根据2004年中国环境公报,全国SO2排放量为2 254.9万t,火电厂SO2排放量占全国排放量的53.2%。 1995年,中国由SO2造成的酸雨损失超过了1 100亿元/年,每排放1t SO2,平均造成的损失约为10 000元,所以电厂脱硫显得尤为重要和迫切。
其中,钙法烟气脱硫占据很大份额,而石灰石粉的制备总体上分为立式磨工艺制粉和湿式球磨机制浆。
由于脱硫问题在近几年显得尤其突出,采用何种制粉工艺,成了脱硫工程成败的关键。
本文对湿式球磨机制浆和立式磨工艺制粉进行了探讨和分析。 1 湿式球磨机系统湿式球磨机结构和工作原理与普通球磨机相同,湿式球磨机系统由球磨机、再循环箱、再循环泵和旋流器构成。 另外携带补充水,以调整石灰石浆液中固体颗粒的细度和密度。 当球磨机再循环浆液箱出口浆液的密度或细度不合格时,可切换旋流子溢流浆液的分配闸板,使浆液回到磨机重新研磨。 为防止浆液沉结和磨损,在箱罐内安装了搅拌器,球磨机、泵、管道、搅拌器均用内衬橡胶或防腐材料保护,管件材料采用机械密封材料。
湿式球磨机目前仍是脱硫系统运行中最广泛的一种石灰石制浆设备,但其运行中显现出很多问题和明显的不足。 如下几点是最常见的:①磨机入口漏浆,由于磨机筒体的旋转,磨机入料口经常出现漏浆现象;②补充水调节门故障,为了保证磨机系统内水平衡,一般都有滤液水进行补充。
由于湿式球磨机的以上缺点,而立式辊磨粉磨因系统电耗低,噪音小,系统简单而得到广泛的应用。
2 HRM型立式磨HRM型立式磨是水泥研究设计院在广泛吸收国外先进技术,总结国内外立式磨应用经验的基础上研发出的一种高效节能烘干兼粉磨设备。 它既有莱歇磨可翻辊检修的优点,又有MPS磨辊套可翻面使用、寿命长的特点。
集细碎、烘干、粉磨、选粉、输送为一体,具有粉磨效率高、电耗低、烘干能力大、产品细度易于调节、工艺流程简单、占地面积小、噪音低、无粉尘污染、磨耗低、检修方便、运行可靠等优点。 1990年以来.该设备在水泥行业得到大量推广,已有300多台套设备投入运行。 在煤粉制备、矿渣粉磨、石膏粉磨煅烧、有色金属行业及粉磨非金属矿等 2009年第2期 中国非金属矿工业导刊 总第74期项目上也迅速得到了推广应用。
HRM型立式磨工作原理:电动机通过立式减速机带动磨盘转动,湿物料从进料口落在磨盘中央,同时热风从进风口进入磨内,在离心力的作用下,物料向磨盘边缘移动,经过磨盘上的环形槽时受到磨辊的碾压而粉碎。
粉碎后的物料在磨盘边缘被风环处高速气流带起,在上风环的导向作用下,较大颗粒直接落到磨盘上重新粉磨。 气流中的物料经过分离器时,在旋转转子的作用下,粗粉落到磨盘重新粉磨,合格细粉随气流一起出磨,在收尘装置中收集即为产品。 含有水分的物料在悬浮状态下与热气体充分接触,瞬间被烘干,达到所要求的产品水分。 3 HRM型立式磨与球磨机的主要区别(1) 粉磨效率高。 立式磨采用料层粉磨原理粉磨物料,能耗低,粉磨系统的电耗比球磨机低20%~30%,而且随原料水分的增加,节电效果更加显著。
在粉磨水分较大的物料时可控制进风温度,使产品达到要求的最终水分。 在立式磨内可烘干入磨水分高达15%的物料。 (3) 产品的化学成分稳定、颗粒级配均齐。 物料在立式磨内停留的时间仅2~3min,而在球磨机内则要15~20min。 所以立式磨产品化学成分及细度可以很快测定、校正。 没有球磨机中钢球互相碰撞、钢球撞击衬板的金属撞击声,因此噪音小,比球磨机低20~25dB。 另外,立式磨采用全密封系统,系统在负压下操作,无扬尘,环境清洁。 由于立式磨运行中没有金属之间的直接接触.故其研磨体磨损小,单位产品磨耗一般为5~10g/t。 4 HRM型立式磨与球磨机的工艺方案比较立式磨工艺流程简单、占地面积及占用空间小,本身带有选粉机,不需要另加选粉机和提升设备。 出磨含尘气体可直接由高浓度袋收尘器或电收尘器收集,故工艺简单,布局紧凑,可露天布置(图2)。
建筑面积约为球磨系统的70%,建筑空间约为球磨系统的50%~60%。 另外立式磨工艺是粉磨之后入库,然后根据实际需要制浆,容易控制,不像湿法球磨机会经常出现以上缺点。 浙江嘉兴电厂石灰石制粉工艺方案比较见下表。
特别是单位产品电耗,立式磨粉磨系统要比中心传动的中卸烘干粉磨系统低40%。 由此可见,立式磨的石灰石粉磨系统无论是技术指标数值还是经济指标,都远低于球磨机粉磨系统。