石灰石石膏法脱硫技术中干磨制浆系统设计探讨

石灰石石膏法脱硫技术中干磨制浆系统设计探

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文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

石灰石－石膏法脱硫技术中干磨制浆系统设计探讨

本篇文章来源于中国脱硫脱硝资讯网原文链接：

王正华张力

湖南省电力勘测设计院

摘要：干磨制浆系统因投资少，无腐蚀等问题，在火电厂烟气脱硫系统得到越来越多的应用。本文就干磨制浆系统的设计方案进行了分析，认为干磨系统设计中应进行系统优化选型并采取措施防治二次污染及降低石灰石表面含水率以及选取合适的石灰石供应点等问题，分析的结果为火电厂采用干磨制浆系统时提供一定的指导。

关键词：脱硫，干磨

1. 引言

随着我国在脱硫方面环保力度的增加以及脱硫装置国产化的深入，石灰石－石膏法脱硫技术将继续成为我国烟气脱硫工艺的主流[1]。石灰石－石膏湿法脱硫工艺常常采用廉价的石灰石作为脱硫吸收剂，由于石灰石的品质对脱硫效果及石膏的销售有直接的影响，同时石灰石浆液制备系统的合理化设计不仅直接影响电厂脱硫装置的初始投资和运行成本，而且如果考虑不当会对电厂附近区域造成二次污染。因此石灰石—石膏法烟气脱硫中石灰石浆液制备系统的设计常常成为脱硫系统设计方案中的焦点。

石灰石作为吸收剂的制备和供应一般有三种方式：①采用干式磨制粉、加水制浆（干式粉磨车间可建在电厂内，也可建在电厂外、矿山附近）；②采用湿式球磨机直接制浆；③采购石灰石粉成品运至电厂，在厂内加水制浆。由于目前地区性石灰石供应情况不同，特别是烟气脱硫在地区内没有形成规模化的情况下，直接供应粒径小于20mm的石灰石颗粒一般没有问题，但较细的石灰石粉（如粒径小于60μm）的生产厂家基本很少。同时外购石灰石粉的供应和价格直接影响到脱硫装置的运行，相关文献[2]对夏港4×135MW机组电厂

烟气脱硫装置的制粉系统做过分析比较，结论为：当外购成品石灰石粉的到厂价(含税)低于113.6元／t时。外购成品石灰石粉方案优于干法制备方案；当外购成品石灰石粉的到厂价(含税)低于121.8元／t时,外购成品石灰石粉方案将优于湿法制备方案。由于目前外购成品石灰石粉价格普遍较高（如湖南在180元／t左右），因此外购成品石灰石粉方案目前设计中应用较少，前两种方式应用较多。

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从表1

中可以看出干磨制浆方案相对湿磨制浆方案具有一定的优势，因此在烟气脱硫推广中选择干磨制浆方案的火电厂越来越多，如杭州半山、山西太原、重庆珞璜、广东粤连、湘潭电厂等。由于我国从脱硫技术的引进到近期烟气脱硫在全国性推广，湿磨制浆方式占主导地位，因此很多火电厂对干磨制浆方案缺乏一定的了解，在选择吸收剂制备方案上往往难以根据自身的情况进行选择。基于此本文对干磨制浆系统设计方案进行了分析，为火电厂进行合理化选择吸收剂制备系统提供一定的参考。

2. 干磨制浆制备方案

我国很多地区特别是中部和南方地区的电厂周围一般有丰富的石灰石矿山，具有在石灰石矿山附近建设干磨制粉厂的条件；加上我国很多电厂在主体工程建设时没有预留脱硫场地的空间，即使预留了一定的空间，还要考虑今后新建设项目的场地，如脱硝装置等；另外厂内自建干磨车间易造成粉尘和噪音污染问题，因此在厂外建设干磨车间、场内制浆方案常常成为许多火电厂的首选。

2.1 干磨制浆系统设计

图1和图2分别给出卧式磨和立式磨系统流程示意图。开采的石灰石通过卸料机械卸到石灰石堆场上堆放。堆场的堆放点和设计储存量应根据实际情况进行合理化设计。如果石灰石供应点距离磨制车间较近，可以直接将石灰石卸到卸料斗或设计1天左右储存量的堆料

厂，石灰石供应点距离磨制车间较远（1公里以上），一般易在卸料斗附近设置堆场，设计储存量约为全厂脱硫系统3-5天的石灰石耗量较为适宜。

堆场上储存的石灰石块料经输送机械送到堆场附近的卸料斗中，然后进入吸收剂制备系统，进行粉磨。

干磨制粉车间从石灰石卸料斗开始，并包括卸料斗。直径不大于20mm的石灰石块料，经卸料斗、皮带输送机、斗式提料机送至石灰石块仓，石灰石块仓设计容量应按全厂的FGD 装置所需1-3天的石灰石耗量设计，石灰石块仓下设计两个下料口，分别设置一台皮带称重给料机，可通过变频电机调节皮带行走速度改变给料量，实现定量给料自动控制。

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石灰石块料由皮带秤重给料机送入干磨机。符合细度要求的粉料经输送设备进入粉仓内储存。石灰石粉仓设计容量按全厂的FGD装置所需3-5天石灰石耗量设计，考虑电厂石灰石粉的运行方式，易设置两个粉仓，不仅可以降低石灰石粉仓的尺寸和高度，同时有利于石灰石粉的装车。

磨制好的石灰石粉用密封罐车运至电厂的石灰石储仓，石灰石粉分别进入石灰石浆罐分别进行制浆，每个石灰石粉仓设计1-2个下料口，每个下料口设置一个变频旋转给料阀和一个皮带称重给料机，以达到控制制浆的目的。

电厂内的石灰石浆液制备的设计方式可以采用三种方式：

1) 设一座石灰石储仓母仓（储量可按全厂的FGD装置所需约3天的石灰石耗量设计）和各机组脱硫所需的石灰石储仓子仓（储量可按对应的FGD装置所需约1天的石灰石耗量设计）。母仓内的石灰石粉经气力输送到石灰石储仓子仓，就地制浆，制备的浆液供应相对应的脱硫装置。

2) 设各机组脱硫所需的石灰石储仓子仓（储量可按对应的FGD装置所需约3天的石灰石耗量设计），就地制浆，制备的浆液供应相对应的脱硫装置。

3) 只设石灰石储仓母仓（储量可按全厂的FGD装置所需3-5天石灰石耗量设计）。就地制浆，制备的浆液供应全厂的脱硫装置。

第一种方式所需场地较大，但具有相对较好的灵活性，特别是对于多台机组的火电厂易优先考虑；第二种方式中各脱硫装置相对独立，提高了石灰石粉额运输成本，互补性相对差，但省去了母仓的脱硫场地，一般在单台机组火电厂或火电厂内机组投资方相对独立的火电厂适宜推广；第三种方式最省场地，适宜于单台机组的火电厂。在多套脱硫装置的设计中此方案适宜用在脱硫装置比较集中的电厂，在相距较远的情况下供浆距离较长，同时缺少灵活性，一般不推荐此种方式。字串9

2.2 干磨制粉系统设计中常见问题分析

从表1中可以看出干磨制粉系统虽然具有投资低、系统腐蚀小等优点，但具有磨损大、粉尘污染以及对石灰石水份较敏感等问题，因此在干磨制粉系统的设计中针对这些问题采取合理的设备选型及优化设计尤为重要。

.2.1 干磨系统的优化选型

干式磨粉系统一般分成卧式钢球磨系统和立式辊磨系统（两种磨机系统的流程示意图见图

1、图2）。

2.2.1 干磨系统的优化选型

干式磨粉系统一般分成卧式钢球磨系统和立式辊磨系统（两种磨机系统的流程示意图见图1、图2）。

图1 卧式筒磨系统图：

图2 立式辊磨系统图：

) 卧式球磨系统的工作原理如下：

球磨机的主体是一个水平装在两个大型轴承上的低速回转的筒体[3]。球磨机由电动机通过减速机及周边大齿轮减速传动，或由低转速同步电机直接通过周边大齿轮减速传动，驱