干法脫硫消石灰制備與供應系統安裝和維護的分析

文_鄭偉 福建龍凈脫硫脫硝工程有限公司

1 消石灰制備與供應系統的主要原理和組成

1.1 消石灰制備系統的工作原理

消石灰制備的基本工作原理就是將粉狀生石灰，通過與適量的水進行混合，在消化器內完成化學反應，形成消石灰。在消化的過程中，會產生大量的熱，以及產生揚塵等問題，都需要分別采取相應措施進行處理。加入的水量，必須進行精細化調節，水量過多或過少，均會導致制取質量不佳，影響消石灰的品質。該過程的化學反應式主要是CaO+H2O→Ca(OH)2。生石灰和消石灰均為粉狀物，為了后續的反應效果，其細度有一定的要求，一般要達到100目以上，一般采用密閉的氣力輸送的方式進行運輸。

1.2 消石灰制備與供應系統的組成結構

消石灰制備系統一般由倉體、倉頂除塵器、螺旋給料機、皮帶式給料機、旋轉給料器、消化器、消化水泵、消化水箱、流化風機等主要設備，以及相關配套的管道、閥門和膨脹節和電氣和儀控等遠程智能化的控制系統組成。消石灰制備的整體工藝流程：采購的粉狀生石灰通過壓縮空氣輸送到生石灰倉內，制備過程中，粉狀生石灰通過螺旋給料機后進入到皮帶式給料機，進行定量給料；然后進入旋轉給料器，該旋轉給料器采用固定的轉速給料，可以控制下料速度保持穩定；之后進入消化器內，一般采用三層消化器，每一層消化器都采用螺旋槳式葉片推動灰的前進，與此同時每層分別通過水噴嘴進行給水，給水量根據消化器內部實時溫度而變化；經過消化器之后，絕大部分生石灰就反應成了消石灰，通過底部的羅茨風機采用氣力輸送將產物輸送到消石灰倉內。

消石灰供應系統（以循環流化床脫硫為例）由倉體、倉頂除塵器、電動插板閥、旋轉給料器、空氣斜槽、流化風機等主要設備，以及相關配套的管道、閥門和膨脹節和電氣和儀控等遠程智能化的控制系統組成。

2 消石灰制備與供應系統的安裝注意事項

2.1 倉體

倉體一般上部為圓筒狀，下部為圓錐狀，倉頂部的設備有除塵器、真空釋放閥、人孔門等，錐體內部則分布一定數量的流化板，流化板的作用是通入流化風后使灰處于流化狀態。其安裝注意事項：①倉體本身的焊縫質量，避免漏水進入倉體內；②流化板安裝后進行防護，避免上部的動火作業導致流化板上的帆布被損壞；③倉頂的設備安裝位置無誤，避免與輸灰管道或者電儀要安裝的料位計沖突。

2.2 消化器

消化器是消石灰制備系統的核心設備，生石灰反應成消石灰的化學反應就發生在消化器內部。一般采用的都是干式消化系統，全稱為臥式雙軸攪拌消化器，其工作過程是在加入粉狀生石灰的同時，消化水泵進行給水，其管道安裝電磁流量計進行實時計量，并通過調整螺桿式水泵來調節給水量；在消化器內部，通過特制的雙軸槳葉攪拌生石灰和水，使其充分而均勻地混合；混合的過程中，發生了前文所述的化學反應，該反應產生大量的熱量，使得消化器內部溫度在100℃以上，使得表面游離的水分蒸發，避免灰團板結的情況發生。同時，消化器內部會有揚塵，需通過頂部的排氣管，通入到負壓狀態的煙道中，避免揚塵溢出。結合消化器的工作原理，其系統安裝注意事項：①本體的密封性，各級消化器之間需纏繞石棉繩，并鎖緊螺栓以保證揚塵不泄漏；②消化水電磁流量計的計量要準確，電磁流量計必須按照規范要求，保證其前后管道的直管段長度復核要求；③排氣管排放的氣體中含有粉塵和水蒸氣，必須排入負壓系統中，并避免粉塵和水蒸氣在管道中板結。

2.3 皮帶式給料機

皮帶式給料機在消石灰制備系統中起到承上啟下的作用。其安裝位置在螺旋給料機后面，消化器之前，其作用是調整給料速度，并對給料量進行計量。通過皮帶式給料機對生石灰量計量，再通過電磁流量計對用水量進行計量，兩者結合，就可以計算出給水給料的比例。皮帶式給料機的安裝注意事項：①同消化器一樣，皮帶式給料機里面也會產生揚塵，必須安裝一根平衡管，通往負壓系統，將揚塵吸走；②皮帶的安裝必須在滾槽中間，且在調試期間觀察2h無明顯偏移。

