火电厂湿法脱硫石灰石制浆系统优化改造

火电厂湿法脱硫石灰石制浆系统优化改造
何伟;危凤鑫;邓保建
【摘要】包头东华热电有限公司2014年对脱硫公用系统进行改造,增设了石灰石粉仓及浆液箱备用补浆系统后,在石灰石和石灰石粉使用过程中因系统之间相互独立、没有导通,球磨机系统出力发挥不足,间接导致石灰石粉使用量大、费用高.针对这一问题,包头东华热电有限公司对石灰石制浆系统进行了优化改造,在保留石灰石和石灰石粉各自供吸收塔管路的同时,将原石灰石浆液泵回流管接1路分支至新粉仓浆液箱,改造后石灰石粉使用量大幅降低.
【期刊名称】《内蒙古电力技术》
【年(卷),期】2016(034)002
【总页数】3页(P53-55)
【关键词】火电厂;烟气湿法脱硫;石灰石制浆系统;球磨机;优化改造
【作者】何伟;危凤鑫;邓保建
【作者单位】包头东华热电有限公司,内蒙古包头 014040;包头东华热电有限公司,内蒙古包头 014040;包头东华热电有限公司,内蒙古包头 014040
【正文语种】中文
【中图分类】X701.3
包头东华热电有限公司一期2×320 MW供热机组配备2套烟气湿法脱硫系统，每个吸收塔配置2套上料系统，料斗内的石灰石（石灰石粒度≤20 mm）通过振动给料机进入石灰石破碎机磨碎，再经2台斗式提升机送至石灰石粉仓（有效容积
550 m3，1.5 d储量），石灰石粉经振动给料机、电动插板门及皮带称重给料机（额定出力6.7 t/h）进入湿式球磨机[1]。

经球磨机制浆后存储至石灰石浆液箱，由1号、2号石灰石浆液泵供至1号、2号吸收塔，并布置有回流管，回流至石灰石浆液箱。

2路系统出力均为25 t/h，正常情况下1运1备。

2013年—2014年，包头东华热电有限公司对1号、2号脱硫系统进行了增容改造，考虑到球磨机出力不能满足脱硫改造后燃煤硫分的要求，于2014年在公用系统增设了石灰石粉仓及浆液箱，作为吸收塔的备用补浆系统[2-3]。

新石灰石粉仓
配备1套石灰石粉浆液箱，直接兑水配浆，由3台石灰石粉浆液泵（2用1备）
向两塔供浆，石灰石粉浆液箱溢流管接至制备间，最终溢流浆液可由制备间地坑泵排至石灰石浆液箱。

当球磨机系统出现问题时，石灰石粉浆液箱间接可对制备间石灰石浆液箱补充浆液。

2.1 新旧系统未连接
新石灰石粉仓投运后，当主机升负荷或原补浆设备、管路、阀门发生故障停运时，则由新石灰石浆液泵供浆。

原石灰石浆液箱属旧系统，仅能单独向1号、2号吸收塔供浆，没有与新粉仓浆液箱进行连接，当新粉仓配粉出现异常或需储存石灰石浆液时，无法对新石灰石粉浆液箱补充浆液。

2.2 石灰石粉使用量大
石灰石粉仓投运后，主要在球磨机制浆不足以及球磨机系统、石灰石浆液箱及供浆系统存在问题时使用石灰石粉向吸收塔供浆。

但有以下情况不得不消耗石灰石粉。

（1）当主机快升负荷时，需要快速补浆提高吸收塔pH值，以防出口二氧化硫浓
度超标。

（2）每年冬季至第2年春季，因防寒防冻的需要，2套石灰石粉浆液泵连续运行，每20～30 min需开启石灰石粉浆液泵供1号、2号吸收塔补浆电动阀进行防冻试验，以防补浆系统冻结[4]。

（3）当负荷低或脱硫入口二氧化硫浓度低时，球磨机出力充足，制满石灰石浆液箱后停运；当负荷上涨或煤质变差时，球磨机出力不能满足供浆需求，需要配置石灰石粉配合供浆。

（4）当原石灰石浆液泵至1号或2号塔的管路或阀门发生故障、泄漏时，需停运原补浆管路，由新石灰石浆液泵供浆。

上述4种情况，当石灰石粉浆液箱液位低时，只能通过购进石灰石粉来维持石灰石粉浆液箱的液位和浓度，大幅增加了石灰石粉的使用量。

仅2014年6月—12月，包头东华热电有限公司石灰石粉使用量达11 000 t以上，大大增加了脱硫运行成本。

在保证环保设施稳定运行的同时，考虑改造费用的高低、运行检修操作工序繁简等因素，结合包头东华热电有限公司的实际情况，制订了2种改造方案，并对2种方案的经济性进行了比较分析。

