脱硫装置吸收塔溢流问题探究

黔北电厂4×300MW机组均采用目前国内应用最广泛也是最为成熟的石灰石一石膏法烟气脱硫(FGD)工艺,但投产以来经常发生吸收塔溢流的问题,尤其是在液位不高时就溢流,该问题一直困扰着运行和热工人员,本文就该问题与大家共同探讨。

关键词:黔北电厂,烟气脱硫,吸收塔溢流

一、 石灰石一石膏法烟气脱硫(FGD)工艺简介

该工艺是将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂,在吸收塔与原烟气充分接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙,主要反应方程1.SO2 + H2O H2SO3 吸收

2.CaCO3 + H2SO3 CaSO3 + CO2+ H2O 中和

3.CaSO3 + 1/2 O2 CaSO4 氧化

4.CaSO3 + 1/2 H2O CaSO3?1/2H2O 结晶

5.CaSO4 + 2H2O CaSO4?2H2O

结晶硫酸钙达到一定饱和度后,结晶形成石膏.吸收塔石膏排出泵排出石膏浆液经浓缩、脱水,使其含水量小于 10%,然后用输送机送至石膏贮仓堆放。脱硫后的净烟气经除雾器除去雾滴,由烟囱排入大气。由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触,吸收剂利用率很高,钙硫比 较低,脱硫效率可大于95%.

二、FGD吸收塔溢流危害

吸收塔浆液溢流流入原烟道,浆液中的硫酸盐和亚硫酸盐随溶液渗入防腐内衬及其毛细孔内,当水分蒸发,浆液会析出硫酸盐和亚硫酸盐的结晶体,体积膨胀,使防腐内衬产生应力,尤其是带结晶水的盐,在干湿交替条件作用下 ,体积会膨胀达几十倍,产生更大的应力,导致内衬严重剥离。,烟气脱硫。若是未防腐的烟道,会在烟道壁产生垢下腐蚀,大大缩短烟道的使用寿命和检修周期影响脱硫系统正常运行。

溢流到烟道的浆液会造成烟道严重积灰,会增大烟道阻力,影响机组的安全经济运行,

若运行人员发现溢流较晚,溢流浆液到达增压风机出口,会对增压风机叶片造成严重冲击,损坏叶片或叶片断裂,迫使脱硫系统停运的严重设备事故,甚至主机停运的非停事故。

三、 FGD吸收塔溢流原因分析

液位过高,容易使吸收塔内水平衡失控,导致吸收塔的溢流;液位过低,吸收塔脱硫效率低不能满足排放要求,且浆液密度偏高,加剧管路磨损.正确监视吸收塔的液位,防止虚假液位 (泡沫)的产生,吸收塔液位控制对吸收塔稳定运行至关重要.

我们采用的是双变送器单独引压的测量方式,完全排除热工测量回路的影响,还是不能给出一个让运行人员信服的解释。于是我们想到用一个简单且直观的方法来观测吸收塔的实际液位,那就是利用U型连通器的原理,从液位变送器的冲洗法兰处引出透明的四氟管到溢流口等高处,四氟管口对空敞口。,烟气脱硫。,烟气脱硫。液位DCS显示10米,用皮尺实测透明管液面高度为10.15米。此时运行人员开始向上提升液位,到显示值为10.9米时,皮尺测得液位高度为11.2米。此时,溢流管口(溢流管口设计高度为13.4米)有黑色泡沫开始流出,随着液位得慢慢升高,泡沫的颜色逐渐由黑转黄,随后有少量浆液和泡沫混合物流出。,烟气脱硫。DCS液位显示11.5米,皮尺测的液位高度为11.6米,有大量浆液溢流。,烟气脱硫。稳定液位,观察10分钟左右,溢流出的全是浆液。开始降低液位,在DCS液位显示为11米时溢流开始减少,直到液位显示为10.5米左右才没有浆液溢出。,烟气脱硫。

通过以上观察,我们查阅大量相关资料,和运行人员一起共同讨论,一致认为,导致脱硫装置吸收塔溢流的主要原因是:

1、吸收塔液面存在大量气泡和泡沫、杂质而产生虚假液位;

2、运行人员监盘不认真,调整不当或不及时;

四、FGD吸收塔溢流应对措施

1) 锅炉投油时暂时停运脱硫塔;

2) 降低运行液位;

3) 控制桨循泵出力;

4) 控制氧化风量

5) 及时排放脱硫废水;

6) 及时补充新鲜浆液,保持浆液质量;

7) 控制浆液密度,及时脱水;

8) 添加消泡剂,如烧碱等;

9) 采用纯度高的石灰石制浆;

10) 定期开启烟道底部疏水阀进行疏水;

11) 提高工艺水品质;

12) 完善运行管理制度,强化监盘责任,加强技术培训。