一、技術(shù)背景
在石灰石-石膏法脫硫中，吸收塔漿液溢流是較為常見的現(xiàn)象，它會(huì)對(duì)脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成較大危害，如果不能采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防和處理辦法，甚至?xí)?dǎo)致諸如增壓風(fēng)機(jī)葉片損壞等重大事故。通過分析石灰石-石膏法中吸收塔漿液產(chǎn)生溢流現(xiàn)象的各種原因，提出防止和解決吸收塔漿液溢流的方法，保證脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
吸收塔漿液因?yàn)槠鹋荻鴮?dǎo)致溢流是石灰石-石膏法脫硫運(yùn)行中常見的問題之一。由于吸收塔液位多采用裝在吸收塔底部的壓差式液位計(jì)測(cè)量，F(xiàn)GD-DCS（脫硫控制系統(tǒng)）顯示的液位是根據(jù)差壓變送器測(cè)得的差壓與吸收塔內(nèi)漿液密度計(jì)算得來的值，而吸收塔內(nèi)真實(shí)液位——由于氣泡、或泡沫引起的“虛假液位”遠(yuǎn)高于顯示液位，再加上底部漿液擾動(dòng)泵脈沖擾動(dòng)或攪拌器攪拌、氧化空氣鼓入、漿液噴淋等因素的綜合影響而引起液位波動(dòng)，從而導(dǎo)致吸收塔間歇性溢流。因此當(dāng)吸收塔漿液起泡溢流嚴(yán)重時(shí)，如果DCS上無法及時(shí)監(jiān)測(cè)并采取有效措施就會(huì)導(dǎo)致事故發(fā)生。
二、吸收塔起泡溢流危害
正常情況下，吸收塔漿液溢流后通過吸收塔溢流管進(jìn)入吸收塔區(qū)排水坑，再經(jīng)由地坑泵打回吸收塔重復(fù)使用，不會(huì)造成其它后果。但是，當(dāng)吸收塔漿液溢流量較大時(shí)，漿液不能通過溢流管及時(shí)輸送，就會(huì)進(jìn)入到原煙氣煙道中，從而引發(fā)各種事故或影響正常運(yùn)行，主要危害歸納如下：
1、溢流漿液進(jìn)入煙道中，漿液中的硫酸鹽和亞硫酸鹽隨溶液滲入防腐內(nèi)襯及其毛細(xì)孔內(nèi)，當(dāng)水分逐漸蒸發(fā)，漿液中的硫酸鹽和亞硫酸鹽析出并結(jié)晶，隨后體積發(fā)生膨脹，使防腐內(nèi)襯產(chǎn)生應(yīng)力，尤其是帶結(jié)晶水的鹽，在干濕交替的作用下，體積膨脹高達(dá)幾十倍，應(yīng)力更大，導(dǎo)致嚴(yán)重的剝離損壞。漿液還會(huì)沉積在未作防腐的原煙道中，產(chǎn)生煙道垢下腐蝕，減短了煙道的使用壽命和檢修周期，影響脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行。
2、溢流漿液通過煙道，到達(dá)增壓風(fēng)機(jī)出口，在運(yùn)行操作人員沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)的情況下，溢流漿液猛烈沖擊正在運(yùn)行的風(fēng)機(jī)葉片，造成嚴(yán)重的損害，甚至是葉片斷裂，致使增壓風(fēng)機(jī)停運(yùn)，脫硫系統(tǒng)被迫退出運(yùn)行。如果系統(tǒng)不設(shè)置旁路煙氣擋板，則主機(jī)也被迫停運(yùn)，計(jì)一次非停，損失嚴(yán)重。增壓風(fēng)機(jī)停運(yùn)后必須檢修，如需更換葉片則周期較長(zhǎng)，嚴(yán)重影響了脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在不設(shè)GGH的脫硫系統(tǒng)中，上述情況發(fā)生的可能性更大。
