脫硫制漿系統(tǒng)出力不足原因分析及改進(jìn)措施

李明波

摘 要：該文通過對某電廠#5機(jī)組脫硫制漿系統(tǒng)出力不足的問題，進(jìn)行了包括下料系統(tǒng)、石灰石漿液旋流器、濕式球磨機(jī)本體、系統(tǒng)配置的儀器儀表、化驗(yàn)檢測方法等方面的具體分析，并提出了一些改進(jìn)措施。希望能對廣大采用石灰石濕式制漿系統(tǒng)的火電廠的正常運(yùn)行提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：濕法脫硫 制漿系統(tǒng) 出力不足 原因分析 措施

中圖分類號(hào)：X701 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）11（b）-0058-02

目前，我國的大多數(shù)火電廠都采用了石灰石/石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)，而石灰石漿液制備系統(tǒng)作為石灰石/石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的重要組成部分，是影響整個(gè)脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。幾乎所有導(dǎo)致脫硫制漿系統(tǒng)出力不足的原因都是由石灰石漿液制備系統(tǒng)的相關(guān)問題引發(fā)的。因此，對脫硫制漿系統(tǒng)出力不足原因的分析和改進(jìn)措施，也都是針對石灰石漿液制備系統(tǒng)進(jìn)行的。

1 石灰石濕式制漿系統(tǒng)簡介

在火電廠脫硫制漿系統(tǒng)中，石灰石漿液制備系統(tǒng)的工作方式主要有干粉（石灰石粉）制漿、干式球磨機(jī)制粉后制漿、濕式球磨機(jī)直接制漿等3種方式。文章主要針對石灰石濕式制漿系統(tǒng)的相關(guān)問題進(jìn)行了分析探討。

想要實(shí)現(xiàn)對火電廠脫硫制漿系統(tǒng)出力不足原因的分析，首先需要對脫硫制漿系統(tǒng)中石灰石濕式制漿系統(tǒng)的工藝流程進(jìn)行詳細(xì)了解。

脫硫制漿系統(tǒng)中石灰石濕式制漿系統(tǒng)的工藝流程為：通過稱重皮帶給料機(jī)，將粒徑小于20 mm的石灰石塊運(yùn)送至濕式球磨機(jī)入口，加入一定量的工藝水或?yàn)V液水混合后，在濕式球磨機(jī)內(nèi)打磨成石灰石漿液，并通過濕式球磨機(jī)末端的出口進(jìn)入磨機(jī)內(nèi)的漿液循環(huán)箱；與此同時(shí)，在磨機(jī)漿液循環(huán)箱內(nèi)另外注入一定量的工藝水或?yàn)V液水，使石灰石漿液被稀釋到一定濃度，再通過磨機(jī)漿液循環(huán)泵，進(jìn)入石灰石漿液旋流器，將石灰石漿液進(jìn)行粗細(xì)顆粒的分離，使?jié){液達(dá)到合乎使用的標(biāo)準(zhǔn)，并被送至石灰石漿液箱。而未達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)的粗顆粒石灰石漿液則被送回濕式球磨機(jī)的入口進(jìn)行重新研磨。

2 制漿系統(tǒng)配置

文章進(jìn)行分析的某電廠#5機(jī)組，裝機(jī)容量為2×300 MW，原本已建有脫硫系統(tǒng)，然而由于其原有系統(tǒng)中的制漿系統(tǒng)生產(chǎn)能力不足，加之生產(chǎn)用煤的煤質(zhì)變化，為了更順利地開展工作，需對其原有的脫硫系統(tǒng)進(jìn)行增容。因此，在原有的基礎(chǔ)上，增設(shè)了一套石灰石濕式制漿系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)存在問題

在相關(guān)工程完成以后，該機(jī)組在最初的試運(yùn)行中，因負(fù)荷較低，且生產(chǎn)用煤的含硫量較低，石灰石漿液用量較少，并沒有出現(xiàn)明顯的問題。隨著電廠發(fā)電量的逐漸上升，該機(jī)組達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)采用的生產(chǎn)用燃煤含硫量較之以往有明顯增加，繼而出現(xiàn)了石灰石漿液量無法滿足使用要求，不能維持系統(tǒng)物料的平衡，經(jīng)常出現(xiàn)石灰石漿液從漿液循環(huán)箱溢流而出的現(xiàn)象，漿液的品質(zhì)也無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

4 問題分析及處理

4.1 系統(tǒng)存在的問題分析

通過對相關(guān)的石灰石漿液取樣進(jìn)行數(shù)據(jù)分析顯示，該機(jī)組的脫硫制漿系統(tǒng)中的制漿系統(tǒng)存在諸多問題，如循環(huán)箱、旋流器溢流漿液密度偏低；旋流器底流漿液密度偏高；旋流器溢流漿液中石灰石顆粒粒徑分布不合格等。

通過以上問題分析得出需要進(jìn)行問題原因的查找方向：系統(tǒng)中的石灰石塊下料量是否準(zhǔn)確；粒徑分布是否合理；系統(tǒng)補(bǔ)充水量是否準(zhǔn)確；球磨機(jī)內(nèi)的鋼球量及級配比是否合理；石灰石旋流器分級水平是否存在問題；化驗(yàn)結(jié)果是否準(zhǔn)確。

