摘要：石灰石-湿法脱硫系统日常运行过程中，由于受到脱硫工艺水质、入炉煤煤质、粉煤灰成分、锅炉燃烧工况、石灰石粉成分等因素的影响，会造成脱硫吸收塔内部形成大量黑色粘性泡沫，严重时会从吸收塔溢流管道或吸收塔排气孔溢流。浆液起泡，浆液品质恶化，影响脱硫效率，且对设备及生产现场环境造成严重污染。本文通过从多方面分析浆液起泡溢流的原因，提出解决吸收塔浆液溢流的处理措施，从而保证脱硫系统的正常稳定运行。
关键词：湿法烟气脱硫吸收塔浆液起泡溢流处理措施
1、引言
随着我国对环境问题的重视和对环境投入力度的加大，对环保要求日益严格，大气污染物排放标准不断提高，国家和地方政府的高度重视燃煤电厂烟气脱硫，企业污染物达标排放已纳入地方政府监管，同时未达标排放环保事件已纳入到企业考核中。燃煤电厂烟气脱硫系统的安全稳定运行至关重要，因此对脱硫的精细化、专业化管理越来越严格。然而，燃煤电厂脱硫吸收塔浆液起泡溢流问题却成为其安全运行的棘手问题，浆液起泡往往会造成虚假液位、吸收塔溢流、污染环境、增加耗能、泵的汽蚀等问题，造成整个机组的稳定行变差，而浆液起泡是由多种因素综合影响的，浆液起泡往往伴随着吸收塔溢流，造成脱硫系统安全可靠性降低，但目前浆液起泡溢流仍缺乏一定的分析和监测手段。
2、脱硫吸收塔浆液起泡的原因
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，泡沫一般为浓黑色。具体引起浆液起泡溢流的原因归纳如下：
2.1、浆液中有机物或重金属含量增加
锅炉在运行过程中投油、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，使吸收塔浆液中的有机物含量或重金属离子增加，发生皂化反应，在浆液表面产生一种油膜。在通过氧化风机给吸收塔底部的浆液池中鼓入高压空气的过程中，油膜受到高压冲击，进而引起浆液起泡溢流。
2.2、石灰石粉品质的影响
湿法烟气脱硫中的吸收剂为石灰石，而石灰石中含有一定量的氧化镁，当石灰石中碳酸钙含量较低，氧化镁含量较高时，氧化镁与亚硫酸根离子反应会产生泡沫，一旦石灰石中氧化镁含量超标，将会产生大量泡沫，出现溢流现象。
2.3、工艺水、浆液及废水品质差
吸收塔补水水质中可能含有不同成分的悬浮物、氯离子、有机物COD及油类物质含量对吸收塔内烟气的吸收、石膏的氧化等化学反应的影响，如果工艺水中有机物COD、BOD含量较高，在运行过程中易聚集在吸收塔的上部并引起起泡现象；脱硫脱水系统或废水系统未能正常投运，易致浆液中惰性杂质无法排除，不断在浆液中积累，使浆液品质下降，引起浆液起泡现象。
2.4、氧化风机风量设计不合理
氧化风量是根据脱硫设计煤种中硫分确定的，即将亚硫酸根充分氧化为硫酸根所需的空气量加一定的余量而确定的。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，如果进入吸收塔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。
2.5、设备启、停频繁
在湿法脱硫系统运行过程中，如果频繁启、停浆液循环泵或氧化风机，会使鼓入浆液池内氧化风量突变和吸收塔内浆液液面产生剧烈扰动，将打破浆液的气一液平衡状态，进而引起吸收塔内浆液起泡溢现象的发生。
2.6、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。
2.7、溢流管道设计的问题
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、处理措施
3.1、控制浆液和废水品质
将脱硫剂石灰石粉各成分（如MgO、SiO2 等）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；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，一旦有恶化趋势加大石膏浆液的排出量，降低排出浆液的密度，保证新鲜浆液的及时补给，降低浆液起泡溢流的概率；加强脱硫废水排放，以降低吸收塔浆液中重金属离子、氯离子、悬浮物及各种杂质的含量，保证塔内浆液的品质，减少泡沫的形成。
3.2、控制工艺水水质
严格控制脱硫吸收塔补水水质，加强水质过滤和预处理工作，降低COD、BOD含量，确保补充水的参数指标处于设计值范围之内；经过脱硫脱水系统和废水处理系统使用后的回用水，在水质指标未达到吸收塔补水水质要求时，杜绝使用回用水作为吸收塔补水。此外，除雾器冲洗是消除泡沫的有效手段，水喷淋可减少泡沫的积累。
3.3 添加脱硫专用消泡剂
在吸收塔出现起泡溢流初期，向吸收塔地坑定期加入脱硫专用消泡剂，起泡初期消泡剂加入量较大，在连续加入一段时间后，观察泡沫层逐渐变薄，应减少加入量，直至稳定在一定加药量上。另外，应利用脱硫专用消泡剂具有抑制泡沫再生特性，根据吸收塔起泡的情况每天适当的加入消泡剂以抑制泡沫再生。
3.4优化系统设备运行方式
在浆液起泡期间，在可以保证氧化效果的前提下，适当降低吸收塔工作液位，减少浆液溢流量，防止浆液进入吸收塔入口烟道，一旦发生浆液起泡溢流现象，应定期打开入口烟道底部疏水阀进行疏水，以防止浆液到达增压风机出段；在可以暂时忽略脱硫效率的条件下，停运一台浆液循环泵以减少浆液循环量，减少吸收塔内部浆液的扰动，同时减少浆液供给量。；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。
3.5控制除雾器系统的冲洗
除雾器频繁冲洗会在一定情况下促进吸收塔内液位的增长，在进行冲洗时可适当降低液位，调整除雾器冲洗时间与冲洗间隔，可采取少量多次冲洗，同时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。
3.6改进溢流管设计
建议吸收塔溢流管采用“U”型设计，在溢流点最高处设置透气口，在溢流管路上安装冲洗水接口，方便透气口堵塞及时处理来破坏虹吸现象。同时可在溢流管下部出口管两侧增加冲洗水和雾状喷嘴，在出现浆液溢流时可开启冲洗水对泡沫进行雾状喷洒，避免泡沫溢流至地面及设备上，减少设备污染和环境污染。
3.7调整设备运行参数
在锅炉投油期间，应降低吸收塔液位，同时加强脱水系统运行，增加废水排放量，投油停止后，应立即恢复吸收塔液位；加强对电除尘运行工况监视，当电除尘二次电流、二次电压有明显下降时，应及时进行调整，恢复原运行数据，当电除尘有电场退出时，应及时调整相应电场小室的运行参数，保证烟尘排放浓度不升高。
4、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。但是要从根本上解决浆液起泡溢流问题，扔需从吸收塔入口烟尘含量、工艺水水质、石灰石品质等进入吸收塔的物质方面来控制和预防。
参考文献：
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