介紹了兩種石灰石制粉工藝的系統(tǒng)設(shè)備配置，并對(duì)其在已建成項(xiàng)目上的實(shí)際調(diào)試、行情況進(jìn)行比較，通過比較歸納出各自的優(yōu)缺點(diǎn)。關(guān)鍵詞：石灰石制粉系統(tǒng);設(shè)備配置;振動(dòng)磨;柱磨機(jī);選粉機(jī)。
循環(huán)流化床鍋爐燃燒時(shí)需要向爐內(nèi)噴射一定粒度的石灰石粉,以達(dá)到煙氣脫硫的目的。市場(chǎng)上購買成品石灰石粉的價(jià)格較高,很多電廠會(huì)配套石灰石制粉系統(tǒng),制造出符合脫硫石灰石粉粒度要求的成品粉料。本文中對(duì)兩種已建成運(yùn)行的石灰石制粉系統(tǒng)工藝流程進(jìn)行了描述,并對(duì)各自的優(yōu)缺點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行比較,以供參考。
1 成品石灰石粉產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
目前我國暫無石灰石脫硫粉質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),仍沿用美國Ahlstrom 和FW 公司的相應(yīng)規(guī)定: CaCO3含量> 85% ,粒度級(jí)配符合Ahlstrom、FW和CS曲線要求,保證活性2級(jí)以上。一般,進(jìn)入爐膛的石灰石顆粒直徑應(yīng)小于1 mm,從粒徑分布上講,大多數(shù)顆粒的直徑應(yīng)集中于d50附近區(qū)域。分級(jí)后的成品石灰石粉粒度0. 1～1. 5 mm占60%以上,平均粒度0. 40～0. 55 mm。Ahlstrom粒度分布曲線是爐內(nèi)達(dá)到較大脫硫效率的一種理想狀態(tài),即成品石灰石的粒度分布與之越接近則每單位質(zhì)量脫硫劑在單位時(shí)間內(nèi)能捕獲和固定的硫量就越大,脫硫效率也越高。就目前常見的石灰石制粉系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況來看,要使成品粒度完全符合曲線的分布要求不太現(xiàn)實(shí),但均可實(shí)現(xiàn)成品石灰石粉(粒度≤1. 5 mm)含量大于95%, 0. 1～1. 5 mm占60%以上的基本要求,并在調(diào)試過程中盡量去接近曲線所要求的粒度分布范圍。
2 石灰石制粉工藝流程
2. 1 振動(dòng)磨+三分離選粉機(jī)的制粉工藝采用振動(dòng)磨作為破碎設(shè)備,三分離選粉機(jī)作為分選設(shè)備的石灰石制粉工藝。廠內(nèi)設(shè)原料石灰石棚,用于存放粒度≤20mm的石灰石原料。原料棚內(nèi)設(shè)有受料斗,利用裝載車裝料。料斗出口接帶式給料機(jī)給料(帶式給料機(jī)變頻調(diào)速,給料量可調(diào)) ,并在其后續(xù)的帶式輸送機(jī)頭部設(shè)電磁除鐵器,用于除去石灰石原料中的鐵制雜物,以保證振動(dòng)磨的安全運(yùn)行。振動(dòng)磨機(jī)制取的石灰石粉經(jīng)刮板機(jī)和斗提機(jī)輸送進(jìn)入三分離選粉機(jī),經(jīng)過三分離選粉機(jī)分選后的石灰石粉分為三路:一路為粒度≤1. 5 mm的成品粉,通過刮板機(jī)和斗提機(jī)輸送進(jìn)入成品石灰石粉倉;一路為粒度≤325目的細(xì)粉,通過刮板機(jī)和斗提機(jī)輸送進(jìn)入細(xì)粉倉(煙氣脫硫用) ;一路為未達(dá)到粒度要求的粉料,通過刮板機(jī)輸送回石灰石原料棚。
2. 2 柱磨機(jī)+瀑流選粉機(jī)的制粉工藝采用柱磨機(jī)作為破碎設(shè)備,瀑流選粉機(jī)為分選設(shè)備的石灰石制粉工藝。廠內(nèi)設(shè)原料石灰石棚,用于存放粒度≤20 mm的石灰石原料。原料棚內(nèi)設(shè)有受料斗,利用裝載車裝料。料斗出口設(shè)電磁振動(dòng)給料機(jī)向皮帶機(jī)均勻給料,原料石灰石通過帶式輸送機(jī)輸送進(jìn)入柱磨機(jī),帶式輸送機(jī)頭部設(shè)電磁除鐵器,用于除去石灰石原料中的鐵制雜物。柱磨機(jī)制取的石灰石粉通過斗式提升機(jī)輸送進(jìn)入瀑流選粉機(jī)。經(jīng)過選粉機(jī)分選后的物料分成兩路,一路為粒度未達(dá)到要求即≥1. 5 mm的物料,將通過瀑流選粉機(jī)的返料口回到柱磨機(jī)再次磨細(xì);另一路為粒度符合要求即≤1. 5 mm的成品粉料,將通過成品粉料出口進(jìn)入刮板機(jī),然后通過斗式提升機(jī)輸送入石灰石粉倉。
