F%B3灰石-石膏烟气脱硫湿式球磨机出2.doc

石灰石石膏烟气脱硫湿式球磨机出力调整 高小春 方胜 安鸿 余鹏 刘纯军广东国华粤电台山发电有限公司 ( 广东省台山市529228) E-mail: Title: Capacity Adjustment for Wet Ball Millof Lime Stone-Gypsum FGD SystemAuthor: Gao Xiaochun Fang Sheng An Hong Yu peng Liu chunjunAuthors Address: Guangdong Guohua Yuedian Taishan Electric Power Co., Ltd. (Tonggu Bay Taishan City Guangdong Province P.R. China 529228) 摘 要： 通过对石灰石石膏湿法脱硫系统湿式球磨机出力影响因素的分析，找到湿式球磨机出料端甩料、系统出力不足、出浆浓度低等问题的解决方法，通过制定相应的维护标准，设定合理的运行参数以保证系统达到设计出力。 Abstract: Based on analyzing the relative factors on Output Capacity of Wet Ball Mill in Limestone - Gypsum FGD system, to find the solvents against the excess overflow, low output overflow low slurry density, etc.; Preparing the relative maintenance standard, setting suitable operation parameters, in order to insure the system to react the design capacity. 关键词： 烟气脱硫；湿式球磨机；出力调整 Keywords: FGD; Wet Ball Mill; Capacity Adjustment1. 引 言我公司1、2号600MW2机组烟气脱硫系统采用的是日本千代田CT121型石灰石石膏湿法脱硫系统,吸收塔采用的是鼓泡式吸收塔。设计和校核煤种Sar0.7，烟气中污染物成分（标准状态，干基，6%O2）：SO2（mg/Nm3）为1576 mg/Nm3（设计煤种）， 1770 mg/Nm3（校核煤种）。标态、湿基实际烟气量（6%O2时），BMCR工况下的烟气量为2130613 Nm3/h（设计煤种）， 2117921 Nm3/h（校核煤种）。脱硫系统主要分为烟风系统、吸收塔系统、石膏脱水系统、石灰石浆液制备系统、脱硫废水处理系统、工艺水系统、压缩空气系统、紧急浆液系统八个部分。石灰石浆液制备系统主设备是由FFE MINERALS USA INC.公司设计及生产。整套制浆系统设计两台球磨机，每台球磨机设计最大出力为8.6t/h。自2003年11月投产以来，系统出力一直未达到设计值，并且系统出料浓度偏低、球磨机出料端粗料排放口甩料严重，导致系统无法正常运行，也不能满足脱硫系统石灰石浆液需求量，严重制约了系统对燃煤含硫量变化的适应能力。因此我们从设计和设备及运行参数控制上分析原因，并找到解决方法，最终使系统能达到设计出力并稳定运行。2. 系统介绍2.1 系统设计卡车把石灰石块(粒径小于20mm)送到现场。石灰石颗粒通过卸料斗及振动给料机后,用皮带式输送机和斗式提升机送到石灰石储存仓。石灰石储存仓的容积按能够储存在BMCR运行工况下两台锅炉运行4天所需消耗量设计，容积为800M3。石灰石称重给料机将石灰石排到湿式球磨机。球磨机入口有工艺水补水与石灰石颗粒混和后用湿式球磨机将石灰石磨成石灰石浆液。磨成的石灰石浆液流入石灰石浆液循环箱,在循环箱内用工艺水进行冲淡，然后用石灰石浆液循环泵，将浆液送到石灰石浆液旋流器进行粗颗粒的分离。分离后的合格石灰石浆液中含有25 wt %的固体颗粒。石灰石浆液储存在石灰石浆液储存箱,并用石灰石浆液泵送到吸收塔。从石灰石浆液旋流器旋流子回流的粗颗粒浆液送回到湿式球磨机，另一路从旋流器到石灰石浆液循环箱，此路回流在正常情况下常关（图中虚线）。每台球磨机的额定负荷按两台锅炉B-MCR工况时75%的浆液耗量设计, 系统出口物料细度应能满足SO2吸收系统的要求，粒径至少达到0.06mm(90%通过250目)。流程上石灰石储仓以前设备为单套系统，石灰石储仓以后为两套磨制系统。单台球磨机的物料流程见下图： 2.2 存在的问题2.2.1 球磨机出料端粗料排放口甩料严重 在调整前，当单台球磨机负荷大于5t/h后，球磨机出料端粗料排放口的甩料开始加剧，导致出料端粗料排放口堵塞，地面石灰石浆液堆积最高时达近400mm，将地沟全部堵死，整个球磨机车间地面淌满浆液（见下图）。导致出力无法提高、地面卫生清理工作量大，大量的冲洗水又经过制浆区地坑泵抽至石灰石浆液箱，使浆液浓度进一步降低。2.2.2 制浆系统出力不足 制浆系统设计容量为单台球磨机满足2套脱硫系统设计含硫量下最大工况75的浆液需求。但是从实际情况来看，由于球磨机无法带满负荷，最高给料量不能超过6t/h，并且此时球磨机出料端甩料严重，旋流器浆液成品浓度不足。这导致两台球磨机经常同时连续运行，无法正常备用检修。2.2.3 旋流器出料成品浆液浓度低从石灰石浆液旋流器出料浆液浓度严重偏低，不足12wt，加之由于石灰石浆液大量溢流到地沟，清洁人员用工艺水冲洗使大量的低浓度浆液由地坑泵输送至石灰石浆液箱中，最终导致石灰石浆液箱浓度严重偏低。由于要保证足够的浆液量满足脱硫效率，这也给吸收塔液位控制带来不利。 3. 原因分析及调整措施3.1 石灰石给料量与球磨机给水配比问题石灰石给料与给水配比不当将造成浆液浓度不合格、球磨机内液位不当、球磨机甩料。正常情况下，该系统球磨机入料端给料配比设定值为1：0.4（石灰石与补水重量之比）。浆液在球磨机内部保持高浓度碾磨，球磨机出口浆液浓度为70wt（从石灰石浆液旋流器的回流浆液浓度也是要求达到70wt%）。如果配水量过多，则会造成球磨机内浆液液位高、旋流器出料浓度低。造成配比不当的可能情况有：1）逻辑控制上，阀门给水配比设置不当。2）球磨机入口和石灰石浆液循环箱的注水调节门没有在自动方式，或是阀门有损坏，导致给水量过多。3）石灰石称重给料机不准。调出逻辑检查，给水配比定值正确。解体检查了4个注水调节门未发现有损坏，开度与流量对应良好。检查石灰石称重给料机时发现相同给料量下，1号球磨机的称重给料机皮带转速要比2号称重给料机慢很多，并且皮带上的物料高度也明显要比2号高。通过检查发现两台石灰石称重给料机落料口进入称重托辊前的一个物料整形插板高度不同，致使皮带上的物料高度不同，并且1号称重给料机一个称重传感器有损坏，导致称重不准。鉴于此，我们将2台称重给料机的物料整形板高度调整一致，保持相对较低的高度，使物料截面积减小，这样称重精度就相对较高。然后再更换新的传感器，用厂家自带的标准配重重新进行校验。通过校验，两台称重给料机给料量达到精度要求。因此日常运行维护中要注意以下几个方面：1）为保证配水达到要求，因此将球磨机入口和石灰石浆液循环箱的两路注水调节门在系统启动后都投入自动，防止长时间的配水配比偏离设计值。2）石灰石称重给料机要定期校验，一般至少半年一次。3）禁止在球磨机其他部分用过多的冲洗水，如有些电厂在入口加冲洗防止入口堵塞，在出口网筛加冲洗防止颗粒堵塞等，这些都将导致成品浆液浓度降低。3.2 球磨机本身问题由于球磨机本身原因导致甩料有以下几个方面的可能：1）球磨机安装不水平。2）球磨机内钢球过多。3）各种规格的钢球配比不合理。出料端位置偏低将导致磨机内部液位不水平，浆液从出料端以过快的速度流出，出料网筛的回旋螺纹无法将大量的浆液挡回，导致溢流口溢流浆液过多。球磨机内钢球过多则容易使磨机内部浆液液位过高，即使加料量很少，也会导致浆液溢流，这点可以从球磨机的主马达的运行电流及停机检修时重新筛选钢球后最后添加完毕的情况来判断。