脱硫吸收塔废水坑浆液溢流原因分析及控制对策

2事故及原因分析

2.1事故经过

3月1日18:00事故发生时，某电厂脱硫系统处于运行状态，大量浆液从#1吸收塔出口净烟道冷凝水管流出，导致#1废水坑满坑，大量浆液溢流至#1吸收塔周围地面，污染了环境。同时，发现脱水机脱水困难，产出的石膏含水率为23.6%，超过了验收标准(12%)，品质不合格，如图3所示。

图3含水率不合格和合格的石膏

停机检修时，发现除雾器叶片堵塞严重，如图4所示。

图4#1吸收塔内除雾器叶片堵塞

2.2吸收塔负荷较大导致空塔流速过快

从表1数据分析，自2月21日以来，进入锅炉的燃煤平均含硫量在1.4%以上，锅炉平均负荷在80%以上；由于燃煤发热量降低，相对燃用煤量增大，烟气量也随之增大，加上原煤中含硫量较高，造成进入#1吸收塔需要处理的SO2总量增加。

因此，需要处理的烟气量和SO2浓度均超过原设计值，吸收塔负荷较高，可能引起空塔流速激增。根据空塔流速计算公式：

(1)式中：V为烟气的空塔流速，m/s；Q为塔内原烟气流量，m3/s；A为吸收塔横截面，m2；R为吸收塔横截面半径，m。

事故出现时，Q为5.14x108m3/s，R为6m，可计算得知V=4.55m/s，远大于设计时的流速3.8m/s。

吸收塔设计流速一般为3.4~4.0m/s，在此区间内比较适合气液逆流混合。空塔流速太快，造成烟气和脱硫吸收浆液接触反应时间短，出现烟气短路现象，导致脱硫效率达不到95%的设计要求。此外，除雾器设计流速略高于吸收塔设计流速，若空塔内烟气流速过高，烟气通过除雾器的流速更高，超过其设计流速，导致除雾器不能有效去除烟气携带的浆液颗粒，同时除雾器叶片被部分破坏、失效，烟气夹带大量石膏浆液进入净烟道，并流至烟道冷凝水排放管。

脱硫系统超低排放改造中，该电厂已经完成了吸收塔的原地重建，将其直径扩大到13.1m，当Q不变时，可根据式(1)得到改造后的V=3.8m/s，符合设计流速。

表1事故发生前某电厂#1机组运行参数

延伸阅读：

喷淋脱硫塔内除雾器性能数值模拟

脱硫吸收塔塌陷之谜：湿法脱硫喷淋层堵塞原因分析