3 兩種制粉工藝比較
振動(dòng)磨+三分離選粉機(jī)的制粉工藝投入運(yùn)行的項(xiàng)目,如北京清巖脫硫技術(shù)有限公司石灰石制備廠,共4臺(tái)振動(dòng)磨機(jī)(每?jī)膳_(tái)磨機(jī)配一臺(tái)三分離選粉機(jī)) , 每臺(tái)振動(dòng)磨產(chǎn)量約為8 t/h, 已于2006年建成運(yùn)行,運(yùn)行情況良好。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行情況,本石灰石制粉工藝制備的石灰石粉出料粒度均勻,產(chǎn)量較為穩(wěn)定。通過三分離選粉機(jī)一臺(tái)設(shè)備能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩種成品粉料的制備( ≤1. 5 mm的成品粗粉,和≤325目的煙氣脫硫用細(xì)粉) 。但本工藝尚存在較多的不足。由于振動(dòng)磨機(jī)的磨介為鋼棒條,磨機(jī)運(yùn)行時(shí)通過磨介和石灰石粉的摩擦、撞擊來研磨石灰石。
因此運(yùn)行時(shí)磨介與磨機(jī)筒壁的撞擊聲大�，F(xiàn)場(chǎng)在磨機(jī)附近1 m左右實(shí)測(cè)的噪音可達(dá)110 dB甚至更高,噪聲污染嚴(yán)重。增設(shè)隔音罩后,噪音得到緩解,但由于工藝布置與前端及后續(xù)設(shè)備相關(guān)聯(lián),且檢修和觀察孔均需要留有一定的空間,隔音罩無法做到將磨機(jī)完全密封隔開,因此現(xiàn)場(chǎng)噪音水平依舊偏高。振動(dòng)磨機(jī)及三分離選粉機(jī)的能耗較大也是本工藝客觀存在的一個(gè)缺陷,兩臺(tái)磨機(jī)加起來的額定產(chǎn)量約16 t,功率相加達(dá)到150 kW。相同的產(chǎn)量下,柱磨機(jī)功率為110 kW。三分離選粉機(jī)的總功率為60 kW,瀑流選粉機(jī)的功率則為55 kW。從中不難看出,相同產(chǎn)量下振動(dòng)磨+三分離選粉機(jī)的制粉工藝能耗偏高。三分離選粉機(jī)的出口正壓較明顯,揚(yáng)塵較大。且調(diào)試中發(fā)現(xiàn),受制于選粉機(jī)的選粉效率,要調(diào)試到兩種產(chǎn)品(即成品粗粉及細(xì)粉)同時(shí)符合粒度要求較為困難,往往只能確保其中一種產(chǎn)品達(dá)到粒度分布的要求,另一種產(chǎn)品成品率會(huì)偏低。例如調(diào)試中滿足了成品粗粉的粒度分布( ≤1. 5 mm的石灰石粉含量≥95%) ,則細(xì)粉出口≤325目的石灰石粉含量只能調(diào)到90%左右。柱磨機(jī)+瀑流選粉機(jī)的制粉工藝投入運(yùn)行的項(xiàng)目,如中國石化洛陽資產(chǎn)分公司碳酸鈣脫硫劑項(xiàng)目,已于2008 年底建成運(yùn)行, 有一套產(chǎn)量為15 t/h的石灰石粉生產(chǎn)線,現(xiàn)運(yùn)行情況良好。柱磨機(jī)通過內(nèi)部輥輪的公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使料層受到輥輪的反復(fù)滾動(dòng)碾壓而成粉末,最后從磨機(jī)的下部自動(dòng)卸料。設(shè)備通過調(diào)整堵料高度、彈簧壓力和碾磨間隙很方便的控制出料粒級(jí)范圍。