钢球的配比不合理主要会导致浆液磨制的质量不好，如果粗钢球过多，则浆液的磨制循环倍率会增加，过多的粗颗粒会循环往复的由旋流器到球磨机，也会间接导致回流浆液过多，球磨机内液位过高。经过测量球磨机的基础，发现水平偏差没有问题。通过大修，将球磨机内钢球全部清理出来。首先将小于25mm直径的小钢球和破损的钢球全部去除，然后将钢球按照厂家给出尺寸进行分区间分类。初装时有25mm、38mm、51mm、64mm、76mm五种规格，总计21968Kg。由于运行一年后，钢球有磨损，规格不标准，所以现在按照25mm至35mm，405mm、505mm、605mm、705mm、进行分类筛选。补充时主要补充65mm和40mm两种规格的钢球（其他电厂一般也只添加2到3种规格的新钢球）。添加完毕后，钢球在球磨机内的净容积一般低于出料口70mm100mm左右。启动后运行电流维持在320A至325A（电机额定电流349A），当电机电流低于310A时则必须添加钢球，一般1至2周添加一次,运行中添加钢球时维持70左右球磨机出力，添加的钢球量仅以主驱电流为参考。如果机组长期高负荷，石灰石耗量很大时则要加强对电流的监视。运行维护中需要关注以下几个方面：1）球磨机电流是对钢球磨损量的一个最直观的反映，根据试验结果确定好正常运行电流范围后就要定期加钢球，一般添加两三种中号和大号规格的钢球则可。2）一般要保证1年半左右进行一次钢球筛选，要将小钢球去除，重新配比各种规格的钢球。3）钢球的要根据石灰石品质选择硬度和合金含量，我厂使用的钢球硬度要求为洛氏平均硬度为622，含铬量24%28%（或其他耐磨合金材料）。硬度过低容易导致磨损速度过快，钢球表面出现沟痕，钢球表面光洁度差，球磨机内衬磨损加剧。4）严格监督石灰石来料品质，特别是CaO含量不能低于50，而其他硬质如SiO2、AL2O3、Fe2O3的含量不能超标，否则将造成钢球耗量增加；球磨机内衬和石灰石浆液旋流器内衬、泵及管道衬胶的磨损速度急剧加快。3.3 旋流器问题我厂石灰石浆液旋流器有四个旋流子，每个旋流子入口有手动调节阀可以调节和隔离，正常运行时3用1备，旋流子为铝壳内置聚氨酯部件。旋流器的调整主要在于旋流器入口压力控制和旋流器底流喷嘴选配。旋流器压力高时，旋流器出料浆液浓度会相应提高，但是管路及泵的磨损会加剧。旋流器入口压力设计控制为117kpa，试验用123kpa时，旋流器出料成品浆液浓度相应提高23个百分点，但是这并不能完全解决球磨机甩料问题，因为压力越高，底流浆液流量也越大。旋流器对球磨机甩料控制上主要还是控制回流浆液与成品浆液的流量比。设计为浆液回流至球磨机的体积流量占旋流器入口的39，回流浓度为70 wt，流量可以通过在旋流器喷嘴处用水桶、秒表和磅秤较粗略的测量方法，以此计算该处体积流量和密度，浓度可以在实验室测量。如果测量结果与要求偏差较大，则更换旋流子底流喷嘴，喷嘴内径越小，底流浆液浓度越高、流量则越低。当整套系统的物料平衡达到了设计值时，各部分的浆液浓度及流量也就相应的达到设计值。测量时可以在以下几个部分测量：球磨机出料端、旋流器回流、旋流器溢流成品。测量必须在系统稳定在某一给料量（如60至80）下稳定运行1小时以上进行，以减少误差。喷嘴的调节可以先用几种规格的橡胶喷嘴试验，用不同规格的喷嘴配合进行，根据试验数据来确定需要选用的喷嘴尺寸，为保证长周期运行，选好尺寸后则可以定做陶瓷喷嘴。对旋流器喷嘴进行选型的同时要关注以下几个方面：1）尽量采用厂家推荐的旋流器压力运行，这样能保证较好的经济性，设备磨损率也不高。2）旋流器喷嘴并不是越小越好，要在检测旋流器底流和溢流浆液浓度、流量后确定。3）出料浆液的颗粒度则要通过球磨机钢球配比来调整，如果粗颗粒超标，则要添加小钢球，但是小钢球过多则会导致电耗增加。4）底流浆液浓度过高则容易导致球磨机出口浆液浓度及石灰石浆液循环箱浓度高。我厂在更换喷嘴后，石灰石浆液循环箱搅拌机多次跳闸。经核实，该搅拌机电机容量仅0.75kw，日本荏原公司设计负荷裕量偏小，导致浆液循环箱搅拌机经常过负荷跳闸，经过与设计方和搅拌机厂家咨询后将此搅拌机电机更换为1.1 kw，而且除热电偶外，连轴器等均无需变化。改造后