脫硫制漿系統出力不足原因分析及改進措施

李明波

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

關鍵詞：濕法脫硫 制漿系統 出力不足 原因分析 措施

中圖分類號：X701 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）11（b）-0058-02

目前，我國的大多數火電廠都采用了石灰石/石膏濕法煙氣脫硫系統，而石灰石漿液制備系統作為石灰石/石膏濕法煙氣脫硫系統的重要組成部分，是影響整個脫硫系統正常運行的關鍵。幾乎所有導致脫硫制漿系統出力不足的原因都是由石灰石漿液制備系統的相關問題引發的。因此，對脫硫制漿系統出力不足原因的分析和改進措施，也都是針對石灰石漿液制備系統進行的。

1 石灰石濕式制漿系統簡介

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

想要實現對火電廠脫硫制漿系統出力不足原因的分析，首先需要對脫硫制漿系統中石灰石濕式制漿系統的工藝流程進行詳細了解。

脫硫制漿系統中石灰石濕式制漿系統的工藝流程為：通過稱重皮帶給料機，將粒徑小于20 mm的石灰石塊運送至濕式球磨機入口，加入一定量的工藝水或濾液水混合后，在濕式球磨機內打磨成石灰石漿液，并通過濕式球磨機末端的出口進入磨機內的漿液循環箱；與此同時，在磨機漿液循環箱內另外注入一定量的工藝水或濾液水，使石灰石漿液被稀釋到一定濃度，再通過磨機漿液循環泵，進入石灰石漿液旋流器，將石灰石漿液進行粗細顆粒的分離，使漿液達到合乎使用的標準，并被送至石灰石漿液箱。而未達到使用標準的粗顆粒石灰石漿液則被送回濕式球磨機的入口進行重新研磨。

2 制漿系統配置

文章進行分析的某電廠#5機組，裝機容量為2×300 MW，原本已建有脫硫系統，然而由于其原有系統中的制漿系統生產能力不足，加之生產用煤的煤質變化，為了更順利地開展工作，需對其原有的脫硫系統進行增容。因此，在原有的基礎上，增設了一套石灰石濕式制漿系統。

3 系統存在問題

在相關工程完成以后，該機組在最初的試運行中，因負荷較低，且生產用煤的含硫量較低，石灰石漿液用量較少，并沒有出現明顯的問題。隨著電廠發電量的逐漸上升，該機組達到滿負荷運行狀態，同時采用的生產用燃煤含硫量較之以往有明顯增加，繼而出現了石灰石漿液量無法滿足使用要求，不能維持系統物料的平衡，經常出現石灰石漿液從漿液循環箱溢流而出的現象，漿液的品質也無法達到設計要求。

4 問題分析及處理

4.1 系統存在的問題分析

通過對相關的石灰石漿液取樣進行數據分析顯示，該機組的脫硫制漿系統中的制漿系統存在諸多問題，如循環箱、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行問題原因的查找方向：系統中的石灰石塊下料量是否準確；粒徑分布是否合理；系統補充水量是否準確；球磨機內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；化驗結果是否準確。

4.2 問題的處理

4.2.1 進料系統檢查

首先，通過取樣對電廠使用于系統中的石灰石塊的粒徑分布進行檢查，發現相關數據滿足設計要求。其次，在對石灰石進料量進行檢查時發現，稱重皮帶給料機顯示的給料量與控制室DCS顯示的給料量出現較大偏差，可以確定實際下料量存在問題。通過對稱重皮帶機進行重新校核后，成功排除了下料量問題。

4.2.2 球磨機本體鋼球量檢查

在進行系統中的球磨機本體初裝時，機體內的鋼球量是嚴格按照廠家要求進行添加的，在投產后，通過DCS顯示發現，球磨機驅動電機的電流僅為40 A，明顯小于設計要求。通過對其進行鋼球補充后，將電流控制在45 A左右。在對系統進料和球磨機本體鋼球量進行檢查、調整后，對該機組的石灰石漿液再次進行取樣分析發現，以上問題依然存在，可見造成脫硫制漿系統出力不足的原因還沒有找到，需進行進一步查找。

4.2.3 系統補水量檢查

在原系統設計中，對石料與補水量的比例制定為1∶2.3。而在進行相關檢查時發現，循環箱實測漿液密度低于設計要求，結合循環箱經常出現溢流現象，可以斷定，實際的補水量超出了系統設計值。通過對制漿系統的工藝水系統管道、閥門及測量儀表進行排查發現，相關設備沒有內漏問題，能夠滿足系統對補水量的調節要求。而在對濾液水電磁流量計進行檢查時發現，電磁流量計就地顯示數值比DCS顯示數值高出了兩倍。經過進一步檢查發現，電磁流量計的就地顯示數值為正確數值，而由于操作人員是根據DCS顯示數值進行的操作，由此造成了系統補水量明顯超出設計值的問題。

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現，旋流器的分級、旋流器底流沉沙嘴安裝均出現錯誤，導致了石灰石漿液旋流器底流漿液密度超過設計值，且旋流器漿液入口壓力過大的問題。隨后通過在漿液循環泵出口管道上加裝孔板對旋流器入口壓力進行控制，使壓力從原本的120 kPa降至設計要求的90 kPa，并對旋流器底流沉沙嘴進行了重新安裝。此后，對石灰石漿液進行檢查發現，石灰石顆粒粒徑分布依然不達標。通過進一步排查發現，問題出在電廠脫硫化驗室的檢測方法上。

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樣品通過微孔濾膜紙進行分離，隨后取出濾紙，進行烘箱烘干、稱重，再采用手工篩分法過篩，通過對其中325目的樣品進行稱量得出重量，再進行計算。然而由于其中≤44 μm的石灰石顆粒會因為這種方法而結塊，無法通過325目篩子，從而影響檢測結果。通過對檢測方法進行改進，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行烘干、稱重，再進行計算發現旋流器溢流的漿液細度達到了設計要求。

5 改進措施

以上檢查中多次出現DCS顯示數值不準確而對系統正常運行造成不良影響，使之處于紊亂狀態。因此，為保證系統正常運行，應定期對相關儀表進行校驗，以保證測量的準確性。在進行系統給料時，應確保90%的石灰石粒徑小于10 mm，最大的粒徑也不應超過20 mm。該次檢查中，旋流器出現的問題較多，因此應加強對旋流器運行狀況的監測，密切關注其工作壓力和沉沙嘴尺寸，并及時更換受損的部件。及時對球磨機進行鋼球補充，使鋼球量達到設計運行要求，滿足正常運行的狀態。

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