與振動(dòng)磨+三分離選粉機(jī)的制粉工藝相比,本工藝主機(jī)設(shè)備(柱磨機(jī))更加節(jié)能;配套瀑流選粉機(jī)為密封的閉式循環(huán)系統(tǒng),并設(shè)有與除塵器連接的出風(fēng)口,以確保選粉機(jī)內(nèi)部為微負(fù)壓環(huán)境,因此系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)揚(yáng)塵點(diǎn)少,揚(yáng)塵情況亦不明顯;本工藝成品粉料為≤1. 5 mm的石灰石粉,粒度可滿足成品含量≥95%的要求,本系統(tǒng)的產(chǎn)品中無≤325目的煙氣脫硫用石灰石細(xì)粉,若要考慮細(xì)粉產(chǎn)品,在選粉機(jī)后需增設(shè)一級(jí)旋風(fēng)分離設(shè)備;與振動(dòng)磨相比,柱磨機(jī)運(yùn)行時(shí)的噪聲較小,正常運(yùn)行時(shí)噪聲在80 dB以下。
4 配套給料、輸送機(jī)械
兩種輸送工藝均配套了斗提機(jī)和刮板機(jī)作為粉料輸送設(shè)備。斗提機(jī)和刮板機(jī)密封性能良好,有利于減少揚(yáng)塵,較為適合石灰石粉料的輸送。上述振動(dòng)磨+三分離選粉機(jī)制粉工藝采用的前端給料設(shè)備與柱磨機(jī)+瀑流選粉機(jī)的制粉工藝有所不同。第一種工藝選用了可計(jì)量的帶式給料機(jī),通過變頻調(diào)速來控制給料量大小,運(yùn)行調(diào)試較為方便,給料比較順暢,但成本相對(duì)較高。第二種工藝選用了電磁振動(dòng)給料機(jī)給料,并在后續(xù)的皮帶機(jī)上設(shè)皮帶秤用于計(jì)量,本配置成本較低,但調(diào)試時(shí)不如帶式給料機(jī)方便。
5 結(jié) 論
通過以上兩種制粉工藝對(duì)比及項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行情況所反饋的信息,不難看出柱磨機(jī)+瀑流選粉機(jī)的制粉工藝在節(jié)能上有一定的優(yōu)勢(shì),且運(yùn)行噪音低,運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性較高,系統(tǒng)揚(yáng)塵點(diǎn)較少,揚(yáng)塵情況不明顯,具備更為理想的運(yùn)行環(huán)境。不失為石灰石粉料生產(chǎn)較為可靠的一種工藝選擇。
循環(huán)流化床鍋爐燃燒時(shí)需要向爐內(nèi)噴射一定粒度的石灰石粉,以達(dá)到煙氣脫硫的目的。市場(chǎng)上購買成品石灰石粉的價(jià)格較高,很多電廠會(huì)配套石灰石制粉系統(tǒng),制造出符合脫硫石灰石粉粒度要求的成品粉料。本文中對(duì)兩種已建成運(yùn)行的石灰石制粉系統(tǒng)工藝流程進(jìn)行了描述,并對(duì)各自的優(yōu)缺點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行比較,以供參考。
1 成品石灰石粉產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
目前我國暫無石灰石脫硫粉質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),仍沿用美國Ahlstrom 和FW 公司的相應(yīng)規(guī)定: CaCO3含量> 85% ,粒度級(jí)配符合Ahlstrom、FW和CS曲線要求,保證活性2級(jí)以上。一般,進(jìn)入爐膛的石灰石顆粒直徑應(yīng)小于1 mm,從粒徑分布上講,大多數(shù)顆粒的直徑應(yīng)集中于d50附近區(qū)域。分級(jí)后的成品石灰石粉粒度0. 1～1. 5 mm占60%以上,平均粒度0. 40～0. 55 mm。Ahlstrom粒度分布曲線是爐內(nèi)達(dá)到較大脫硫效率的一種理想狀態(tài),即成品石灰石的粒度分布與之越接近則每單位質(zhì)量脫硫劑在單位時(shí)間內(nèi)能捕獲和固定的硫量就越大,脫硫效率也越高。就目前常見的石灰石制粉系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況來看,要使成品粒度完全符合曲線的分布要求不太現(xiàn)實(shí),但均可實(shí)現(xiàn)成品石灰石粉(粒度≤1. 5 mm)含量大于95%, 0. 1～1. 5 mm占60%以上的基本要求,并在調(diào)試過程中盡量去接近曲線所要求的粒度分布范圍。
