中文
郑州新力石灰石制粉厂工程设计小结——吴志强观点
2016.11.29
    摘要: 本文详细介绍了郑州新力电力有限公司脱硫剂-石灰石粉的生产工艺,并介绍了在一年多的运行过程中出现的问题及解决办法。

    关键词: 脱硫剂;石灰石粉

    1、 概述

    郑州新力电力有限公司位于郑州市西部工业区,其东面是以轻纺为主的轻工业区,南面是以砂轮、电缆、煤机等制造业为主的重工业区,西北4km为郑州市高新技术开发区。厂址东临市区道路秦岭路,西临郑州市西环路,北为秦岭路及陇海路,总装机容量6×200MW。

    郑州新力电力有限公司石灰石制粉厂工程是郑州新力电力有限公司燃煤机组烟气脱硫工程的配套建设工程,新建石灰石制粉厂一座,设计规模为4×6万吨/年,分两期建设,本期先上2套石灰石粉磨制备。制粉系统采用圈流闭式系统,成品干粉通过气力输送泵送至成品仓,系统出力2×10t/h,2套系统即可单独运行,也可同时运行。

    干粉厂在电厂厂区外另行设置,干粉厂位于郑州市南郊候寨乡杨沟灰场,其北侧具绕城公路约800m,距离电厂约12km,灰场南侧围墙外为主干道公路,西侧为原灰场站大门。交通便利,且靠近新密、贾峪等石灰石矿点。

    整个工程范围从石灰石原料进厂检斤起,至磨成的成品粉装车出厂斤检止。它包括:①石灰石制粉工程工艺系统的设计②石灰石制粉工程电气系统的设计③石灰石制粉工程控制系统的设计④石灰石制粉工程总平面布置及交通设计⑤石灰石制粉工程建筑、结构(土建)部分的设计⑥石灰石制粉工程通风及空调的设计⑦石灰石制粉工程上下水及消防的设计。本篇主要介绍工艺系统的设计。

    2、 主要设计依据及参数

    2.1 石灰石概况

项     目

符号

单位


二氧化硅

SiO2

3.23

三氧化二铝

Al2O3

0.40

三氧化二铁

Fe2O3

0.23

氧化钙

CaO

50.63

氧化镁

MgO

2.43

氧化钠

Na2O

0.03

氧化钾

K2O

0.20

二氧化钛

TiO2

<0.01

三氧化硫

SO3

0.16

二氧化锰

MnO2

0.020

石灰石活性

半消溶时间

min

115

石灰石可磨性系数

HGI


73

    2.2 主要设计参数

    原料石灰石颗粒当量直径≤10mm,含水率≤1.5%。

    制粉系统出力:2×10t/h。

    成品石灰石粉:325目90%通过(45μm)。

    制粉系统按三班制运行,每班运行时间为8 小时(其中原料入库系统按一班制运行)。


    3、 工艺系统介绍

    制粉工艺系统按功能划分为:①原料计量、储存及入库系统②粉磨系统③磨尾气力输送系统④成品粉库系统⑤辅助系统。工艺流程框图及系统图参见附图1、附图2。

    3.1 原料计量、储存及入库系统

    石灰石原料采用公路运输的方式进厂,为有效计量石灰石原料来量,在厂区西北角通车道上设1台最大称重量50t的SCS-50型电子汽车衡。该电子汽车衡可记录每次称重的全部结果,包括车号、货物名称、运货单位、驾驶员、毛皮重、净重等,并可打印多种格式的过磅码单、具有多种查询功能。该电子汽车衡同时可用于外运石灰石粉出厂的计量。

    新建1座22.5m×12m石灰石堆料棚和1座φ8m的钢结构锥体石灰石原料储存库,设计容积600m­­3,可满足1套系统3.5天的用量。在原料库北侧设有地下卸料斗和提升机间,卸料斗容积12m3。

    石灰石原料采用15吨自卸车运输车进厂,经称重后卸至地下卸料斗(或干料棚内)。在地下料斗下设1台出力为40t/h的电磁振动给料机,将石灰石原料均匀、稳定喂入1台NE50型板链斗式提升机,将石灰石原料输送至原料库中储存。

    原料库设2个卸料口,以提高原料库的有效库容率,同时为两条生产线供料;在原料库各个出料钢锥斗上,均设有2台空气炮,以便当原料发生堵料时通堵。

    为解决自卸车卸料时的扬尘和原料库内进料时置换空气的扬尘,在原料库顶设有1台HMC-112A型脉冲布袋除尘器。

    石灰石原料库设1台重锤式探测料位计,可随时掌握库内石灰石原料的库存情况。

    为便于原料库顶设备检修,在库顶设1台1吨电动葫芦。

    3.2 粉磨系统


    粉磨系统选用2台φ1.83×7.5m管磨机(电压10kV,功率250kW),采用圈流系统。管磨机的循环倍率取100~150%,选粉机选用NHX-500型转子选粉机。

    系统从600m3石灰石原料库底2个卸料口取料,在每个卸料口下设1台手动棒条阀,石灰石原料经2台XR125B称重皮带机分别均匀、稳定地喂入管磨机内。进入磨机内的石灰石原料经磨机内由研磨体粉碎、研磨后从磨机出料装置排出,进入1台NE30型板链斗式提升机,将粉磨后的石灰石粉喂入1台NHX-500型高效选粉机内。选粉机选出的石灰石成品粉从细粉出口排出,选粉机排出的粗粉经1台重锤式双翻板阀及1台FU270型链式输送机返回至磨机进料口,与新加入的原料混合,重新进行粉磨。

