近期火电厂石灰石湿法脱硫反应塔内起泡沫现象的有效控制

摘 要：众所周知，近些年，在火电厂所应用的石灰石湿法脱硫工艺当中，塔内起泡沫的现象越来越普遍，这不仅仅会直接关系到湿法脱硫的效率，更会对整个脱硫系统的运行的稳定性产生严重的影响。因此，如何有效控制住火电厂石灰石湿法脱硫反应塔内起泡沫现象是当前亟待解决的重要任务之一。本文将就火电厂石灰石湿法脱硫反应塔内起泡沫现象的有效控制进行深入的分析与探究。

关键词：火电厂；石灰石；湿法脱硫；泡沫；控制分析

伴随着社会经济的飞速发展，我国当前的大气污染形势越发严峻，已经有越来越多的城市空气污染程度急剧增加。火电厂作为我国重要的民生基础设施，是加剧我国大气污染严重程度的主要排放源之一。石灰石湿法脱硫技术发展相对成熟，而且应用范围非常广泛。但是，在火电厂中，采用石灰石湿法脱硫工艺时，塔内起泡沫的现象总是没有办法彻底消除掉，这些气泡会带来不同程度的负面影响，如果大量气泡长时间存在，很容易导致浆液溢出来，影响安全运行。还有，气泡的出现还容易产生虚假液位，虚假液位的出现很可能会降低实际液位，进而影响到湿法脱硫工艺的最终应用效果。

一、泡沫现象产生的原因分析

泡沫是一种热力学性能非常不稳定的体系，受重力影响，泡沫自身属性非常独特，其完全可以自动溢出。火电厂石灰石湿法脱硫反应中产生泡沫现象的原因主要包括：

（一）湿法脱硫后的溶液中进入了空气或者自身有气体存在

石灰石湿法脱硫之后的溶液中是存在着多种类的物质的，不同物质之间只要具备足够的环境条件，就很容易产生化学反应。而气体便是趁这个机会进入到溶液当中的。

诸如，在利用石灰石湿法脱硫的过程中，会运用到湿法脱硫的相关装置，其中吸收剂便会与二氧化硫气体之间发生化学反应，最终导致二氧化碳气体的出现。此外，在湿法脱硫时，为了确保石灰石的氧化结晶效果，便要在溶液当中加入适量的氧化空气，这便是发生起泡沫现象的重要原因之一。

（二）有类似表面活性剂成分存在

大家可能对表面活性剂的具体含义并不是很清楚，但是，只要提到起泡剂，便会立刻辨识到它的功效。而表面活性剂便于起泡剂类似，其也经常被直接当做起泡剂来进行使用。在石灰石湿法脱硫产生的浆液当中便有类似表面活性剂的成分存在，这一成分会降低溶液原本的表面张力，整体系统表面的张力也会随之降低，这便为泡沫的产生创造了合适的条件。

（三）搅拌产生泡沫

石灰石湿法脱硫过程中，必然会应用到各种搅拌机械，在这些机械当中，会有旋转器件专门被用来搅拌浆液，剧烈的搅拌过程中，浆液被循环扰动，其也是造成泡沫现象的主要原因。

二、阐述石灰石湿法脱硫反应塔内起泡沫的影响因素

（一）工艺水

工艺水是由水库生水和循环冷却水排污水共同组成的。为研究具体的影响因素，特意收集了反应塔内的泡沫进行了科学实验研究。最终得出的实验结果是：工艺水中的组成部分之一——循环冷却水当中含有异噻唑啉酮杀菌剂，其与反应塔内的浆液融合之后便会产生类似于表面活性剂的成分，因此，溶液的表面张力必然会受到影响。

（二）石灰石

在某时段机组燃煤情况稳定，但泡沫溢流现象严重的情况下，收集了泡沫进行研究（此时工艺水中不掺杂循环冷却水，全部都是水库生水），最终发现石灰石当中氧化镁高度超标，其含量竟然高达5.56%，这已经属于严重超标范围。关于石灰石各成分比重，如下表所示：

根据化学成分的特性分析，与钙离子相比较，镁离子的溶解度要更高一些，因此，当镁离子进入反应塔内的浆液之后，会熔在滤液水当中，这就会导致滤液水当中的溶解盐大大增加，进而泡沫的弹性会增高，稳定性也会随之增强。

三、如何有效控制电厂石灰石湿法脱硫反应塔内起泡沫现象

要想有效控制住电厂石灰石湿法脱硫反应塔内起泡沫现象，就必须要找到最佳的处理方式。目前，关于控制电厂石灰石湿法脱硫反应塔内起泡沫现象的处理方式基本上可以归纳成为三种类型。