2 石灰石制粉工藝流程
2. 1 振動(dòng)磨+三分離選粉機(jī)的制粉工藝采用振動(dòng)磨作為破碎設(shè)備,三分離選粉機(jī)作為分選設(shè)備的石灰石制粉工藝。廠內(nèi)設(shè)原料石灰石棚,用于存放粒度≤20mm的石灰石原料。原料棚內(nèi)設(shè)有受料斗,利用裝載車裝料。料斗出口接帶式給料機(jī)給料(帶式給料機(jī)變頻調(diào)速,給料量可調(diào)) ,并在其后續(xù)的帶式輸送機(jī)頭部設(shè)電磁除鐵器,用于除去石灰石原料中的鐵制雜物,以保證振動(dòng)磨的安全運(yùn)行。振動(dòng)磨機(jī)制取的石灰石粉經(jīng)刮板機(jī)和斗提機(jī)輸送進(jìn)入三分離選粉機(jī),經(jīng)過三分離選粉機(jī)分選后的石灰石粉分為三路:一路為粒度≤1. 5 mm的成品粉,通過刮板機(jī)和斗提機(jī)輸送進(jìn)入成品石灰石粉倉;一路為粒度≤325目的細(xì)粉,通過刮板機(jī)和斗提機(jī)輸送進(jìn)入細(xì)粉倉(煙氣脫硫用) ;一路為未達(dá)到粒度要求的粉料,通過刮板機(jī)輸送回石灰石原料棚。
2. 2 柱磨機(jī)+瀑流選粉機(jī)的制粉工藝采用柱磨機(jī)作為破碎設(shè)備,瀑流選粉機(jī)為分選設(shè)備的石灰石制粉工藝。廠內(nèi)設(shè)原料石灰石棚,用于存放粒度≤20 mm的石灰石原料。原料棚內(nèi)設(shè)有受料斗,利用裝載車裝料。料斗出口設(shè)電磁振動(dòng)給料機(jī)向皮帶機(jī)均勻給料,原料石灰石通過帶式輸送機(jī)輸送進(jìn)入柱磨機(jī),帶式輸送機(jī)頭部設(shè)電磁除鐵器,用于除去石灰石原料中的鐵制雜物。柱磨機(jī)制取的石灰石粉通過斗式提升機(jī)輸送進(jìn)入瀑流選粉機(jī)。經(jīng)過選粉機(jī)分選后的物料分成兩路,一路為粒度未達(dá)到要求即≥1. 5 mm的物料,將通過瀑流選粉機(jī)的返料口回到柱磨機(jī)再次磨細(xì);另一路為粒度符合要求即≤1. 5 mm的成品粉料,將通過成品粉料出口進(jìn)入刮板機(jī),然后通過斗式提升機(jī)輸送入石灰石粉倉。
3 兩種制粉工藝比較
振動(dòng)磨+三分離選粉機(jī)的制粉工藝投入運(yùn)行的項(xiàng)目,如北京清巖脫硫技術(shù)有限公司石灰石制備廠,共4臺(tái)振動(dòng)磨機(jī)(每?jī)膳_(tái)磨機(jī)配一臺(tái)三分離選粉機(jī)) , 每臺(tái)振動(dòng)磨產(chǎn)量約為8 t/h, 已于2006年建成運(yùn)行,運(yùn)行情況良好。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行情況,本石灰石制粉工藝制備的石灰石粉出料粒度均勻,產(chǎn)量較為穩(wěn)定。通過三分離選粉機(jī)一臺(tái)設(shè)備能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩種成品粉料的制備( ≤1. 5 mm的成品粗粉,和≤325目的煙氣脫硫用細(xì)粉) 。但本工藝尚存在較多的不足。由于振動(dòng)磨機(jī)的磨介為鋼棒條,磨機(jī)運(yùn)行時(shí)通過磨介和石灰石粉的摩擦、撞擊來研磨石灰石。
因此運(yùn)行時(shí)磨介與磨機(jī)筒壁的撞擊聲大�，F(xiàn)場(chǎng)在磨機(jī)附近1 m左右實(shí)測(cè)的噪音可達(dá)110 dB甚至更高,噪聲污染嚴(yán)重。增設(shè)隔音罩后,噪音得到緩解,但由于工藝布置與前端及后續(xù)設(shè)備相關(guān)聯(lián),且檢修和觀察孔均需要留有一定的空間,隔音罩無法做到將磨機(jī)完全密封隔開,因此現(xiàn)場(chǎng)噪音水平依舊偏高。振動(dòng)磨機(jī)及三分離選粉機(jī)的能耗較大也是本工藝客觀存在的一個(gè)缺陷,兩臺(tái)磨機(jī)加起來的額定產(chǎn)量約16 t,功率相加達(dá)到150 kW。