3.1 方案1
在制备间石灰石浆液泵供浆母管处接1个三通及2个阀门、直管至新浆液箱。

供浆泵出口母管直径为159 mm，该管路改造需变径三通1个，DN150阀门2个，直径159 mm涂覆管20 m，此外，由于配备的2个阀门所处位置较高且地方狭小，需要新建平台。

管道、阀门、保温材料及施工安装费约6万元。

3.2 方案2
在制备间东门上方石灰石供浆回流管处接引1个三通及2个阀门、直管至新浆液箱。

石灰石供浆回流管直径为159 mm，配备2个DN150阀门，三通1个（不需变径），直径159 mm涂覆管20 m，虽然阀门所处位置高，但可利用旁边原有的操作平台，不需额外搭建。

管道、阀门、保温材料及施工安装费约4.5万元。

新浆液箱上部有预留的孔洞，制备间石灰石浆液泵回流管至新浆液箱的管路在新浆液箱上部，无须新开孔。

综上所述，方案2较合理，经济及技术可行。

4.1 实施步骤
（1）考虑到本次改造不增加电气、热工设备，为降低改造费用，新增的阀门全部为手动阀门，2个阀门分别控制回流管至原石灰石浆液箱和新粉仓浆液箱的流量。

（2）由于2个阀门所处位置较高且地方狭小，因此扩大了原有的操作平台，同时至新粉仓浆液箱的管路设计为向上倾斜15°，原石灰石浆液泵停运后，进入新粉仓浆液箱的浆液会倒流至原石灰石浆液箱，有效控制管路浆液沉积。

（3）在调试初期，原石灰石浆液泵回流管至新粉仓浆液箱新接手动阀门、原石灰石浆液泵回流管手动阀门均因开度较小发生堵塞。

为了避免再次出现堵塞，经多次调整，保持原石灰石浆液泵回流管手动阀门开1/2，原石灰石浆液泵回流管至新粉仓浆液箱手动阀门开1/2，可满足补浆流量和压力的要求。

4.2改造效果
2015年5 月，包头东华热电有限公司石灰石制浆系统改造完毕。

本次改造费用
较低，改造后球磨机的可利用率大幅提高，石灰石粉使用量大幅减少。

2套球磨机设计额定出力为13.4 t/h，按年利用小时数5500 h计算，1 a可制浆73 700 t[5]，基本可满足生产需要，按照年少用10 000 t石灰石粉计算，每年可节省大宗材料
费约70万元。

仅2015年6月至12月，包头东华热电有限公司石灰石粉使用量
为3722.66 t，较2014年同期石灰石粉少用8527.09 t，除去石灰石费用，为公
司节省材料费61万元，降本增效显著。

包头东华热电有限公司2014年与2015
年石灰石粉使用量对比见图1所示。

改造实施后，公司发电部、设备部围绕上料系统、球磨机运行可靠性问题，以降本增效为抓手，制订了各项安全措施和技术措施，稳定了上料系统和球磨机系统运行。

随着安全运行措施的完善，改造效果将逐步显现。

【相关文献】
[1]包头东华热电有限公司.包头东华热电有限公司脱硫运行规程[R].包头：包头东华热电有限公司，2015：34.
[2]包头东华热电有限公司.包头东华热电有限公司2×300 MW机组脱硫增容改造工程初步设计阶段第三卷工艺部分[R].包头：包头东华热电有限公司，2013：9.
[3]包头东华热电有限公司.包头东华热电有限公司2×300 MW机组脱硫增容改造工程初步设计阶段第十三卷主要设备材料清册工艺部分[R].包头：包头东华热电有限公司，2013：20
[4]中国华电集团公司.中国华电集团公司火电厂烟气脱硫（石灰石—石膏湿法脱硫）设计导则[R].北京：中国华电集团公司，2007：8.
[5]包头东华热电有限公司.包头东华热电有限公司2× 300 MW供热机组烟气脱硫工程石灰石浆液磨制系统技术协议书[R].包头：包头东华热电有限公司，2004：4.。