湿法脱硫双塔双循环浆液起泡原因和应
对措施
摘要：近些年火电机组超低排放改造已成为趋势，其中采用双塔双循环最为广泛，该系统中普遍存在吸收塔浆液起泡现象，本文分别对浆液起泡机理和各个影响因素进行分析，进而提出对于双塔双循环系统中吸收塔浆液起泡溢流问题的应对办法。

关键词：湿法脱硫；双塔双循环；吸收塔；浆液起泡
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。

在石灰石-石膏湿法脱硫系统运行过程中，由于工艺水质、入炉煤煤质、锅炉燃烧状况、粉煤灰及石灰石粉成分等因素的影响，常常会出现吸收塔浆液顶部形成大量粘性泡沫，液位正常但会从吸收塔溢流管道或吸收塔排水地坑溢流现象。

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，甚至对整个FGD装置的安全运行产生巨大威胁。

本文将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前言
国电湖南宝庆煤电有限公司2017年进行了超低排放改造，采用了国内先进的双塔双循环湿法脱硫系统，一级塔4台离心式循环浆液泵，二级塔3台离心式循环浆液泵，3台高速离心式氧化风机，在机组最大负荷情况下可控制净烟气二氧化硫含量可控制在35mg/Nm³以内，达到了超低排放标准。

在实际运行当中偶尔会出现吸收塔浆液起泡情况，造成吸收塔虚假液位，溢流管有大量浆液流出，严重影响设备安全和安全文明生产。

2吸收塔浆液起泡的原因
气泡是气体分散在液体中所形成的一种热力学不稳定体系。

在重力的作用下，可以自动逸出。

而溶液起泡原因可能是混入能降低其表面张力的物质、内部发生反应产生气体或者因为搅拌、扰动等原因使之混入气体。

而我们结合湿法脱硫中出现的具体情况，在分析吸收塔浆液起泡的主要影响因素时应着重于浆液所产生气泡的稳定性研究。

泡沫的稳定性主要受其表面张力，黏度，液膜弹性，表面电荷和杂质分子结构影响。

其中起关键作用的是表面张力和黏度两个指标。

本文将在气、液、固三方面分析脱硫吸收塔系统的各类物质对气泡稳定性的影响。

2.1 气态影响因素
浆液品质的气态影响因素主要是锅炉烟气和氧化风两方面，他们都是对吸收塔浆液所产生泡沫的重要影响因素。

1）锅炉烟气。

锅炉在运行过程中投油、燃烧不充分情况时，会有部分含未燃尽碳颗粒或焦油等随烟气进入吸收塔内。

随着吸收塔浆液有机物含量的不断增加，引起皂化反应，使浆液的表面形成油膜。

而如果锅炉后部除尘器运行不好，使得大量含有惰性物质的杂质进入浆液中，使浆液中重金属含量增加，这些重金属离子增加了浆液的表面张力，并在循环泵作用下使吸收塔内的浆液产生起泡现象。

2）氧化风。

氧化风量是根据脱硫设计煤种含硫量将HSO3-充分氧化成为SO42-所需要的空气量增加一定余量的情况下确定的。

当使用的煤种含硫量高于设计煤种含硫量时，氧化风量不足以将HSO3-充分氧化成为SO42-，亚硫酸盐的含量就会超标，使浆液品质恶化，加剧起泡的现象。

相反的，当使用的煤种含硫量大大低于设计煤种含硫量时，则会有大量多余空气形成气泡从氧化区上升到浆液表面，造成浆液虚假液位，甚至导致吸收塔溢流。

2.2 液态影响因素
浆液品质的气态影响因素主要是脱硫系统补充水和脱硫废水两方面，这是影响吸收塔浆液品质的最直接的因素。

1）脱硫系统的补充水。

如果脱硫系统的补充水水质达不到设计要求，尤其是使用江河水，如果工艺水中COD、BOD等含量超标，则会对吸收塔浆液品质恶化，而使用循环冷却水作为补充水，循环冷却水中所用的杀菌剂也起到表面活性剂的作用，使浆液的表面张力降低，使得浆液更易起泡，并且泡沫状态稳定，不易消除。

2）脱硫废水。

脱硫废水系统是维持浆液品质的重要保障，假如废水系统不能正常投运，使得重金属、Cl、有机物、悬浮物及其他各种杂质大量富集，则会使浆液品质逐步恶化，加剧浆液的起泡现象。

2.3 固态影响因素
1）脱硫系统中的石灰石方面。

石灰石遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸会发生泡沸，高温条件下分解为CaO和CO2。

石灰石中含有MgO，假如MgO含量超标不仅会影响脱硫效率，还会与浆液中SO42-反应产生大量气泡。

并且增加浆液中的溶解盐含量，使形成的泡沫更加稳定。

我厂是使用湿式球磨机制备石灰石溶液，这其中的钢球磨损也会有部分金属颗粒与石灰石中本身含有的微量金属元素（如Cd、Ni等）一同进入吸收塔浆液系统，使浆液中重金属元素富集，增加浆液表面张力，形成大量泡沫。

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。

3设备因素
1）浆液循环泵启停频繁。

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）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50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。

3）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。

4结束语
浆液起泡溢流是湿法脱硫双塔双循环系统常见的问题之一，尤其是燃用高硫煤，长期高负荷情况下，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避免造成经济损失和环境污染。

参考文献：
[1] 陈翔宇，陈绍龙，等. 国电湖南宝庆煤电有限公司辅控运行规程
[2] 曾庭华.湿法烟气脱硫系统的安全性及优化中国电力出版社。