相同的產(chǎn)量下,柱磨機(jī)功率為110 kW。三分離選粉機(jī)的總功率為60 kW,瀑流選粉機(jī)的功率則為55 kW。從中不難看出,相同產(chǎn)量下振動(dòng)磨+三分離選粉機(jī)的制粉工藝能耗偏高。三分離選粉機(jī)的出口正壓較明顯,揚(yáng)塵較大。且調(diào)試中發(fā)現(xiàn),受制于選粉機(jī)的選粉效率,要調(diào)試到兩種產(chǎn)品(即成品粗粉及細(xì)粉)同時(shí)符合粒度要求較為困難,往往只能確保其中一種產(chǎn)品達(dá)到粒度分布的要求,另一種產(chǎn)品成品率會(huì)偏低。例如調(diào)試中滿足了成品粗粉的粒度分布( ≤1. 5 mm的石灰石粉含量≥95%) ,則細(xì)粉出口≤325目的石灰石粉含量只能調(diào)到90%左右。柱磨機(jī)+瀑流選粉機(jī)的制粉工藝投入運(yùn)行的項(xiàng)目,如中國石化洛陽資產(chǎn)分公司碳酸鈣脫硫劑項(xiàng)目,已于2008 年底建成運(yùn)行, 有一套產(chǎn)量為15 t/h的石灰石粉生產(chǎn)線,現(xiàn)運(yùn)行情況良好。柱磨機(jī)通過內(nèi)部輥輪的公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使料層受到輥輪的反復(fù)滾動(dòng)碾壓而成粉末,最后從磨機(jī)的下部自動(dòng)卸料。設(shè)備通過調(diào)整堵料高度、彈簧壓力和碾磨間隙很方便的控制出料粒級(jí)范圍。
與振動(dòng)磨+三分離選粉機(jī)的制粉工藝相比,本工藝主機(jī)設(shè)備(柱磨機(jī))更加節(jié)能;配套瀑流選粉機(jī)為密封的閉式循環(huán)系統(tǒng),并設(shè)有與除塵器連接的出風(fēng)口,以確保選粉機(jī)內(nèi)部為微負(fù)壓環(huán)境,因此系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)揚(yáng)塵點(diǎn)少,揚(yáng)塵情況亦不明顯;本工藝成品粉料為≤1. 5 mm的石灰石粉,粒度可滿足成品含量≥95%的要求,本系統(tǒng)的產(chǎn)品中無≤325目的煙氣脫硫用石灰石細(xì)粉,若要考慮細(xì)粉產(chǎn)品,在選粉機(jī)后需增設(shè)一級(jí)旋風(fēng)分離設(shè)備;與振動(dòng)磨相比,柱磨機(jī)運(yùn)行時(shí)的噪聲較小,正常運(yùn)行時(shí)噪聲在80 dB以下。
4 配套給料、輸送機(jī)械
兩種輸送工藝均配套了斗提機(jī)和刮板機(jī)作為粉料輸送設(shè)備。斗提機(jī)和刮板機(jī)密封性能良好,有利于減少揚(yáng)塵,較為適合石灰石粉料的輸送。上述振動(dòng)磨+三分離選粉機(jī)制粉工藝采用的前端給料設(shè)備與柱磨機(jī)+瀑流選粉機(jī)的制粉工藝有所不同。第一種工藝選用了可計(jì)量的帶式給料機(jī),通過變頻調(diào)速來控制給料量大小,運(yùn)行調(diào)試較為方便,給料比較順暢,但成本相對(duì)較高。第二種工藝選用了電磁振動(dòng)給料機(jī)給料,并在后續(xù)的皮帶機(jī)上設(shè)皮帶秤用于計(jì)量,本配置成本較低,但調(diào)試時(shí)不如帶式給料機(jī)方便。
5 結(jié) 論
通過以上兩種制粉工藝對(duì)比及項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行情況所反饋的信息,不難看出柱磨機(jī)+瀑流選粉機(jī)的制粉工藝在節(jié)能上有一定的優(yōu)勢(shì),且運(yùn)行噪音低,運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性較高,系統(tǒng)揚(yáng)塵點(diǎn)較少,揚(yáng)塵情況不明顯,具備更為理想的運(yùn)行環(huán)境。不失為石灰石粉料生產(chǎn)較為可靠的一種工藝選擇。
