浆液大量漫流在湿法脱硫系统四周,污染整个厂区环境。

 

  4、预防和处理措施

 

  4.1、控制浆液品质

 

  将脱硫剂石灰石粉组分控制在工艺要求范围内,以确保吸收塔补入的石灰石浆液品质合格,同时,加大石膏浆液的排出量,降低排出浆液的密度,并且保证新鲜浆液的及时补给;有效监控浆液品质并在线分析,一旦有恶化趋势及时处理,以减低浆液起泡溢流的概率。

 

  4.2、制定氧化风机启停规范

 

  在吸收塔高液位时,启停氧化风机首先要考虑控制住吸收塔浆液池的液位。实时分析副产物石膏的成分,分析是否鼓入了过量的氧化空气,避免长时间的鼓入过量氧化空气而导致浆液起泡溢流问题产生。同时也可以避免浆液池内气一液平衡被瞬间打破继而发生起泡溢流问题。

 

  4.3、规定浆液循环泵启停制度

 

  在湿法脱硫系统调试和运行过程中,制定严格的循环泵启停制度,避免浆液起泡溢流。

 

  4.4、加强除雾器冲洗

 

  加强对吸收塔顶部除雾器的有效冲洗,实时监控除雾器的堵塞结垢情况,一旦发生堵塞结垢,及时进行冲洗。

 

  4.5、溢流管设计

 

  建议采用溢流管“U”型设计,在溢流点最高处设置透气口,在溢流管路设置上冲洗水接口,同时加装操作平台,方便透气口堵塞及时处理来破坏虹吸现象。

 

  4.6、其他

 

  除以上措施外,还有以下几点可以考虑:

 

  ①重新校验液位计,也可以考虑选择其他形式的液位计,避免显示错误;

 

  ②严禁在高硫分或者高负荷情况下,任意开启增加风机,确保浆液的品质得到保证;

 

  ③及时检查溢流管情况,有效预防溢流现象;

 

  ④保证吸收塔集水坑泵和液位计可靠运行;

 

  ⑤如果在浆液发生不同原因中毒的情况下,最佳的解决方法是置换部分浆液;

 

  ⑥执行以上措施后仍无法抑制浆液起泡溢流,可考虑投加消泡剂。

 

  5、结语

 

  浆液起泡溢流是石灰石一石膏湿法脱硫系统常见的问题之一,不仅会污染现场环境,而且会对吸收塔前后的设备造成重大腐蚀,进而损伤基础设备,对整个系统的安全稳定运行非常不利。因此,在调试以及运行的过程中,要实时监控系统运行情况,一旦发现起泡,及时降低液位、减小供浆量、投加专用消泡剂等措施快速有效地抑制。来源:砖瓦界




相关文章