李國勇,周其樂,葛 斌(.湖南省電力公司科學(xué)研究院,湖南 長沙 40007;.大唐耒陽電廠,湖南 耒陽 4800)
石灰石—石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)以其效率高,工藝成熟而廣泛應(yīng)用。石灰石濕式球磨機制漿由于其系統(tǒng)簡化,占地面積小,設(shè)備故障低,石灰石粒徑調(diào)節(jié)方便、石灰石塊料采購便利和運輸儲存容易等優(yōu)勢,被大多數(shù)脫硫裝置所采用。石灰石漿液制備系統(tǒng)是石灰石/石膏濕法脫硫技術(shù)的第一環(huán)節(jié),其運行狀況直接影響整個脫硫系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn),漿液制備系統(tǒng)運行調(diào)整對脫硫系統(tǒng)具有重要的意義[1]。
濕式球磨機石灰石制漿系統(tǒng)主要由稱重皮帶給料機、濕式球磨機、漿液再循環(huán)箱、漿液再循環(huán)泵、水力旋流器、漿液分配器、工藝水系統(tǒng)各部分組成[2],其工藝流程見圖1。
圖1 濕式球磨機制漿系統(tǒng)流程
球磨機、再循環(huán)箱、水力旋流器物料平衡關(guān)系分別見圖2。
圖2 球磨機、再循環(huán)箱及水力旋流器物料平衡
從圖2可知,制漿系統(tǒng)物料平衡關(guān)系為:磨機入口工藝水、再循環(huán)箱入口工藝水和磨機入口石灰石之和與成品漿液平衡。要提高磨機的出力,單位時間成品漿液量上升,石灰石給料量和工藝水量成比例增加的同時,提高旋流站的壓力,以調(diào)整旋流站回流量。但旋流站壓力增加,成品漿液顆粒變粗,石灰石剩余量會有所增加,必須要綜合考慮。
某磨機額定功率為380kW,額定出力為10t/h,細度為90%通過320目篩子。調(diào)整前運行方式及石膏中石灰石含量見表1。
表1 磨機調(diào)整試驗前相關(guān)參數(shù)
項 目數(shù) 值磨機入口工藝水量/t·h-16石灰石量/t·h-17再循環(huán)箱工藝水量/t·h-112旋流子壓力/kPa48漿液含固量/%28漿液細度(325目過篩率)/%95.3磨機電能消耗/kW380單位石灰石磨制能耗/kW·t-154.28石膏中碳酸鈣含量/%1.28~3.41
從表1可以看出,該磨機沒有達到設(shè)計出力,而且石膏中碳酸鈣含量控制的比較好??紤]到6t/h的磨機入口工藝水足可以滿足維持磨機筒內(nèi)一定速率,避免入口石灰石料堵塞的目的,試驗中沒有進行調(diào)整。試驗對磨機入口石灰石料、再循環(huán)箱工藝水和旋流站壓力進行了調(diào)整,并同時對石膏中碳酸鈣的剩余量進行了分析。隨著旋流站壓力的增加,石灰石小時磨制量明顯提升,但成品石灰石漿液顆粒逐漸變粗。說明隨著旋流站壓力的增加,旋流站溢流漿液量比例增加,底流漿液量相對減少,但由于工作壓力的提升,粒徑較大的石灰石顆粒也進入到溢流漿液中,對吸收劑的吸收有一定的影響。
圖3 旋流站壓力與底流、溢流漿液量關(guān)系
圖4 旋流站壓力與磨機產(chǎn)出率關(guān)系
從圖3和圖4可以看出,旋流站壓力從48kPa上升到70kPa時,溢流漿液量從原來的26t/h上升到38t/h,上升了46%;底流漿液量則相應(yīng)下降了22%,磨機的產(chǎn)出率,即成品漿液量與磨制漿液總量之比,大幅上升,從36%上升到47%,增加了近11個百分點。石灰石漿液細度與石膏中石灰石過剩率之間的關(guān)系見表2。從表2可知,當旋流站壓力上升時,320目篩子漿液過篩率也隨之下降,脫硫系統(tǒng)Ca/S上升。
表2 石灰石漿液細度與石膏中過剩率間關(guān)系
項 目320目篩子石灰石漿液過篩率/%95.393.890.888.9石膏中CaCO3含量/%1.28~3.411.57~3.842.07~3.652.64~4.18石膏中CaCO3平均含量/%2.342.702.863.41Ca/S1.0411.0471.0501.061
當石灰石碾磨量從7t/h上升到11t/h時,能耗從54.28(kW·h)/t下降到34.55(kW·h)/t,按照石灰石耗量5t/h計算,則能耗降低98(kW·h)/h,能耗下降比較明顯。
(1)石灰石旋流站的壓力增大,溢流漿液比例變大,單位時間內(nèi)成品漿液量增加,磨機出力增加。
(2)磨機運行調(diào)整必須以吸收塔漿液品質(zhì)和石膏中石灰石過剩率為控制標準??偟膩碚f,旋流站壓力增大,成品漿液中大顆粒石灰石漿液量增多,但在一定范圍內(nèi)調(diào)整時,對脫硫反應(yīng)影響有限。
(3)運行調(diào)整過程中,要充分考慮磨機、再循環(huán)箱等物料平衡,否則運行調(diào)整難以奏效。磨機優(yōu)化調(diào)整,出力可得到明顯增加,節(jié)能效果是明顯。
[1]張雙城.石灰石—石膏濕法脫硫的漿液制備控制[J].電力環(huán)境保護,2006,(6):31-33.
[2]居 進.濕式球磨機石灰石制漿系統(tǒng)的運行調(diào)整及問題探討[J].電力環(huán)境保護,2006,(6):29-30.