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石灰石—石膏法烟气脱硫中氯离子(Cl—)对浆液起泡的影响

2018-03-30宋炎高良敏包文运

山东工业技术 2018年7期
关键词:氯离子石灰石

宋炎 高良敏 包文运

摘 要:选取了具有代表性的当涂发电厂一号吸收塔,分别于2016年8月15-24日,26日,29日为期10天进行浆液现场采集以及起泡严重程度、该日浆液中消泡剂添加量的记录,分析研究了Cl-含量与浆液起泡程度的关系。结果表明,Cl-含量对浆液起泡有一定的影响,即Cl-的存在加剧了浆液的起泡。

关键词:氯离子;浆液起泡;石灰石-石膏法

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.077

随着近年来火电行业的迅猛发展以及我国环境保护制度的逐渐健全和规范,烟气脱硫系统能否正常投入稳定运行已成为火电行业非常关注的问题。在现有各种脱硫系统中,石灰石-石膏法因为其技术成熟、脱硫效率高等显著优点而被广泛采用[1]。吸收塔浆液起泡溢流是石灰石-石膏湿法脱硫系统运行中常见的问题之一[1-4]。这是由于吸收塔内真实液位——气泡和泡沫引起的“虚假液位”远高于显示液位,再加上底部浆液扰动或搅拌器搅拌、氧化空气鼓入、浆液喷淋等因素的综合影响而引起液位波动,从而导致吸收塔间歇性溢流。当吸收塔浆液起泡溢流严重时,如果DCS上无法及时监测并采取有效措施就会导致事故发生。[3]因此,研究影响浆液起泡的因素十分重要,对弄清浆液起泡的原因和提出应对措施具有实际性的意义。

Cl-是判断水体污染程度的重要指标,吸收塔浆液起泡在很大程度上是由于浆液和废水中的Cl-大量富集,使浆液品质逐步恶化[5]。国内对浆液起泡因素的研究最初多为脱硫塔浆液起泡溢流现象研究分析[6-7],现在的研究已有学者将现场采样与COD的实验室测定相结合进行分析[8]。

目前国内外多停留在找出影响起泡的因素,即对起泡某一因素定性的研究,少有通过实验数据量化分析影响起泡的因素,且没有定量分析浆液中Cl-含量对浆液起泡的影响的研究。本文选取Cl-这一常规离子指标,通过样品分析得出实验数据来研究其对浆液起泡的影响。

1 材料与方法

1.1 样品的采集与记录

马鞍山当涂发电有限公司是大唐安徽发电有限公司全资子公司,位于安徽省马鞍山市当涂县境内,紧靠长三角经济圈,临近华东电网负荷中心。

考虑到夏季水体中污染物含量相对较高,浆液起泡现象较明显,根据电厂实际工况,在当涂发电厂于2016年8月15-24日,26日,29日为期10天对一号吸收塔浆液进行现场样品采集,观察记录起泡严重程度与该日浆液中消泡剂的添加量。每天用洁净的塑料瓶于浆液管道中采集3L的水样,密封冷藏带回实验室24小时内进行监测。

1.2 实验室分析

对每个水样中Cl-含量进行测定,实验方法依据《水质 氯化物的测定 硝酸银滴定法》( GB11896-1989)进行。

2 结果与讨论

将测得的Cl-含量与该日消泡剂的投加量对应起来见表1。

消泡剂是浆液起泡时电厂为消除其影响而人工添加的药剂,分析时需结合消泡剂添加量进行。通过origin制作折线图用以分析比较其相互变化趋势,见图1。

部分现场起泡情况如图2。

結合Cl-含量、消泡剂添加量和该日浆液起泡情况进行分析:

(1)8月15日至16日,Cl-含量有所上升,浆液由不起泡到起泡。Cl-含量低至4918 mg/L时未起泡,高至6198 mg/L时出现起泡现象;

(2)8月16日至18日,随着消泡剂投加量的逐渐增加,Cl-含量迅速降低至2619.2 mg/L;

(3)19日即起泡最严重的时候Cl-含量又迅速回升至7297.7 mg/L。Cl-含量最高时是浆液起泡最严重的时候;

(4)之后19日至23日随着消泡剂的大量投入Cl-含量又逐渐降低。同时起泡程度由严重转为不严重;

(5)直到24日起泡最严重的时候,Cl-含量开始回升。

根据(1)、(3)、(5)可以分析出Cl-含量影响浆液的起泡,对浆液起泡具有一定的贡献度;

根据(2)、(4)可以分析得消泡剂的添加在减缓起泡程度的同时,也降低了浆液中的Cl-含量。

由此可以得出Cl-含量是影响浆液起泡的因素,这也为火力发电厂脱硫吸收塔起泡问题的解决提供了一定的依据。

3 结论

(1)浆液中存在大量的Cl-,这些Cl-主要来源于烟气的携带;

(2)浆液中Cl-含量对浆液起泡程度有一定的影响,即Cl-的大量存在会加剧浆液起泡,这与Cl-和Ca2+以及其它金属离子的反应有关;

(3)消泡剂在减缓起泡程度的同时,也能够降低浆液中的Cl-含量。

参考文献:

[1]禾志强,田雁冰,沈建军等.石灰石-石膏法脱硫浆液起泡研究[J] .电力环境保护,2008,24(04):11-13.

[2]程永新.FGD系统中吸收塔浆液起泡溢流的原因分析及解决办法[J].电力科技与环保,2011,27(01):35-37.

[3]禾志强,田雁冰,沈建军等.石灰石-石膏法脱硫中浆液起泡研究[J].电站系统工程,2008,24(04):25-26,34.

[4]李孝刚.脱硫吸收塔起泡溢流现象分析[J].中文信息,2014(11):303-304.

[5]李志.湿法脱硫系统中吸收塔浆液起泡问题的分析与应对办法[J].科技风,2016(07):35.

[6]聂鹏飞,边东升,王洋等.600MW机组湿法脱硫吸收塔溢流原因分析及对策[J].电力科技与环保,2011,27(06):21-23.

[7]牛拥军,杨程.湿法脱硫无旁路运行的问题及应对措施[J].热力发电,2011,40(05):56-59.

[8]冯恩民,朝格其乐图.火电厂脱硫系统浆液起泡原因分析及治理[J].内蒙古电力技术,2012(30):84-86.

作者简介:宋炎(1991-),男,安徽淮南人,硕士研究生在读,研究方向:水污染控制。

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