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脱硫湿式球磨机运行调整中的节能探讨

来源:热电论坛/李秀忠           编辑:zk1956           点击次数:786次

  【摘 要】本文根据多年来生产现场的实际运行经验,从湿式球磨机的运行调整手段,通过对湿式球磨机的电流监视、石灰石用量的配比、钢球装载量、石灰石浆液细度等过程阐述了湿式球磨机的运行中的节能工艺,提出了“零”投入、“多”产出的节能调整方法。最终,通过湿磨开关电量的统计等形式,得出湿式球磨机的节能效果。以便从事脱硫系统运行中的专业技术人员进一步探讨,降低脱硫辅机电耗,为环保达标排放做出贡献。
 
  1,脱硫湿式球磨机系统介绍
 
  湿式球磨机是多数火力发电厂脱硫系统的重要6KV设备,如何采用运行调整手段降低脱硫系统厂用电是脱硫系统运行中值得探讨的课题。脱硫所属设备的湿式球磨机是脱硫系统的大功率设备,如何降低湿式球磨机的电耗,保持其低能耗、高参数的最佳运行状态是本文探讨的重点。
 
  华电国际莱城电厂湿磨为湿式溢流型球磨机,由济南重工业公司生产制造,是由水平的筒体,进出料空心轴及油系统等部分组成,石灰石及工艺水由湿磨入口进料端空心轴进入筒体内,当球磨机筒体转动时候,由于惯性和离心力作用,摩擦力的作用,石灰石及水在筒体衬板上被筒体带起,当被带到一定的高度时候,由于其本身的重力作用而被抛落,下落的物料沿抛物线摔出,将石灰石击碎。磨碎后的石灰石浆液通过空心轴颈排至磨机浆液箱,该浆液经磨机浆液循环泵送至旋流分离器,通过石灰石旋流作用对磨制的石灰石浆液进行粗细颗粒分离,浆液中的大颗粒被分离到旋流分离器的底部形成底流浓浆,回到球磨机中再次碾磨;而浆液中的小颗粒则从顶部溢出形成稀浆进入石灰石给料储箱备用(图1石灰石制浆及DCS系统)。我厂设置3台湿式球磨机(表1 制浆系统参数),对应每台湿式球磨机设100%容量的石灰石水力旋流器,每台出力按4台锅炉BMCR工况下燃用设计煤种时FGD装置需用石灰石量的50%考虑,并满足校核煤种的需用。全厂4套脱硫装置投运时,设计煤种下2台磨机运行、1台磨机备用,校核煤种下3台运行。#3、4 脱硫系统设一个435m3,石灰石浆液箱。 #1、2脱硫系统设一个435m3,石灰石浆液箱。
制浆系统参数

石灰石制浆DCS系统
 
  2,湿式球磨机运行调节与节能
 
  2.1,湿式球磨机运行中的电流监视与节能
 
  钢球装载量对制浆系统的影响非常大,也是造成制浆系统电耗增大的主要原因,若钢球不足,湿磨出力低于设计工况,浆液密度、细度、电耗、物料平衡都很难达到最佳状态。湿磨运行中,石灰石颗粒是靠钢球撞击、挤压和碾磨成浆液,若钢球装载量不足,细度将很难达到设计要求。运行中可通过监视球磨机主电机电流来监视钢球装载量(图2为2013年11月2日我厂C湿磨电流低于额定运行的运行趋势图),若发现电流明显下降则需及时补充钢球。通过运行经验,随着钢球的磨损,钢球补充一般只补充直径最大的型号,可以在运行一段时间后根据湿磨运行电流降低的趋势进行加球,一般为运行1个月左右,尽量保持少加、勤加,以尽量保持运行参数的稳定,尽量接近额定运行工况。
湿磨电流趋势图
  2.2,湿式球磨机运行中的水料配比
 
  湿式球磨机运行中的水料配比应遵循以下参数(结合运行规程并总结实际运行操作经验得出):湿式球磨机入口石灰石量与工艺水量之比为3:1左右,磨机浆液箱补充水与石灰石用量之比为2:1左右,并调节石灰石浆液密度在1250kg/m3,经常检查并定期校对水料比是否在规定范围。水量大则流动快,碾磨时间相对较短,浆液粒径就相对变大,石灰石浆液在吸收塔内反应面积减少,石灰石原料浪费较多;料多水少时,则造成浆液密度增加,严重时,造成堵管等不良现象。因此保持最佳的水料配比是湿磨经济运行的基础。
 
