石灰石－石膏湿法脱硫制浆系统出力影响因素分析

汤启栋，顾亚雄

(西南石油大学机电工程学院，四川成都610500)

石灰石－石膏湿法脱硫制浆系统出力影响因素分析

汤启栋，顾亚雄

(西南石油大学机电工程学院，四川成都610500)

介绍湿式球磨机制浆过程的基本原理及其在湿法脱硫中的应用情况，以湿式球磨机出力为研究对象研究了制浆系统出力的影响因素及影响规律:石灰石物料本身的物理特性，如石灰石中所含的杂质、石灰石粒径的分布等对湿式球磨机出力的影响规律;湿式球磨机的运行参数、运行故障、湿法脱硫等工艺条件等对制浆系统出力的影响。根据上述研究结果，从工艺和设备的角度探讨如何确保制浆系统的出力，为石灰石－石膏湿法烟气脱硫工艺中制浆系统的优化和稳定运行提供参考依据。

石灰石－石膏湿法脱硫;制浆系统出力;湿式球磨机

0 引言

石灰石－石膏湿法脱硫工艺因其脱硫效率高、适用煤种范围广、设备运转率高、副产物具有经济效应等优点在我国燃煤机组烟气脱硫中得到了广泛的应用，但实际运行中制浆系统存在出力不够问题。制浆系统作为脱硫系统不可缺少的部分而备受关注。本文介绍了湿式球磨机制浆过程的基本原理，从工艺和设备的角度探讨如何确保制浆系统的出力，为制浆系统的稳定运行提供参考。

1 湿式球磨机制浆过程基本原理及应用

1.1 湿式球磨机制浆过程的基本原理

湿式球磨机制浆过程:钢球在离心力和摩擦力的作用下，被提升到一定的高度，呈抛落状态落下，欲磨制的物料和水由给料管连续地进入磨机筒体内部，被运动着的磨矿介质粉碎和研磨，并通过溢流和连续给料的力量将产品排出，同时经过不锈钢圆筒筛的初步筛分，以进行下一段工序处理。

1.2 湿式球磨机制浆的应用

目前国内投入运行的石灰石－石膏湿法脱硫工艺主要由SO2吸收系统、烟气系统、石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统和废水处理系统等系统组成。其中石灰石浆液制备系统采用湿式球磨机对浆液进行制备。石灰石由称重皮带的给料和供水系统按照一定的比例进入磨机筒体。钢球在离心力和摩擦力带动的作用下将石灰石粉碎，并经过不锈钢圆筒筛进行初步筛选，最终在水力旋流器的分离作用下形成合格的石灰石浆液。

2 评价制浆系统出力效果的主要参数

制浆系统出力效果的好坏直接关系到石灰石－石膏湿法脱硫系统效率的高低。进入磨机筒体的石灰石通常是经过初级筛选后的石灰石，其主要成分为CaCO3，此外还含有少量的Fe2O3、SiO2等杂质，经过湿式球磨机的处理后制成325目90%通过的石灰石浆液。因此，湿式球磨机出力通常可作为评价制浆系统出力效果的一个主要参数。

3 影响湿式球磨机出力的因素

湿式球磨机出力受多种因素的影响。石灰石本身的物理特性、制浆系统的运行和工艺参数都会对湿式球磨机的出力造成较大的影响。

3.1 石灰石本身的物理特性

石灰石的物理特性决定了磨机出力的大小。对多个电厂已投运的湿式球磨机运行工况的研究表明，影响湿式球磨机出力的主要物理特性包括石灰石粒径、石灰石中杂质的含量等(见表1)。

表1 不同杂质含量下的湿式球磨机出力

对某电厂烟气脱硫装置的运行检测表明，湿式球磨机出力和石灰石粒径分布有较大的关系。当其他因素一定时，随着小于20mm粒径分布率的降低，湿式球磨机出力呈下降趋势。

3.2 湿式球磨机的运行

湿式球磨机运行过程中，影响其出力的因素主要有:钢球装载量、流经球磨机筒体的水量、管道堵塞及投运旋流子个数等。在石灰石成分一定、石灰石粒径分布一定的情况下，湿式球磨机的钢球装载量对磨机出力效果有显著的影响(见表2)。

表2 不同钢球装载量下的湿式球磨机出力

流经球磨机筒体的水量是运行中的一个重要参数，其大小反映了对球磨机内固体颗粒的携带能力。流经球磨机简体的水量应与球磨机出力相对应，要控制在一个合适的范围内。制浆系统设备运行时可能导致管道堵塞，进而导致湿式球磨机出力。

增加旋流器旋流筒的投用个数，每个旋流筒的入口速度降低，会导致溢流中颗粒变粗;反之，减少旋流器旋流筒的投用个数，又会导致溢流中颗粒变细，进而影响湿式球磨机的出力。

3.3 影响湿式球磨机出力的工艺参数

制浆系统工艺条件直接对湿式球磨机性能产生影响。影响湿式球磨机出力的主要工艺条件有:旋流器底流口径尺寸、磨机出口不锈钢筛网孔径、磨机再循环泵转速等。

改变二级旋流器底流喷嘴口径，可调节旋流器底流与溢流浆液量的比例，从而影响浓度、流经球磨机的水量、系统循环倍率等因素。

磨机筒体内的浆液经过磨机出口的不锈钢筛网进行一级筛选后进入再循环箱。磨机出口筛网孔径过大，系统循环倍率增大，能耗增大。磨机筛网出口孔径过小，则合格的浆液不能及时进入再循环箱，从而影响磨机出力。另外，磨机再循环转速时对磨机出力也有一定的影响。磨机再循环泵转速越高，进入旋流器浆液速度越大，通过旋流器离心力的作用，溢出浆液的粒径越大，导致碾磨的浆液达不到设计要求。转速越低，通过旋流器离心力的作用，部分合格的浆液通过底流作用回到磨机重新碾磨，进而影响磨机出力。

4 结语

湿式球磨机在湿法烟气脱硫系统中主要用于脱硫吸收剂浆液的制备。研究表明，制浆系统的出力主要受石灰石物理特性和湿式球磨机运行操作的影响。在实际运行中，可采取以下措施:湿式球磨机应在最佳出力下运行;运行过程中应该密切关注石灰石成分分析;确保进入球磨机的石灰石粒径在设计的最大粒径以下;运行中携带水量应与球磨机出力成一定比例;球磨机应定期补加钢球;运行中应定期对再循环泵、管道和再循环箱进行冲洗，旋流器也应定期切换、冲洗，以防止堵塞。

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Analysis of influence factors of pulping system in wet FGD system

Introduces the basic principles of the wet pulp mill process and its application in the wet desulfurization，the yield of wet mill as the object to research the factor and influence regular of pulping system:the influence law of physical characteristics of limestone itself of a wet ball mill，such as the impurities contained in the limestone，the particle size distribution of limestone and so on.Based on the above findings，from the perspective of technology and equipment to explore ways to ensure the yield of pulping system，and to provide the reference for optimizing and stable operation of pulping system of limestone－gypsum wet flue gas desulfurization.

limestone－gypsum wet desulfurization;pulping system;output of pulping system;wet ball mill

X701.3

B

1674－8069(2015)06－046－02

2015-05-19;

2015-07-20

汤启栋(1988-)，男，四川资阳人，硕士研究生，主要研究方向为油气计量标准化。E－mail:sctangqidong@163.com