干法脱硫消石灰制备与供应系统安装和维护的分析

文_郑伟 福建龙净脱硫脱硝工程有限公司

1 消石灰制备与供应系统的主要原理和组成

1.1 消石灰制备系统的工作原理

消石灰制备的基本工作原理就是将粉状生石灰，通过与适量的水进行混合，在消化器内完成化学反应，形成消石灰。在消化的过程中，会产生大量的热，以及产生扬尘等问题，都需要分别采取相应措施进行处理。加入的水量，必须进行精细化调节，水量过多或过少，均会导致制取质量不佳，影响消石灰的品质。该过程的化学反应式主要是CaO+H2O→Ca(OH)2。生石灰和消石灰均为粉状物，为了后续的反应效果，其细度有一定的要求，一般要达到100目以上，一般采用密闭的气力输送的方式进行运输。

1.2 消石灰制备与供应系统的组成结构

消石灰制备系统一般由仓体、仓顶除尘器、螺旋给料机、皮带式给料机、旋转给料器、消化器、消化水泵、消化水箱、流化风机等主要设备，以及相关配套的管道、阀门和膨胀节和电气和仪控等远程智能化的控制系统组成。消石灰制备的整体工艺流程：采购的粉状生石灰通过压缩空气输送到生石灰仓内，制备过程中，粉状生石灰通过螺旋给料机后进入到皮带式给料机，进行定量给料；然后进入旋转给料器，该旋转给料器采用固定的转速给料，可以控制下料速度保持稳定；之后进入消化器内，一般采用三层消化器，每一层消化器都采用螺旋桨式叶片推动灰的前进，与此同时每层分别通过水喷嘴进行给水，给水量根据消化器内部实时温度而变化；经过消化器之后，绝大部分生石灰就反应成了消石灰，通过底部的罗茨风机采用气力输送将产物输送到消石灰仓内。

消石灰供应系统（以循环流化床脱硫为例）由仓体、仓顶除尘器、电动插板阀、旋转给料器、空气斜槽、流化风机等主要设备，以及相关配套的管道、阀门和膨胀节和电气和仪控等远程智能化的控制系统组成。

2 消石灰制备与供应系统的安装注意事项

2.1 仓体

仓体一般上部为圆筒状，下部为圆锥状，仓顶部的设备有除尘器、真空释放阀、人孔门等，锥体内部则分布一定数量的流化板，流化板的作用是通入流化风后使灰处于流化状态。其安装注意事项：①仓体本身的焊缝质量，避免漏水进入仓体内；②流化板安装后进行防护，避免上部的动火作业导致流化板上的帆布被损坏；③仓顶的设备安装位置无误，避免与输灰管道或者电仪要安装的料位计冲突。

2.2 消化器

消化器是消石灰制备系统的核心设备，生石灰反应成消石灰的化学反应就发生在消化器内部。一般采用的都是干式消化系统，全称为卧式双轴搅拌消化器，其工作过程是在加入粉状生石灰的同时，消化水泵进行给水，其管道安装电磁流量计进行实时计量，并通过调整螺杆式水泵来调节给水量；在消化器内部，通过特制的双轴桨叶搅拌生石灰和水，使其充分而均匀地混合；混合的过程中，发生了前文所述的化学反应，该反应产生大量的热量，使得消化器内部温度在100℃以上，使得表面游离的水分蒸发，避免灰团板结的情况发生。同时，消化器内部会有扬尘，需通过顶部的排气管，通入到负压状态的烟道中，避免扬尘溢出。结合消化器的工作原理，其系统安装注意事项：①本体的密封性，各级消化器之间需缠绕石棉绳，并锁紧螺栓以保证扬尘不泄漏；②消化水电磁流量计的计量要准确，电磁流量计必须按照规范要求，保证其前后管道的直管段长度复核要求；③排气管排放的气体中含有粉尘和水蒸气，必须排入负压系统中，并避免粉尘和水蒸气在管道中板结。

2.3 皮带式给料机

皮带式给料机在消石灰制备系统中起到承上启下的作用。其安装位置在螺旋给料机后面，消化器之前，其作用是调整给料速度，并对给料量进行计量。通过皮带式给料机对生石灰量计量，再通过电磁流量计对用水量进行计量，两者结合，就可以计算出给水给料的比例。皮带式给料机的安装注意事项：①同消化器一样，皮带式给料机里面也会产生扬尘，必须安装一根平衡管，通往负压系统，将扬尘吸走；②皮带的安装必须在滚槽中间，且在调试期间观察2h无明显偏移。