  2.3,湿式球磨机出口石灰石浆液细度的监视
 
  石灰石浆液细度调节的原则是使磨制单位质量合格浆液电耗最小。石灰石浆液中颗粒细度越细,则等量石灰石浆液在吸收塔中化学反应接触面积越大,反应越充分。脱硫效率、石膏浆液品质、脱水效果相应就会更好。但是,石灰石浆液中颗粒细度过细,会造成石灰石浆液在制浆系统内循环次数增加,势必增加制浆系统电耗,湿式球磨制浆系统运行调整的目的是使磨制出的石灰石浆液的细度、密度满足脱硫工艺要求,并达到设计值,保证系统安全稳定运行,能耗最低。
 
  根据运行调节经验,对石灰石细度应定期检测化验,为运行人员提供有效的调整、监视手段。另外,将石灰石浆液密度控制在1200~1300kg/m3,同时,通过化验等手段进行比对,确保石灰石浆液细度、密度的准确性。当发现石灰石浆液密度不正常的增大,这时管道内可能发生浆液沉积现象,关闭石灰石供浆总门,开启冲洗门对管道进行冲洗。如效果不明显,就地活动管路上的手动门直至正常。总之,运行调节的原则是使磨制单位质量合格浆液电耗最小,一般,通过多次的运行调节参数,总结后得出最佳运行数值。
 
  2.4,石灰石颗粒的检查验收
 
  石灰石颗粒的大小与节能有较大关系。当石灰石颗粒(粒径≤20㎜)较大时,势必造成在湿磨内存留时间长,磨制相同质量的浆液则耗电较多。我厂外购的石灰石用汽车运至电厂(图3 石灰石储存场景及验收标准),卸入石灰石卸料斗内,经机械式振动给料机、斗式提升机送至钢制石灰石贮仓内,再由称重给料机送到湿式球磨机内加水碾磨后制成浆液,石灰石浆液用泵输送到水力旋流器经分离后,大颗粒的底流物料再循环至球磨机入口,而浓度约30%、固体粒径为44?m(325目,90%通过)的石灰石浆液溢流至成品浆液箱,然后经石灰石浆液泵送至吸收塔。
 
  正常运行中,应严格验收标准,我厂采用物资公司、设备检修、设备运行各部门共同验收,并在验收单上签字,确保石灰石颗粒大小合格,水分正常,所含杂质(包括泥土、石灰石粉末等)在标准范围,确保制浆相同安全经济运行。
石灰石颗粒的检查验收
  2.5,石灰石制浆系统的运行维护
 
  为保持制浆系统安全稳定运行,避免各种异常现象的发生,在进行运行参数调节的同时,做好运行过程的检查维护,为制浆系统经济运行奠定基础。
 
  2.5.1 按转动机械运行维护通则对转动机械进行维护。
 
  2.5.2 A、B、C制浆系统轮换使用。
 
  2.5.3 磨机空转时间不得超过10分钟。
 
  2.5.4 制浆系统旋流器压力维持0.42~0.45KPa左右。
 
  2.5.5 发现旋流器堵塞,及时联系检修处理。
 
  2.5.6 检查称重给料机皮带无跑偏现象,皮带下无积料。
 
  2.5.7 磨机停止运行超过3天,且无检修任务时,高压油泵每隔24小时开启二分钟。
 
  2.5.8 润滑油箱油位不低于1/2,必要时进行油箱补油。
 
  2.5.9 联系检修,每月清理一次低压油泵出口过滤器。
 
  2.5.10低压油泵轮换运行。
 
  2.5.11磨机浆液循环泵轮换使用。
 
  2.5.12 A、B湿磨正常电流维持在90~95A,C磨电流正常维持在86~92A,A、B湿磨机电流低于90A(C磨低于88A),及时联系检修补充钢球。
 
  2.5.13磨机入口水料比保持在最佳经济运行状态,并经常化验校对。
 
  2.5.14应及时清理磨制间地沟的积浆,防止石灰石浆液外溢。
 
  2.5.15制浆系统长时间备用,每周二白班试转慢速盘车15分钟。
 
  3,结论
 
  通过以上运行的调节手段,在确保脱硫制浆系统安全运行的同时,保持了最佳经济运行状态。经过制浆系统电量的报表统计,并通过调节手段实施的前后对比,由6KV湿磨开关电量的统计看出,电量节约在17-21%左右,节能效果明显,另外,通过制浆系统运行周期的缩短,减少了湿磨衬板磨损周期,通过石灰石细度、密度的合理调节,相同效果下,减少了石灰石和水量的消耗,潜在的经济效益明显。我们将继续努力,总结经验,优化运行参数,争取创造我厂制浆系统运行的最佳水平。
 
  参考文献
 
  [1]电厂烟气脱硫设备及运行,孙克勤,中国电力出版社,2010.04
 
  [2]石灰石湿法烟气脱硫系统设备运行与事故处理,卢啸风,中国电力出版社,2009.06.01
 
  [3]湿法烟气脱硫系统的调试、试验及运行,曾庭华, 杨华,中国电力出版社,2012.10
 
  文章作者:华电国际股份有限公司莱城发电厂  李秀忠


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