2.4 流化風系統

倉流化風系統包括流化風機、末端流化板、管道及其配套管道件、電磁閥等遠程操控系統以及流化風加熱裝置，生石灰倉和消石灰倉都需要流化風系統。倉流化風系統的作用是使倉體里面的灰處于流化狀態，避免下灰不暢的情況發生。具體工作流程為流化風機將空氣通過管道輸送到末端流化板，在其半中間經過蒸汽或者電加熱裝置，對空氣進行加熱，加熱至80℃以上提高其流化效果。倉流化風系統的安裝注意事項：①流化風機的安裝質量，一般使用羅茨風機，整體到貨，安裝過程中注意風機本體的水平，另外注意底部的減震墊的安裝無誤；②末端流化板在安裝過程中要用防火布進行苫蓋，避免被火星或者尖銳物體損傷表面的流化帆布，如有損傷必須立即更換；③末端流化板的就位位置無誤并且固定良好。

2.5 其他管道

消石灰制備與供應系統有很多附屬管道，包括下灰管路、打灰管、平衡管、消化水管和蒸汽管道等。各管道的路由布置、焊縫質量、支架的位置和牢固性等，均需要進行檢查驗收。除了常規的質量要求，安裝需注意事項：①管道的膨脹節在安裝完成后，膨脹節的限位須拆除；②灰管路的管道材料不得用錯，一般灰管均為厚壁管，且其彎頭為耐磨彎頭，不得裝錯；③平衡管不漏裝，尤其是噴射器上到消化器排氣管的平衡管，容易出現漏裝的情況。

3 消石灰制備與供應系統運行和維護要點

3.1 消石灰制備與供應系統運行

3.1.1 制備消石灰確保品質

要確保消石灰的品質，首先要保證生石灰的品質，因此需要對生石灰品質進行把控，對所有生石灰都要進行取樣分析。樣品分析的內容主要是細度和T60試驗是否合格。細要求100目以上即可；T60試驗是指在絕熱容器內放入定量的生石灰粉和純凈水，在攪拌器不停攪拌的同時，用測溫儀測量水溫升高情況，合格標準是10min水溫從20℃上升到60℃。此外，如果系統檢修期間，長期不使用的時候，停機10d以上就要把生石灰排空，避免生石灰在內部受潮，影響其品質，從而影響制備消石灰的品質。

3.1.2 確保消化器穩定運行

消化器的穩定運行，主要指標有生石灰停留時間、內部溫度、供水量和下灰量等。生石灰停留時間，可通過消化器內末端的溢流堰調節；溢流堰調高，生石灰在消化器內部停留時間更長，消化反應更徹底，相反，調低則停留時間短，反應不徹底。需結合實際情況實時進行調整，來控制反應的完成程度。

內部溫度通過消化器上的熱電偶可以看到，一般內部溫度會控制在100℃以上，確保表面水分蒸發。同時，溫度信號還可以對消化水泵的給水量進行自動調節，保證消化反應質量的同時，降低人工操作的難度。三級消化器的溫度可以反映生石灰品質好壞，第三級溫度高得多，說明生石灰品質差，即活性低，和水的反應慢，這種生石灰往往T60試驗不合格；反之則說明生石灰品質好。如果生石灰品質差，則需降低一級消化器的轉速，讓生石灰在一級消化器內多停留；反之，則要加快一級的轉速。

此外，還需要關注各級消化器電機的電流。特別需注意運行電流偏高的情況，要及時檢查是否物料偏多或者內部生消石灰過濕進行相應的減少下料量或者降低給水量。由于雜質的存在，長期運行的消化器內會積累雜質，需要定期清理，一般建議消化器每周都要排空一次，同時檢查內部的槳葉、軸等的磨損情況。

3.2 消石灰制備與供應系統的維護

消石灰制備與供應系統的定期檢查和維護內容參考見表1。

表1 消石灰制備與供應系統定期檢查和維護內容

4 結語

消石灰制備與供應系統的安裝和運行維護注意事項，如果能在安裝和運行過程中都按要求做好，所生產的消石灰的品質、設備生產利用率都將更加可靠。同時，按要求定期完成維護行為，可以為生產提供更穩定的產量、更好的品質和更長的使用壽命。