2.4 流化风系统

仓流化风系统包括流化风机、末端流化板、管道及其配套管道件、电磁阀等远程操控系统以及流化风加热装置，生石灰仓和消石灰仓都需要流化风系统。仓流化风系统的作用是使仓体里面的灰处于流化状态，避免下灰不畅的情况发生。具体工作流程为流化风机将空气通过管道输送到末端流化板，在其半中间经过蒸汽或者电加热装置，对空气进行加热，加热至80℃以上提高其流化效果。仓流化风系统的安装注意事项：①流化风机的安装质量，一般使用罗茨风机，整体到货，安装过程中注意风机本体的水平，另外注意底部的减震垫的安装无误；②末端流化板在安装过程中要用防火布进行苫盖，避免被火星或者尖锐物体损伤表面的流化帆布，如有损伤必须立即更换；③末端流化板的就位位置无误并且固定良好。

2.5 其他管道

消石灰制备与供应系统有很多附属管道，包括下灰管路、打灰管、平衡管、消化水管和蒸汽管道等。各管道的路由布置、焊缝质量、支架的位置和牢固性等，均需要进行检查验收。除了常规的质量要求，安装需注意事项：①管道的膨胀节在安装完成后，膨胀节的限位须拆除；②灰管路的管道材料不得用错，一般灰管均为厚壁管，且其弯头为耐磨弯头，不得装错；③平衡管不漏装，尤其是喷射器上到消化器排气管的平衡管，容易出现漏装的情况。

3 消石灰制备与供应系统运行和维护要点

3.1 消石灰制备与供应系统运行

3.1.1 制备消石灰确保品质

要确保消石灰的品质，首先要保证生石灰的品质，因此需要对生石灰品质进行把控，对所有生石灰都要进行取样分析。样品分析的内容主要是细度和T60试验是否合格。细要求100目以上即可；T60试验是指在绝热容器内放入定量的生石灰粉和纯净水，在搅拌器不停搅拌的同时，用测温仪测量水温升高情况，合格标准是10min水温从20℃上升到60℃。此外，如果系统检修期间，长期不使用的时候，停机10d以上就要把生石灰排空，避免生石灰在内部受潮，影响其品质，从而影响制备消石灰的品质。

3.1.2 确保消化器稳定运行

消化器的稳定运行，主要指标有生石灰停留时间、内部温度、供水量和下灰量等。生石灰停留时间，可通过消化器内末端的溢流堰调节；溢流堰调高，生石灰在消化器内部停留时间更长，消化反应更彻底，相反，调低则停留时间短，反应不彻底。需结合实际情况实时进行调整，来控制反应的完成程度。

内部温度通过消化器上的热电偶可以看到，一般内部温度会控制在100℃以上，确保表面水分蒸发。同时，温度信号还可以对消化水泵的给水量进行自动调节，保证消化反应质量的同时，降低人工操作的难度。三级消化器的温度可以反映生石灰品质好坏，第三级温度高得多，说明生石灰品质差，即活性低，和水的反应慢，这种生石灰往往T60试验不合格；反之则说明生石灰品质好。如果生石灰品质差，则需降低一级消化器的转速，让生石灰在一级消化器内多停留；反之，则要加快一级的转速。

此外，还需要关注各级消化器电机的电流。特别需注意运行电流偏高的情况，要及时检查是否物料偏多或者内部生消石灰过湿进行相应的减少下料量或者降低给水量。由于杂质的存在，长期运行的消化器内会积累杂质，需要定期清理，一般建议消化器每周都要排空一次，同时检查内部的桨叶、轴等的磨损情况。

3.2 消石灰制备与供应系统的维护

消石灰制备与供应系统的定期检查和维护内容参考见表1。

表1 消石灰制备与供应系统定期检查和维护内容

4 结语

消石灰制备与供应系统的安装和运行维护注意事项，如果能在安装和运行过程中都按要求做好，所生产的消石灰的品质、设备生产利用率都将更加可靠。同时，按要求定期完成维护行为，可以为生产提供更稳定的产量、更好的品质和更长的使用寿命。