脱硫系统湿湿式球磨机问题探讨.doc

环境污染与防治 网络版 第6期 2008年6月脱硫石灰石湿磨技术韩 俊作者：韩 俊，男，1966年生，工程师，主要从事电厂烟气脱硫剂的制备。(浙江天蓝脱硫除尘有限公司，浙江 杭州 310012)摘要 国内现有脱硫石灰石粉的制备方法主要有干法管磨、湿法球磨和干法立磨。介绍了拥有独立自主知识产权的脱硫石灰石湿磨技术，包括湿磨系统的工艺流程和主要的设备选型，以期为脱硫界同行在脱硫石灰石制浆设备的选型上提供依据。关键词 设备选型 石灰石 湿磨技术Desulphurization limestone wet grinding technology Han Jun.（Zhejiang Sky Blue Desulphurization Dust Removal Limited Company，Hangzhou Zhejiang 310012）Abstract：Zhejiang Sky Blue Desulphurization Dust Removal Limited Company has the independent intellectual property rights about desulphurization limestone wet grinding technology，inducing the wet grinding systems technical process，and major installation shaping computation.It provided the mature reliable shaping basis for the desulphurization colleague on the desulphurization limestone pulping equipments shaping.Keywords：equipment shaping；CaCO3；wet grinding technology国内现有脱硫石灰石粉的制备方法基本有3种：干法管磨、湿法球磨和干法立磨。这3种方法各有优缺点，由于脱硫石灰石粉的制备原料是石灰石矿石，其粉磨机理和水泥生料的制备相同，唯一不同的是成品细度；所以把水泥生料的制备经验大部分地运用到石灰石粉的制备中；干法管磨是20世纪80年代水泥生料制备的主要途径，发展已很成熟，系统运行安全可靠，成品细度产量均能按设计需要随意确定，在脱硫石灰石粉的制备上已广泛应用。干法管磨的缺点是：噪音大，磨耗高。干法立磨是20世纪90年代水泥生料制备的新途径，现在正在大力推广中，国内生产立磨的厂家主要有3家：沈重、合肥院、天津院。由于制造质量不过关，现国产立磨的寿命还不到8 000 h，维护工作量大，国产立磨在脱硫石灰石粉的制备上现还没有业绩。湿法球磨是20世纪70年代水泥生料制备的主要途径，其单位能耗比干法管磨低10%，噪音也小，但由于成品是含水的料浆，储存较困难，所以应用有一定的局限性，但在和脱硫系统的配套使用上，又有其独特优点，它可以现磨现用，省了干粉储存、运输和配浆等工序，所以在国内的脱硫石灰石料浆的制备上，运用也较广泛。1 湿磨系统的工艺流程湿磨系统的工艺流程见图1。卡车运来的石灰石原料首先卸入石灰石卸料斗中，用1台GZ-5型振动给料机把石料卸到1#皮带机上，再由1#皮带机输送到1台NE100斗提机中。通过斗提机提升至位于石灰石料仓顶部的2#皮带机，通过2#皮带机把石料卸入石灰石料仓中储存。在石灰石料仓下设2台称重式皮带给料机，向2台球磨机供应石灰石。为便于检修，在石灰石料仓与称重式皮带给料机之间设置1只手动闸门。图1 湿磨系统的工艺流程石灰石进入球磨机并加入相应量的水量，通过钢球与石灰石间的反复研磨，形成高浓度的石灰石浆液（50%70%），经初筛后流入磨机浆液箱中，加水搅拌后形成一定浓度的石灰石浆液，通过2台磨机浆液泵（1备1用）输送至水力旋流器中分级处理，符合要求粒度的石灰石浆液成品被卸入至石灰石浆液箱中储存，供脱硫系统（FGD）使用，对于那些不符合粒度要求的石灰石浆液被送回球磨机再研磨，在运行中，当浓度达不到水力旋流器进行分级处理的要求时，则所有进入水力旋流器的石灰石浆液被输送回磨机浆液箱进行再循环，直至符合旋流器的要求。2 主要设备的选型2.1 湿法球磨机的选择（1）磨机功率的确定磨机功率可有多种方法计算确定，石灰石的磨细因和水泥生料磨细方法基本相同，所以借用水泥生料磨的计算方法。这里介绍Bood计算法。磨机功率和原料的物理性能有密切的关系，因此计算磨机功率时，需测出原料石灰石的易磨性指数Wi（邦德指数），测喂料80%通过时的粒径F。根据式（1），求工业磨机的单位功耗。W0=10 Wi（1/1/）A1*A2*A3*A4*A5*A6 （1）式中：W0为单位功耗，kWh/t；Wi为易磨性指数，kWh/t；P为成品80%通过时的粒径，m；F为喂料80%通过时的粒径，m；A1为磨机内径的修正系数，A1=（8/D0*0.304 8）0.2；D0为磨机内径m；A2为粉碎方法的修正系数，湿法圈流为1，干法圈流为4/3；A3为微粉碎的修正系数，当P3，A4=1；RrF0时，A5=1+；A6为Wi对粒径的变化不能忽视的修正系数，一般A6=1。由W0再计算出磨机的单位需用功率WG（kWh/t）：WG=W0*1.05/0.98 （2）磨机需用功率PT（kW）：PT=Q*WG （3）式中：Q为磨机生产能力，t/h。电机配用功率P（kW）：P=PT*1.05 （4）用磨机功率反求直径和长度。PT=1.25*0.184* Di*Vi*n*(6.165.75) （5）式中：Di为磨机有效内径，m；Vi为磨机有效容积，m3；n为磨机转速，r/min；为磨机充填率%(=4.5 t/m3)，取0.280.40。按磨机需用功率对照磨机样本，先初定磨机有效内径Di。Vi=(Di/2)2*Li （6）将Di和Li与磨机样本对照, 选合适的磨机；在圈流粉磨中，因为循环料较多，为便于物料流动，Di应取大点。（2）水力旋流器的选择国内在矿石湿法分离上，现多用两级水力旋流器分离，国外采用一级水力旋流器分离，以一级水力旋流器分离为例，提出旋流器的性能要求和技术指标。a.确定磨机的循环负荷。取磨机的循环负荷为250%300%。b.旋流器分离效率C确定：设磨机出磨浆料中含成品率63%，循环负荷为296%，分离效率C=40%。因此要求旋流器的分离效率在成品率为63%时，C40%。c.溢流成品浓度要求；因脱硫石灰石浆液的浓度一般在20%30%，所以要求溢流成品浓度为30%；细度为筛余10%。d.旋流器下出料口浆液浓度要求：因磨机研磨时料水比约为105，所以要求旋流器下出料口浆液浓度60%；细度为筛余65%旋流器入口浆液浓度：34%44%（3）磨机浆液泵的选择a.流量的确定：流量=旋流器进口流量=成品流量+循环流量b.压力的确定：压力=旋流器进口要求压力+管道压损3 工艺过程检测及控制（1）石灰石料仓料位检测并高低料位报警联锁。（2）磨机进料控制。（3）磨机加水控制。（4）磨机温度检测及其润滑系统信号。（5）磨机浆液箱的液位检测与旋流器入口压力检测控制。（6）磨机浆液箱加水控制。（7）水力旋流器入口流量、浓度检测。（8）水力旋流器出口总管流量检测。（9）磨机浆液泵的入口及排放阀门组进行开关及联锁控制。（10）石灰石浆液箱料位检测并高低料位报警。4 运行方式此系统为两个操作单元，1号机系统24 h连续运行，2号机间断运行，每天运行68