3、吸收塔出現(xiàn)起泡溢流后，吸收塔運(yùn)行液位被迫降低，脫硫反應(yīng)氧化效果不能保證，漿液中亞硫酸鹽含量逐漸增高，致使?jié){液品質(zhì)惡化。
4、漿液起泡嚴(yán)重時(shí)，石膏排除泵入口漿液泡沫增加，泵出口壓力降低，無法正常排除石膏，致使?jié){液密度逐漸上升，液位難以控制。
5、漿液溢流到煙道后，煙道積灰逐漸嚴(yán)重，煙道阻力增加，影響鍋爐的安全運(yùn)行。
三、吸收塔起泡溢流原因分析
泡沫由于表面作用而生成，是氣體分散在液體中的分散體系，其中液體所占體積分?jǐn)?shù)很小，泡沫占很大體積，氣體被連續(xù)的液膜分開，形成大小不等的氣泡。泡沫的產(chǎn)生是由于氣體分散于液體中形成氣-液的分散體，在泡沫形成的過程中，氣-液界面會(huì)急劇地增加，因而體系的能量增加，其增加值為液體表面張力γ與體系增加后的氣-液界面的面積A的乘積為γ×A，應(yīng)等于外界對(duì)體系所作的功。若液體的表面張力γ越低則氣-液界面的面積A就越大，泡沫的體積也就越大，這說明此液體很容易起泡。當(dāng)不溶性氣體被液體所包圍時(shí)，形成一種極薄的吸附膜，由于表面張力的作用，膜收縮為球狀形成泡沫，在液體的浮力作用下氣泡上升到液面，當(dāng)大量的氣泡聚集在表面時(shí)，就形成了泡沫層。吸收塔漿液中的氣體與漿液連續(xù)充分地接觸，由于氣體是分散相（不連續(xù)相），漿液是分散介質(zhì)（連續(xù)相），氣體與漿液的密度相差很大，所以在漿液中；泡沫很快上升到漿液表面，此時(shí)如漿液的表面張力小，漿液中的氣體就沖破液面聚集成泡沫。由此可見，泡沫的產(chǎn)生必須具備3個(gè)條件：只有氣體與液體連續(xù)又充分地接觸時(shí)，才能產(chǎn)生泡沫；當(dāng)氣體與液體的密度相差非常大時(shí)，才能使液體中的泡沫能很快上升到液面，久而久之就形成泡沫；表面張力愈小的液體愈易起泡。泡沫中的起泡呈多面體形，在多面體的液膜交界處，液膜是彎曲的，彎曲液面壓力差的存在加速了氣泡間平液膜向邊界處的排液作用，使液膜變薄，當(dāng)液膜厚度低于臨界值時(shí)破裂。但當(dāng)溶液中具有表面活性物質(zhì)或起泡物質(zhì)時(shí)，泡沫體系不穩(wěn)定性減弱，液膜修復(fù)能力增強(qiáng)，阻止了液膜進(jìn)一步變薄，使液膜保持一定的厚度。純凈的液體起泡性只與其表面張力有關(guān)，但是由于純凈液體起泡后，液膜之間能相互連接，使形成的氣泡不斷擴(kuò)大，zui終破裂。因此，純凈的液體不能形成穩(wěn)定的泡沫，吸收塔漿液起泡是由于系統(tǒng)中進(jìn)入了其它成分，增加了氣泡液膜的機(jī)械強(qiáng)度，亦即增加了泡沫的穩(wěn)定性，zui終導(dǎo)致起泡溢流現(xiàn)象的產(chǎn)生。具體引起起泡溢流的原因歸納如下：
1、鍋爐在運(yùn)行過程中投油、燃燒不充分，未燃盡成份隨鍋爐尾部煙氣進(jìn)入吸收塔，造成吸收塔漿液有機(jī)物含量增加。
2、鍋爐后部除塵器運(yùn)行狀況不佳，煙氣粉塵濃度超標(biāo)，含有大量惰性物質(zhì)的雜質(zhì)進(jìn)入吸收塔后，致使吸收塔漿液重金屬含量增高。重金屬離子增多引起漿液表面張力增加，從而使?jié){液表面起泡。
3、脫硫用石灰石中含過量MgO（起泡劑），與硫酸根離子反應(yīng)參生大量泡沫（泡沫滅火器利用的是這個(gè)原理）。
4、脫硫用工藝水水質(zhì)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求（如中水），COD、BOD超標(biāo)。
5、脫硫裝置脫水系統(tǒng)或廢水處理系統(tǒng)不能正常投入，致使吸收塔漿液品質(zhì)逐漸惡化。
6、鍋爐燃燒情況不好，飛灰中有部分碳顆?；蚪褂碗S煙氣進(jìn)入吸收塔。