第一，借助相关先进性的系统设备，或者科学调整设备运行方式，将起泡溢流现象控制住。

第二，对进入或者可能会进入到反应塔内的各种物质进行有效控制，尽可能避免这些物质引起反应塔浆液起泡。

第三，根据实际情况，适时适量地添加消除剂，达到消除泡沫的目的。

这三种方式属于综合概括性的处理方式，在这三种方式引导下的具体应对方式是非常多元化的，下面将就其中几个效果比较好的具体应对方式进行简要介绍：

（1）在上文中，已经提高了两点产生泡沫的原因，无论是工艺水还是石灰石中的氧化镁含量过高，其应该都属于原料层面存在问题。通常情况下，针对这种原因， 会选择从反应塔排水坑当中加入脱硫专用消泡剂的方式来消除泡沫。自此需要提醒的一点是，加入消泡剂的时間以及用量问题。一般而言，在反应塔刚刚出现起泡溢流的时候，需要加入比较大量的消泡剂，但是，在连续加入消泡剂达到一定量的时候，也就是在消泡剂加入一段时间之后，泡沫层就会变得很薄，此时，就要注意开始适当减少消泡剂的使用量，在用量连续递减的过程中，需要时刻观察起泡溢流的情况，直到其达到稳定状态。

除此之外，如果是因为石灰石原料出现得了问题，氧化镁的含量过高，最高效的方式便不是再加入消泡剂，最好还是选择直接将石灰石的原料更换掉，不要再继续使用石灰石了。

（2）适当调整脱硫废水的排放量。通常情况下，关于脱硫废水的排放量是有一定的限制的，但是，如果起泡溢流的现象比较严重时，我们则可以考虑加大脱硫废水的排放量。关于调整脱硫废水排放量的具体措施是，将废水旋流器的备用旋流子开启，目的是要降低脱硫系统内浆液重金属离子、有机物、氯离子以及各种悬浮物和杂质等等。除此方式之外，如果客观条件比较便利，我们还可以选择直接排放滤液的方式直接将其排掉。

（3）降低反应塔的工作液位。反应塔的工作液位一般情况下是允许改动的，但是如果氧化效果能够得到有效保证，而且选择使用消泡剂的效果并不理想的前提下，我们可以选择通过适当降低反应塔的工作液位来确保反应塔发生起泡溢流的现象。一般，将液位保持在一定程度的低液位情况下进行运行，则会起到防止浆液进入反应塔入口段的烟道。但是，需要提醒一点，这种方式并不是常规性的制止起泡溢流的措施，其属于备用方案，即在实在找不到合适方法的时候选择使用，因为这种方式存在着一个非常严重的负面影响，那就是其很容易引起循环泵气蚀现象。

（4）控制好脱硫所使用的工艺水的水质。工艺水是湿法脱硫工艺中必不可少的元素，工艺水的水质更是会直接影响到湿法脱硫的效率，因此，要想有效控制住反应塔内起泡沫的现象，就必须要对脱硫所使用的工艺水的水质进行严格的控制，根据实际需求，全面加强过滤和预处理工作，尽可能降低BOD和COD。

（5）科学置换浆液。要想降低泡沫梁，还有一种有效的方式，那就是置换浆液。关于此种方式的具体操作程序是：往事故浆液里面大浆液，在事故浆液箱保存，或者将石膏进行脱水，确保随时都能够有充足的新鲜浆液补入进去，然后再观察泡沫的变化，选择一个泡沫比较少的情况来将浆位慢慢提升上来。

这种方式所产生的效果是非常迅速的，但是，此方式存在着一个弊端，那就是其能够维持的时间比较短，只能是暂时性地起到效果，如果是起泡物质持续性进入系统已经到达很严重的状态时，最好不要选择采用这种方式，如果必须采用此方式，就要做好运行成本增加的后果。

除此之外，这种方式的应用阶段最好是在调试期间，因为在调试期间，锅炉燃烧处于不稳定状态，引起起泡溢流的物质也很多，但是，这些都是短时间的反应，所以，在此阶段使用此方式是最合適的。

四、结语

综上所述，以上内容是对火电厂石灰石湿法脱硫反应塔内发生起泡沫现象的具体原因分析，并且结合反应塔内发生起泡沫的原因提出了几点切实可行的针对性的解决策略，希望能够对有效控制石灰石湿法脱硫反应塔内起泡沫现象有所帮助。

参考文献：

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作者简介：赵辉（1979），男，汉族，河北邢台人，本科，助理工程师，研究方向：火电厂石灰石湿法脱硫方面。