大型火力发电厂大多采用石灰石一石膏湿法脱硫工艺。石灰石浆液作为SO2的吸收剂,其品质的好坏将直接影响到脱硫效率和脱硫副产品――石膏的品质,石灰石制浆系统的运行情况直接关系到整个脱硫系统的运行。目前电厂石灰石浆液的制备一般有3种方法:1将石灰石颗粒磨制成石灰石干粉,再用水搅拌混合成浆液;2将石灰石颗粒和水一起碾磨成石灰石浆液,即湿式球磨制浆系统;3直接从厂外购置石灰石粉制浆。
由于湿式球磨制浆系统运行费用较低、性价比较高,多被大型机组所采用采用了石灰石湿式球磨制浆系统。但是湿式球磨制浆系统存在系统复杂、占地较多,运行检修工作量大的缺点。我厂1号球磨制浆系统就发生过一次严重堵塞,处理过后分析原因,提出预防措施,以避免球磨系统类似的故障发生。
1堵塞现象及处理过程2008年某日运行巡检过程中,运行人员发现正在运行的1号球磨一台石灰石浆液循环泵振动大,试图停运该泵启动另一台备用泵,但备用泵无法启动。运行值班人员通知检修维护人员至现场处理。
检修维护人员发现1号石灰石浆液制备系统堵塞严重,堵塞范围从1号称重式给料机出口管至1号石灰石浆液分配箱出口管,包括1号湿式球磨机、1号石灰石浆液再循环箱、石灰石浆液循环泵、1号石灰石浆液旋流器、1号石灰石浆液分配箱及连接管道、阀门等。具体范围见系统图图1的虚线方框部分。整个堵塞范围内积满石灰石块、石灰石浆液、水以及钢球。检修维护人员调配各方力量紧急处理,6天后检修结束,1号球磨恢复运行。
主要处理情况:隔离1好球磨系统,拆开开球磨出口管道,电动盘车1号湿式球磨机,并在球磨进口通较大量的水,冲出残存的石灰石料和钢球,使筒体内钢球至出口管齐平位置。打开石灰石浆液再循环箱人孔门,清理箱中残留的石灰石及钢球。
解体石灰石浆液循环泵、1号石灰石浆液旋流器、1号石灰石浆液分配箱及连接管道、阀门等,再逐一清理积存的石灰石料。清理完堵塞物,再复原系统设备,并往按厂家要求值往球磨加入钢球。
2故障原因分析从球磨的工作原理和处理影响因素,我们逐一分析堵塞原因。
2.1工作原理磨机是由电动机通过减速器与小齿轮连接,直接带动筒体周边大齿轮减速传动,驱动回转部旋转,筒体内部装有适当的磨矿介质――钢球,磨矿介质在离心力和摩擦力的作用下,被提升到一定高度,呈抛落状态落下,欲磨制的物料由给料管连续地进入筒体内部,被运动着的磨矿介质粉碎,并通过溢流和连续给料的力量将产品排出机外,以进行下一段工序处理。
2.2球磨出力影响因素1筒体的转速。正常情况下,湿式球磨减速器不损坏,筒体转速是固定的;2钢球充满系数,及球磨的装球量。筒体内不同层钢球的磨料能力各不相同,提升不同层钢化学工程与装备甘同昌:湿法脱硫中湿式球磨堵塞原因分析及预防球消耗的功率也不同。试验表明:在钢球充满系数10%~35%时,磨料单位电耗与球磨的钢球充满系数的0.3次方成正比,所以在正常情况下,可以通过电流大小来判断球磨内钢球的多少,以决定是否需要添加钢球。运行中若发现磨机的电流明显变小,是钢球量减少的表现,这时应及时补充钢球。
一般来说,只需补充直径为50 mm、60 mm两种型号的钢球即可,因为磨损后直径变小的钢球可计人其他型号之列防止钢球及衬板磨损加剧。
项目球磨机给料至球磨机水量稀释水量磨机出料总流量kg/h固体流量kg/h固体浓度体积流量m 1钢球直径大小及筒体内衬板磨损程度。
若钢球的直径太小,则下落撞击作用力太小,粉碎能力减小,若钢球直径太大,钢球数量少,则对砸击点和碾磨表面都将减少。故应该将钢球按厂家设搭配使用,以达到较好的研磨效果;2通水量。分配箱至球磨进口加上研磨水量的大小;3给料量。下料时,石灰石量过少会导致磨损和噪声增大,球磨电耗增加。石灰石量过大会使钢球粉碎效率下降,造成出料密度大,如果水量不足以排出筒内的物料甚至将导致堵塞,所以给料量一定不能超过球磨设计出力的最大值。