7、運(yùn)行過程中出現(xiàn)氧化風(fēng)機(jī)突然跳閘現(xiàn)象，吸收塔漿液氣液平衡被破壞，致使吸收塔漿液大量溢流。
四、吸收塔溢流解決對(duì)策
吸收塔漿液一旦出現(xiàn)起泡溢流現(xiàn)象后，必須及時(shí)采取妥善的處理方式，以免造成嚴(yán)重事故。處理方法：一是要消除已經(jīng)產(chǎn)生的泡沫；二是要通過運(yùn)行方式的調(diào)整，緩解起泡溢流現(xiàn)象；三是要控制進(jìn)入吸收塔的各種可能引起吸收塔漿液起泡的物質(zhì)。具體實(shí)施方法如下：
從吸收塔排水坑定期加入QTFLTY-17B脫硫消泡劑。在吸收塔zui初出現(xiàn)起泡溢流時(shí)，消泡劑加入量較大，在連續(xù)加入一段時(shí)間后，泡沫層逐漸變薄，減少加入量，直至穩(wěn)定在一定加藥量上。經(jīng)過試驗(yàn)得出，需要指出的是消泡劑不能隨便亂加，常用于水處理的有機(jī)硅消泡劑不適用與脫硫漿液的消泡環(huán)境。所以添加普通的有機(jī)硅消泡劑不僅僅消泡效果不理想，而且由于用量大而增加運(yùn)營(yíng)成本。另外，應(yīng)利用QTFLTY-17B脫硫消泡劑具有抑制泡沫再生特性，根據(jù)吸收塔起泡的情況每天適當(dāng)?shù)募尤胂輨┮砸种婆菽偕?/span>
五、QTFLTY-17B消泡劑
1、典型特性
測(cè)試 | 單位 | 結(jié)果 |
外觀 | | 白色 |
比重（25℃,77℉） | | 1.0 |
粘度（25℃,77℉），cp | | 1500 |
稠度（25℃,77℉） | | 中等 |
乳化類型 | | 非離子型 |
適當(dāng)?shù)南♂寗?/span> | | 冷水 |
2、如何使用
QTFLTY-17B消泡劑在極低的濃度下就具有較好的消泡效果。1-100份活性成份就足以消除100萬份發(fā)泡劑產(chǎn)生的大部分泡沫。從較高水平的應(yīng)用試驗(yàn)開始（50-150ppm活性成份），逐步降低以達(dá)到期望的泡沫控制水平，為得到*的泡沫控制水平，必須將消泡劑*分散于泡沫介質(zhì)中。
按照下列步驟，以獲得*分散效果：
（1）、在使用前攪拌本品
（2）、用3-10份水進(jìn)行預(yù)稀釋以利于分散。將消泡劑加入水中，慢慢混合。預(yù)稀釋的材料應(yīng)立即使用。如果這個(gè)可以進(jìn)行充分的攪拌來分散消泡劑，也可以直接加入消泡劑而無需預(yù)稀釋。
（3）、如果可能，先在體系中泡沫產(chǎn)生的地方加入消泡劑。在消泡劑QTFLTY-17B中還包含了抑制微生物生長(zhǎng)的成分。稀釋會(huì)降低抑制微生物生長(zhǎng)的作用。
3、操作注意事項(xiàng)
本資料不包括安全使用本品所需要的安全信息。操作前，請(qǐng)閱讀產(chǎn)品及其安全數(shù)據(jù)表以及容器標(biāo)簽，以獲取有關(guān)產(chǎn)品的安全使用、危害身體及健康的資料。
4、儲(chǔ)存與有效期
在20-40℃（68-104℉）溫度時(shí)，原未開封包裝，自生產(chǎn)之日起，本品保質(zhì)期為12個(gè)月。請(qǐng)參考產(chǎn)品包裝的使用日期提醒。
本品在0℃（32℉）以下會(huì)發(fā)生凍結(jié)現(xiàn)象。如果凍結(jié)，將本品融解后使用，效果不受影響，但可能需要攪拌。避免在49℃（120℉）以上保存本品。
5、包裝
本品有441磅（200Kg）和2205磅（1000Kg）兩種凈重包裝。
6、使用限制
本產(chǎn)品未被測(cè)試或陳訴為使用于科研或者藥用。
運(yùn)輸限制：無
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