石灰石漿液細度對脫硫系統的影響

蘇輝平

上海上電電力運營有限公司

1 工藝概述

1.1 石灰石－石膏濕法脫硫工藝

目前火力發電機組煙氣脫硫裝置大多采用石灰石－石膏濕法脫硫工藝。脫硫裝置脫硫劑為石灰石（CaCO3）與水配制的濃度為30%的懸浮漿液，其原理是將煙氣引入吸收塔內,使煙氣中的SO2與石灰石漿液充分接觸并發生化學反應,生成半水亞硫酸鈣，在經過與強制氧化空氣的反應后生成二水硫酸鈣,然后經過石膏漿液旋流器的分離和真空脫水系統的脫水生成副產品石膏，從而脫去煙氣中的SO2。石灰石塊由自卸卡車運至廠內，卸入卸料斗，料斗上部設有防止大粒徑石灰石進入的振動鋼蓖，下部設有振動輸送機。斗式提升機將石灰石輸送到儲倉的埋刮板輸送機（見圖1）。一個石灰石儲倉出料口對應一套濕式球磨機系統。出料口設有電磁振動給料機和稱重式皮帶輸送機，稱重皮帶機進行稱重后進入濕式球磨機，濕式球磨機制成濃度20%～30%的石灰石漿液，然后根據吸收塔漿液pH值的需要由石灰石漿液泵送至吸收塔漿液池進行反應（見圖2）。

1.2 濕式球磨機工作原理

濕式球磨機是低速圓筒形磨機，鋼球和石灰石通過旋轉的筒體在回轉時受磨擦力和離心力作用被提升條帶到一定高度后由于重力作用，便產生拋落，石灰石在沖擊和研磨作用下被粉碎。石灰石在濕式球磨機中被磨成漿液并自流至循環箱，然后由球磨機循環泵輸送至石灰石漿液旋流器。通過旋流器底部流動再循環至濕式球磨機入口，進入球磨機內再次碾磨；而溢流部分的漿液則自流入石灰石漿液箱中，最終濕式球磨機制成濃度20%～30%的石灰石漿液，由石灰石漿液泵送至吸收塔漿液池。

圖1 常規石灰石卸料流程圖

圖2 常規濕式球磨機流程圖

1.3 石灰石旋流器工作原理

石膏旋流器是一種分離分級的設備，利用離心沉降原理。旋流器自身無動力裝置，懸浮液經一定壓力作用下，液體以一定的壓力從旋流器周邊切向進入旋流器內產生強烈的旋轉渦流后在內部持續運動。由于粗顆粒與細顆粒之間存在粒度差，其受到的離心力、向心浮力、流體曳力等大小不同，受離心沉降作用，大部分粗顆粒經旋流器底部出口排出，而大部分細顆粒由溢流管排出，從而達到分離分級目的。

2 石灰石漿液的細度長期不達標可能產生的后果

（1）石灰石漿液的細度指的是漿液中石灰石顆粒的大小，將直接關系到吸收塔內的石灰石漿液消耗量、漿液循環泵的耗電量以及葉輪的非正常磨損。未達標漿液在吸收塔底部造成漿液沉積，當推積至一定高度后將堵塞漿液循環泵進口，最終導致系統液氣比下降。長期運行使設備造成異常磨損，不僅提高了系統的運行成本,而且會導致未完全反應的亞硫酸鈣附著在碳酸鈣表面,造成亞硫酸鹽致盲情況，最終影響脫硫效率和副產品石膏的品質，嚴重情況下影響環保指標和機組安全經濟運行。

（2）為了保證機組脫硫效率，減少吸收塔底部沉積，降低石灰石消耗量與球磨機能耗，需要提高石灰石漿液的細度來提升漿液與二氧化硫的反應程度。旋流器溢流細度不達標是引起石灰石漿液細度不合格的主要因素。如能有效解決這一問題，提高石灰石漿液細度保證漿液的合格率指日可待。

3 原因分析

根據實際情況的分析，得出了可能導致漿液細度不合格的幾個因素，具體見表3。

表3 導致漿液細度不合格的幾個因素及分析

圖3 沉砂嘴口徑小

圖4 石灰石來料不合格

圖5 鋼球磨損

圖6 襯板提升條磨損

4 結語

細度達標后，漿液中粗顆粒物減少，吸收塔底部漿液沉積情況有所好轉，經檢查吸收塔底部已基本無沉積物，減少了人力資源浪費的同時也減輕了吸收塔區域各種設備的非正常磨損。有效提高了脫硫效率，保證機組環保指標的有效控制。

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