    磨尾设置1台STPPC6×32(155m2)气箱脉冲布袋除尘器,配1台9-26型抽风机,把磨内含尘的湿热气体及时排出,以加强磨内通风,提高研磨效率,同时使粉尘排放达到环保要求。为调节磨内通风量,在除尘器排风管上设有手动调节阀。脉冲布袋除尘器布置在磨机房顶,将其收集的粉尘排入FU270型链式输送机。

    选粉系统中的放风排入气箱脉冲布袋除尘器,经其净化后排入大气,以达环保要求。

    为便于磨机主轴承的检修及加装研磨体,在磨机车间内设2台5吨电动单梁起重机;在磨机减速机及电动机上方设2台5吨手拉行车,以方便起吊检修。


    3.3 磨尾气力输送系统

    选粉机细粉出口设有1台重锤式双翻板阀、1个缓冲仓、1台手动插板门、1台电动锁气机和1台PSB150型气力输送泵,将选粉机选出的石灰石成品粉输送至粉库中储存。采用罗茨风机为输送泵提供输送气源。


    3.4 成品粉库系统

    设1座φ10m,容积为1000m3的钢结构锥体石灰石成品粉库。为使下料通畅,在每成品粉库底设有气化装置;在库顶设1台重锤式连续料位计,可随时测量粉库的料位高度,并另设有高、低射频导纳料位计。在成品粉库底设2台TSZ-100型汽车装车机,装车机收尘风机所排出的泛气排入成品粉库,经库顶的脉冲布袋除尘器净化后排入大气,达到环保要求。

    3.5 辅助系统

    3.5.1 压缩空气系统

    本工程仪用压缩空气总耗气量约2.98m3/min,系统设2台SA-22A螺杆式空气压缩机(1运1备),并配有相应的空气净化设备。

    3.5.2 气化风系统

    为防止石灰石粉库堵塞、结拱,使其排料通畅,粉库设有气化装置,以便通入加热后的气化风,使石灰石粉流态化,排料顺畅。

    系统设3台JTS-200型罗茨风机(2用1备),同时配套1台空气电加热器,罗茨风机同时作为气力输送泵的动力源用。

    3.5.3 冷却水系统

    系统设有冷却水循环系统,主要为磨机、空压机和罗茨风机提供轴承冷却用水。

    4、 主要技术经济指标:


序号

项  目  名  称

单 位

数     据

入磨石灰石粒度

mm

≤10

入磨石灰石含水量


≤1.5%

系统出力

t/h

2×10

成品粉细度

μm

45

总装机容量

kW

404.29(380V;含备用设备及检修设备71.87)

2×245(10kV)

粉磨系统单位制粉功耗(从磨机入口至成品粉出口止的整套粉磨子系统的功耗)

kW.h/t

32.67

石灰石原料损耗率

%

<0.05

研磨体耗量

g/t

100~150

水耗

t/h

循环利用

10 

衬板寿命

>3

11 

大齿圈寿命

10

12 

小齿圈寿命

3

13 

粉尘排放

Mg/m3

≤30(排大气)

Mg/m3

≤10(室内)

14 

循环倍率

100~150


    5、 系统运行情况介绍


    项目于2006年8月开工建设,2007年8月投产,历时1年。项目投产后运行至今,已一年有余,成品粉细度完全满足设计要求,磨机出力略有富裕,各主要设备及技术经济指标良好,但运行过程中,也暴露出一些问题。

    5.1 气力输送泵出力略有不足。系统启动后,开始运行良好,称重皮带机显示给料量约为10t/和,1~2小时候后,选粉机细粉出口缓冲仓开始出现积料现象,4~5小时候积料量逐渐增多,影响系统正常运行,只能通过降低给料量来缓解积料问题。经现场多次调试,采取更换喷嘴等措施,均没有取得良好效果,最近更换了整个气力输送泵,问题得以解决。

    5.2 选粉机配套风机振动严重。由于石灰石细粉细度很细,容易吸潮且粘度大,而风机叶片采用的是双叶片结构,运行一段时间后经常在风机叶片的间隙和表面上堆积,造成风机动平衡破坏,严重影响安全运行。后通过更换风机,在风机机壳上增加压缩空气喷吹系统,有效的解决了这一问题,到目前,风机运行良好。

    5.3 磨损问题。设计初期曾担心粉磨系统及输送系统的设备和管道磨损,因而,设计中,选粉机、风机、气力输送泵和输送管道等粉尘浓度较高的过流部件均采用了适当的耐磨措施,一年后,拆开观察未发现明显磨损迹象。

    5.4 磨机的出力。在保证出料细度的前提下,磨机的出力与研磨体的配比有很大的关系,设计初期管磨机生产厂家对1.83×7.5m磨机的保证出力仅为8.5t/h,但经我们多方考察与实验,认为只要采用合适的研磨体配比,能够满足设计要求,我们最终选用了该型号的磨机,取得了良好的效果。系统运行到第11个月时,曾出现磨机出力下降的情况,后经分析是研磨体磨损造成的,经过洗磨,舍弃不合格的研磨体,重新配比,投运后工况良好。

    附件一: