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电厂脱硫制粉系统的调试
发布时间:2011/5/23  阅读次数:2594  字体大小: 【】 【】【
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制粉系统是电厂脱硫的重要组成部分
  目前世界上已经研发出200余种脱硫方法,但已商业化运行的仅4~5种。由于石灰石-石膏湿法脱硫(以下简称湿法脱硫)具有技术成熟、脱硫效率高、原料易得便宜、生产过程中不产生有毒有害物质而且副产品石膏可以作为水泥行业和装饰材料行业的原料,所以,湿法脱硫所占的比例高达80%以上。
  石灰石是湿法脱硫的唯一原料,石灰石矿通常供应粒径约为10mm的料石。为了提高浆液吸收SO2的速度和脱硫效率,降低石灰石和能源消耗,必须将粒径10mm的料石磨制成粒径为45um≥90%的石灰石粉(以下简称石粉),由于石粉系统复杂、设备多、投资较大,石粉是外购还是自制,要通过技术经济比较才能确定。
  太仓港环保电厂共分四期,总装机容量为2670MW,按设计煤种计算石粉消耗量为每小时约22t,按校核煤种计算每小时消耗量为37t。由于石灰石原料产地在镇江,不但运输距离较远,而且通过专用粉罐汽车运输,运输成本很高。
  与煤相比,石灰石的可磨性系数较小,石粉系统的电机数量多,耗电多,导致每制1t石粉的耗电量比煤粉高一倍以上,约为50kw.h/t,电费占石粉成本的比例较高。南京制粉厂家使用的是商品电,价格较高,而环保电厂石粉系统使用的是自发电,价格较低,加上制粉厂家的利润和税收,外购商品粉比自制粉价格高一倍以上。所以,除小型电厂或燃煤含硫较低和运输距离较近,外购商品粉经济上较合理外,大多数电厂脱硫自建石粉系统经济上是合理的。所以石粉系统是湿法脱硫重要的组成部分。
  石粉系统与煤粉系统的比较
  虽然石粉系统与煤粉系统均是将粒径较大的物料磨制成粒径很小粉,其原理和流程相似,但是两者仍有明显的区别。石粉的密度和摩擦系数均较大,而且石粉系统没有干燥剂,石粉的含水量较高,导致石粉的流动性较差,除气力输送外,还要设置出料机和斗式提升机将磨机内的物料送至粗粉分离器。粗粉分离器分离出来的粗粉不能像煤粉系统那样通过回粉管回至磨机入口,而要采用链式输粉机将粗粉回至磨机入口。
  电厂大多采用闭式制粉系统,其含有少量煤粉的空气通常作为输送煤粉的一次风或作为三次风排入炉膛,系统较简单。由于旋风分离器的分离效率通常为90%,石粉系统中的空气既不能像煤粉系统那样排入炉膛,也不能直接排入大气,所以,石粉系统必须设置布袋式收尘器,空气中的石粉被布袋过滤后才能达标排入大气。煤粉系统的旋风分离器位于厂房的顶部,位置较高,从气粉混合物中分离出来的煤粉依靠重力直接进入下部的粉仓,而石粉系统的旋风分离器位置较低,而粉仓位置较高,从气粉混合物分离出来的石粉必须通过波状档边胶带机送进粉仓。同时,石粉系统还有很多煤粉系统所没有的多台螺旋输粉机,电动卸粉机,所以,石粉系统比煤粉系统复杂、设备多、调试任务难度大。
  吸取夏港电厂石粉系统的经验和教训,做好关键设备的调试
  夏港电厂石粉系统调试中出现的主要问题是磨机轴瓦烧坏,布袋式收尘器和磨机堵粉等。磨机和布袋收尘器是石粉系统的两大主要设备,因此,我们将其作为重点调试项目。通过分析,我们认为可能导致磨机烧瓦的原因主要是润滑油质不良,供油中断,冷却不足和试运期间未能逐步增加钢球,轴与轴瓦磨合不充分。因此,加强对润滑油及润滑系统的过滤工作,采用滤油机将润滑油及系统中的水分和杂质全部滤掉。每个轴瓦的油站两台油泵分别试运,确保一台油泵运行可以满足轴瓦润滑和冷却的需要,并且反复试验,任何一台油泵当润滑油压低于0.2Mpa时,备用油泵立即可以自启。
  由于磨机筒体、钢瓦、钢球和物料的总重超过一百五十吨,轴瓦的负荷很高,产生的热量较多,因此,磨机轴瓦除用润滑油润滑冷却外,还采用冷却水冷却。确保轴瓦的润滑和冷却是防止烧瓦的关键。在分部调试时两次出现大量冷却水漏入润滑油的异常情况。打开轴承箱检查发现冷却水胶皮管接头是用铁丝包扎连接的。磨机厂家均是按开式冷却水系统供货的,冷却水压力仅为0.2Mpa,而太仓港环保电厂采用的是闭式冷却水系统,其压力高达0.5~0.6Mpa,因订货时未说明冷却方式,因冷却水压力过高,胶皮管接头脱落,导致大量冷却水漏入润滑油中。由于是在磨机未试转前润滑油系统调试中发现的问题,并及时改管箍连接,所以未造成烧瓦重大事故,且消除了重大隐患。
    
磨机内的钢球和物料基本上是按厂家说明书的要求逐次加入的,使轴瓦与轴在较低的负荷下有充分的时间进行磨合,等轴与轴瓦磨合好后再带满负荷运行。由于磨机轴瓦经过充分的磨合,得到良好的润滑和充分冷却,所以,磨机在满负荷下运行72小时,不但未发生烧瓦事故,而且轴瓦温度仅约为30℃。
  布袋式收尘器发生堵粉主要是因为布袋外部收集了较多石粉后不能及时正常反吹再生造成的。阀板、气缸和电磁脉冲阀及螺旋输粉机是布袋收尘器的主要部件,因此,在调试过程中应着重检查上述各部件能否正常工作。在调试中发现多个阀板存在与密封面不对中,行程不够,气缸漏气,气缸锈蚀卡涩,阀板不动作和电磁阀打不开等多项缺陷。根据缺陷种类和性质,采取有针对性的措施,例如,阀板与密封面不对中,通过移位重新焊接使之准确对中;阀板行程不够,通过调节螺杆位置加以解决;消除气缸漏气和润滑气缸活塞,使活塞可以带动阀板正常启闭。
  布袋式收尘器反吹再生间隔时间的确定对石粉系统的正常运行非常重要。石粉系统的制粉能力主要决定于磨机的磨粉能力和通风能力两者中较小者,磨粉能力与通风能力相匹配才能使石粉系统达到额定出力。
  布袋式收尘器反吹再生间隔时间通常由两种方式确定,一种是当收尘器进出口压差达到预先设定的值(1254~1470Pa),清灰控制器发生反吹再生讯号;一种是根据预先设定的时间定期进行反吹再生。前一种方法更加合理科学,但由于控制系统较复杂,设备费用较高,后一种方法控制系统较简单,设备费用较低,但每次反吹再生时,除尘器进出口压差变化较大。由于太仓环保电厂石粉系统是按后一种控制方式订货的,所以,决定布袋反吹再生时间的间隔时间非常重要。反吹间隔时间短,收尘器阻力小,高压风机的耗电少,磨机的通风量大,有利于提高磨机的制粉能力,但由于反吹再生的频率增加,压缩空气消耗量增加,布袋和电磁脉冲阀的寿命缩短,反之,则收尘器的阻力增加,高压风机耗电量增加,磨机的通风量减少,磨机可能出现堵塞,不利于制粉能力提高,磨机内合格的石粉不能及时被带走,石粉被过度磨细,旋风分离器因气粉混合物的流速较低,合格的石粉不能被分离出来,随粗粉又回到磨机入口被重新磨制,导致磨机制粉出力下降,制粉电耗上升。我们根据夏港电厂石粉系统易堵塞的教训,与厂家协商,将布袋收尘器反吹再生间隔的时间缩短10%。在石粉系统调试中,由于收尘器的进出口压差略小于设计值,阀板启闭灵活,工作正常,关闭严密,为石粉系统整体一次调试成功创造了条件。
  粗粉分离器两只串连的锁风器调试对防止选粉机堵粉,确保其正常工作也很重要。分部调试时发现两只锁风器重锤的位置不对,由于加工粗糙和油漆粘住,锁风器不能打开。工作时粗粉不能顺利进入链式回粉机必然造成选粉机堵塞。后将油漆清除,调整重锤的位置和在轴承处注入润滑油后,锁风器动作灵活,确保了粗粉及时进入链式回粉机。
  抓住关键设备分部调试,全系统一次调试成功
  制粉系统是一个较大的系统,由多个分系统组成。由于本工程生产的石粉不但供给太仓环保电厂1~4期脱硫装置,而且还向外出售商品粉,所以生产能力较大,是全国脱硫装置最大的制粉系统。本工程由A、B两套制粉系统组成,每套制粉系统有29台电动机,产粉量为36t/h。任何一台电动机及所拖动的机械出现故障均会导致制粉系统停运。由于制粉系统的安装进度比一期脱硫主体工程滞后约二个月,一期脱硫装置运行被迫外购石粉,因石粉价格较高,且费用由苏源环保公司承担,所以制粉系统的调试压力较大。
  由于调试人员充分认清当时的形势,变压力为动力,加班加点,认真仔细地把住设备分部调试关,将隐患和缺陷消除在整套启动之前,所以,整套启动一次成功,没有任何部位发生堵粉现象,磨机轴瓦工作正常,温度低于允许值,仅为30℃。按磨机厂家要求分批加入钢球并相应增加进料量。当最后一批钢球加入后,磨机很快达到额定出力36t/h,并顺利通过72h试运。
  制粉系统正常运行调试
  由于磨机筒身、钢瓦和钢球的总重量十倍于磨机内物料的重量,主电机的功率主要消耗在带动筒身、钢瓦转动和将钢球扬起,磨机内物料的多少对主电机功率消耗影响不大,因此,制粉系统应该总是在满负荷下运行才能降低制粉电耗和减少钢球及钢瓦的磨损。
  本制粉系统没有干燥手段,而且影响制粉系统出力的因素较多,如果调整不当容易引起磨机内因通风量不够而堵塞。因此,除加强监视和调整外,及时发现磨机堵塞前的现象非常重要。磨机发生堵塞有一个发展过程,在堵塞前会出现磨机内物料过多的现象。如果能及时发现磨机内物料过多并及时调整,磨机内物料的堵塞完全可以避免。
      
磨机内物料过多有以下几个现象:
  磨机电动机电流偏大;
  磨机入口负压减小,磨机进出口压差增大;
  高压离心风机电流下降;
  磨机噪音变小。
  磨机内物料过多的处理方法:
  降低磨机入口进料量;
  关小选粉机入口补风门;
  开大高压离心风机入口挡板门;
  当磨机电流和进出口差压降至正常后,可逐渐增加进料量,直至达到额定进料量。
  在A、B两套制粉系统的调试过程中,没有出现过磨机堵粉的情况。但磨机内物料过多的情况时有发生,由于发现及时,处理得当,很快恢复正常。
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