4.2 問題的處理

4.2.1 進(jìn)料系統(tǒng)檢查

首先，通過取樣對電廠使用于系統(tǒng)中的石灰石塊的粒徑分布進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)滿足設(shè)計(jì)要求。其次，在對石灰石進(jìn)料量進(jìn)行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，稱重皮帶給料機(jī)顯示的給料量與控制室DCS顯示的給料量出現(xiàn)較大偏差，可以確定實(shí)際下料量存在問題。通過對稱重皮帶機(jī)進(jìn)行重新校核后，成功排除了下料量問題。

4.2.2 球磨機(jī)本體鋼球量檢查

在進(jìn)行系統(tǒng)中的球磨機(jī)本體初裝時(shí)，機(jī)體內(nèi)的鋼球量是嚴(yán)格按照廠家要求進(jìn)行添加的，在投產(chǎn)后，通過DCS顯示發(fā)現(xiàn)，球磨機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流僅為40 A，明顯小于設(shè)計(jì)要求。通過對其進(jìn)行鋼球補(bǔ)充后，將電流控制在45 A左右。在對系統(tǒng)進(jìn)料和球磨機(jī)本體鋼球量進(jìn)行檢查、調(diào)整后，對該機(jī)組的石灰石漿液再次進(jìn)行取樣分析發(fā)現(xiàn)，以上問題依然存在，可見造成脫硫制漿系統(tǒng)出力不足的原因還沒有找到，需進(jìn)行進(jìn)一步查找。

4.2.3 系統(tǒng)補(bǔ)水量檢查

在原系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，對石料與補(bǔ)水量的比例制定為1∶2.3。而在進(jìn)行相關(guān)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，循環(huán)箱實(shí)測漿液密度低于設(shè)計(jì)要求，結(jié)合循環(huán)箱經(jīng)常出現(xiàn)溢流現(xiàn)象，可以斷定，實(shí)際的補(bǔ)水量超出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)值。通過對制漿系統(tǒng)的工藝水系統(tǒng)管道、閥門及測量儀表進(jìn)行排查發(fā)現(xiàn)，相關(guān)設(shè)備沒有內(nèi)漏問題，能夠滿足系統(tǒng)對補(bǔ)水量的調(diào)節(jié)要求。而在對濾液水電磁流量計(jì)進(jìn)行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，電磁流量計(jì)就地顯示數(shù)值比DCS顯示數(shù)值高出了兩倍。經(jīng)過進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，電磁流量計(jì)的就地顯示數(shù)值為正確數(shù)值，而由于操作人員是根據(jù)DCS顯示數(shù)值進(jìn)行的操作，由此造成了系統(tǒng)補(bǔ)水量明顯超出設(shè)計(jì)值的問題。

4.2.4 石灰石漿液旋流器

通過對石灰石漿液旋流器的檢查發(fā)現(xiàn)，旋流器的分級、旋流器底流沉沙嘴安裝均出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致了石灰石漿液旋流器底流漿液密度超過設(shè)計(jì)值，且旋流器漿液入口壓力過大的問題。隨后通過在漿液循環(huán)泵出口管道上加裝孔板對旋流器入口壓力進(jìn)行控制，使壓力從原本的120 kPa降至設(shè)計(jì)要求的90 kPa，并對旋流器底流沉沙嘴進(jìn)行了重新安裝。此后，對石灰石漿液進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)，石灰石顆粒粒徑分布依然不達(dá)標(biāo)。通過進(jìn)一步排查發(fā)現(xiàn)，問題出在電廠脫硫化驗(yàn)室的檢測方法上。

4.2.5 石灰石漿液中石灰石顆粒粒徑分布檢測

該廠選用的脫硫檢測方法是將相關(guān)樣品通過微孔濾膜紙進(jìn)行分離，隨后取出濾紙，進(jìn)行烘箱烘干、稱重，再采用手工篩分法過篩，通過對其中325目的樣品進(jìn)行稱量得出重量，再進(jìn)行計(jì)算。然而由于其中≤44 μm的石灰石顆粒會(huì)因?yàn)檫@種方法而結(jié)塊，無法通過325目篩子，從而影響檢測結(jié)果。通過對檢測方法進(jìn)行改進(jìn)，將樣品在325目篩中用洗瓶小心沖洗，再將附著石灰石顆粒的濾紙取出進(jìn)行烘干、稱重，再進(jìn)行計(jì)算發(fā)現(xiàn)旋流器溢流的漿液細(xì)度達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

5 改進(jìn)措施

以上檢查中多次出現(xiàn)DCS顯示數(shù)值不準(zhǔn)確而對系統(tǒng)正常運(yùn)行造成不良影響，使之處于紊亂狀態(tài)。因此，為保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，應(yīng)定期對相關(guān)儀表進(jìn)行校驗(yàn)，以保證測量的準(zhǔn)確性。在進(jìn)行系統(tǒng)給料時(shí)，應(yīng)確保90%的石灰石粒徑小于10 mm，最大的粒徑也不應(yīng)超過20 mm。該次檢查中，旋流器出現(xiàn)的問題較多，因此應(yīng)加強(qiáng)對旋流器運(yùn)行狀況的監(jiān)測，密切關(guān)注其工作壓力和沉沙嘴尺寸，并及時(shí)更換受損的部件。及時(shí)對球磨機(jī)進(jìn)行鋼球補(bǔ)充，使鋼球量達(dá)到設(shè)計(jì)運(yùn)行要求，滿足正常運(yùn)行的狀態(tài)。

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