介绍了两种石灰石制粉工艺的系统设备配置,并对其在已建成项目上的实际调试、行情况进行比较,通过比较归纳出各自的优缺点。关键词:石灰石制粉系统;设备配置;振动磨;柱磨机;选粉机。
循环流化床锅炉燃烧时,需要向炉内喷入一定粒径的石灰石粉,以达到烟气脱硫的目的。市场上购买的成品石灰石粉价格较高,很多电厂会配备石灰石制粉系统,生产出符合脱硫石灰石粉粒度要求的成品石灰石粉。本文介绍了已建成运行的两套石灰石制粉系统的工艺流程,并对其优缺点和现场运行情况进行了比较,以供参考。
1成品石灰石粉产品质量标准
目前国内还没有石灰石脱硫粉的质量标准,仍沿用美国阿赫斯特罗姆和FW公司的相应规定:CaCO3含量>:85%,粒度分布符合阿赫斯特罗姆、FW和CS曲线要求,保证活性水平在2以上。进入炉膛的石灰石颗粒直径一般应小于1 mm,从粒径分布来看,大部分颗粒的直径应集中在d50左右的区域。分级的成品石灰石粉的粒度为0。1 ~ 1.5 mm,占60%以上,平均粒径为0。40 ~ 0.55 mm .阿赫斯特罗姆粒度分布曲线是炉内达到高脱硫效率的理想状态,即成品石灰石的粒度分布越接近它,单位时间内单位质量脱硫剂能捕集和固定的硫量越大,脱硫效率越高。就普通石灰石制粉系统的实际运行而言,要使成品粒度完全符合曲线分布要求是不现实的,但成品石灰石粉(粒度& le1.5 mm)含量大于95%,而0。1 ~ 1.5 mm占基本要求的60%以上,在调试过程中尽量接近曲线要求的粒度分布范围。
2石灰石制粉工艺流程
2.1振动磨+三分选粉机的粉磨工艺是以振动磨为破碎设备,三分选粉机为分选设备的石灰石粉磨工艺。工厂里有一个石灰石原料棚来储存粒度& le20毫米石灰石原料。原料棚里有一个接料斗,由装车车装车。料斗出口由带式给料机给料(带式给料机变频调速,给料量可调),在后续带式输送机头部设置电磁除铁器,去除石灰石原料中的铁杂质,保证振动磨的安全运行。振动磨得到的石灰石粉由刮板和斗式提升机输送到三重分离器,三重分离器分离出的石灰石粉分为三路:一路是粒度& le1.5 mm成品粉由刮板和斗式提升机输送到成品石灰石粉仓;一路是粒度& le35目细粉由刮板和斗式提升机输送到细粉仓(烟气脱硫用);一种方式是不符合粒度要求的粉末,用刮板运回石灰石原料棚。
2.2柱磨+瀑布分级机的制粉工艺是以柱磨为粉碎设备,瀑布分级机为分选设备的石灰石制粉工艺。工厂里有一个石灰石原料棚来储存粒度& le20毫米石灰石原料。原料棚里有一个接料斗,由装车车装车。料斗出口装有电磁振动给料机,均匀给皮带机供料,石灰石生料由皮带机送入柱磨机。带式输送机的头部装有电磁除铁器,去除石灰石原料中的铁杂质。由柱磨机获得的石灰石粉由斗式提升机输送到瀑布分级机中。分级机分离出来的物料分两路,一路是粒度不符合要求& ge1号。5 mm的材料将通过瀑布分级机的返回口返回到柱磨机,并再次研磨;另一种方式是粒度满足要求& le1.5 mm成品粉将通过成品粉出口进入刮板,然后通过斗式提升机输送到石灰石粉仓。
三种粉碎工艺的比较
振动磨+三分选粉机的制粉工艺已投入运行,如北京青岩脱硫技术有限公司石灰石制备厂,有四台振动磨(每两台磨配一台三分选粉机),每台振动磨出力约8 t/h,已于2006年建成投产,运行良好。根据现场实际运行情况,采用这种石灰石制粉工艺制备的石灰石粉出料粒度均匀,产量稳定。三重分离器的一台设备可以同时制备两种成品粉(& le1.5 mm成品粗粉,且& le烟气脱硫用35目细粉)。然而,这一过程仍有许多不足之处。由于振动磨的研磨介质是钢棒,磨机运转时研磨介质通过与石灰石粉的摩擦和冲击来研磨石灰石。
因此,在运转过程中,研磨介质与磨机筒壁之间的撞击声很大。现场在磨机附近约1 m处测得的噪声可达110 dB甚至更高,噪声污染严重。加了隔音罩后,噪音有所缓解。但由于工艺布置关系到前端和后续设备,维修和观察孔需要一定的空空间,隔音罩无法完全封闭磨机,因此现场噪声水平仍然较高。振动磨和三重分离器的高能耗也是该工艺的客观缺陷。两台磨机联合额定出力约16 t,联合功率达到150 kW。相同产量下,柱磨功率为110 kW。三重分离器的总功率为60 kW,瀑布分离器的总功率为55 kW。不难看出,相同产量下,振动磨+三重分离器的制粉工艺能耗较高。三台分离器出口正压明显,粉尘高。而且在调试中发现,由于分级机的选粉效率,很难调试出两种产品(即成品粗粉和精粉)同时满足粒度要求。往往只有一种产品能满足粒度分布要求,另一种产品的成品率就会低。例如,在调试中,成品粗粉的粒度分布满足(& le1.5 mm石灰石粉含量& ge95%),细粉出口到& le35目石灰石粉含量只能调整到90%左右。列磨瀑布分级机制粉工艺已投产的项目,如中国石化洛阳资产分公司碳酸钙脱硫剂项目,已于2008年底建成投产。有一条15 t/h的石灰石粉生产线,现在运行良好。柱磨机通过内辊的公转和自转运动,使物料层被辊反复滚动粉碎成粉末,最后自动从磨机下部排出物料。该设备通过调节堵塞物高度、弹簧压力和研磨间隙,可以方便地控制出料粒度的范围。
与振动磨和三重分离器制粉工艺相比,该工艺的主要设备(柱磨)更节能;配套的瀑布分级机是一个封闭的循环系统,并设有与除尘器相连的出风口,保证分级机内部处于微负压环境。因此,系统运行时灰尘点少,灰尘情况不明显。此工艺的成品粉为& le1.5 mm石灰石粉,其粒度能满足成品含量& ge95%的要求,没有& le烟气脱硫用25目石灰石细粉,如果要考虑细粉产品,应在分级机后增加一级旋风分离装置;与振动磨相比,柱磨运行时噪音小,正常运行时噪音在80 dB以下。
4支持进料和输送机械
两种输送工艺均配有斗式提升机和刮板作为粉体输送设备。斗式提升机和刮板密封性能好,有利于减少粉尘,更适合石灰石粉输送。振动磨+三重分离器的上述粉碎工艺中所用的前端给料设备与柱磨+瀑布分离器不同。第一种工艺选用可计量的皮带给料机,通过变频调速控制给料量。运行调试方便,进料顺畅,但成本相对较高。第二道工序采用电磁振动给料机给料,后续皮带机上安装皮带秤进行计量。这种配置成本低,但调试时不如皮带机方便。
5结论
通过以上两种制粉工艺的对比,以及项目现场实际运行反馈的信息,不难看出,柱磨+瀑布分级机的制粉工艺在节能方面具有一定的优势,运行噪音低,运行稳定性高,系统中粉尘点少,粉尘情况不明显,运行环境较为理想。这是石灰石粉生产的可靠工艺选择。
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