2.3本机组缺陷自调试运行以来,系统设备问题存在着以下问题:1球磨堵塞前,DCS操作员站CRT上没有球磨电机的电流指示。从而没有判断钢球量的依据,球磨自运行半年多没有添加过钢球;2球磨研磨水调门、稀释水调门内损严重,已经失去可调性,影响了球磨的补水量的稳定。石灰石浆液分配箱是密闭的,箱内分配挡板被磨穿不能及时发现,分配箱内浆液多流到稀释箱与石灰石浆液箱,从而导致球磨进口水量不足;3给料机不能调整给料量,球磨进料量过大。虽然称重式给料机设计带有可调控变频器,可通过调整皮带快慢来调整给料量,但此功能一直没有调试号。堵塞前给料机给料量一直以给料机设计最大出力10t/h工作,而球磨设计出力才8.1 t/h给料量大于球磨的出力,虽然在加大进口水量可以使球磨勉强制浆,但是浆液浓度高,在进口水量不足情况下,最终导致石灰石料在球磨筒体内积存,甘同昌:湿法脱硫中湿式球磨堵塞原因分析及预防导致堵塞。
3采取措施1DCS操作员站CRT增加球磨电流显示,添加钢球至电流正常值35~36A.当电流偏小与正常值,及时通知检修人员添加钢球。
2更换球磨研磨水调门、稀释水调门。将原来容易磨损的钢芯调门更换成内陶瓷的调门。球磨运行时,按照厂家设计值调整给水,。
3实现称重式给料机调整给料量功能,严格控制给料量在7~8t/h,使球磨出口密度在1500~4经常使用,在负荷较低月份,两台球磨机定期切换使用,避免因重力导致筒体变形。
5球磨机除日常巡视保养以外,还应实行定期检修制度,定期开箱检查分配箱分配挡板、筒体衬板等内部设备,根据设备的具体情况,制订出检修计划,定期检修。
4总结此次湿式球磨制浆系统堵塞,不仅处理过程花费了大量人力物力,还影响到了整个脱硫系统的安全运行,乃至对全厂环保达标都产生了负面影响。
通过设备系统改造及加强值班人员培训,以上措施得到贯彻后,球磨制浆系统再没发生类似故障,湿式球磨机的安全、经济、稳定运行。
站锅炉原理[M].中国电力出版社,2003:硫中石灰石制浆系统方案比选[J].电力技术经脱硫制浆系统调试与运行[J].东北电力技术,脱硫湿式球磨机使用说明书。2005;上接第页比如传统型、技改型、创新型进行课堂教学。传统型教学案例比如铜洗工艺,教师应把生产工艺,生产设备以及工艺本身的优缺点,使用局限性讲解清楚,启迪学生质疑问难,诱发创新欲望;技改型教学案例比如双甲工艺,教师应从技术改造、工艺革新的角度把问题讲深讲透,培养学生分析问题、解决问题的能力,从而提高学生的技改意识;创新型教学案例比如醇烃化工艺、新型高效节能分离技术等,教师应针对化工科技的最新发展情况,在教学过程中不断补充与课程相关的最新化工生产技术和科研成果,包括目前工业生产中已经采用的新方法、新工艺、新设备以及工业化的科研动态,以促进学生对新知识和新技术的了解,拓宽学生的知识面,强化学生创新意识和创新能力的培养。
总之,化工类学生工程素质和创新意识的培养是一个长期的工作,是一个潜移默化的过程,应贯穿于整个化工专业课的教学过程中,尤其是《化工工艺学》的教学,任课教师应该从工程角度出发,注重理论联系实际,科学处理教学内容,采用灵活多样的教学方法,提高学生的工程实践能力,强化工程素质和创新意识的培养。
程群的构建与整合[J].化工高等教育,2005;大学学报,社会科学版,2007:4:6668.
教学改革研究[J].湖南纹理学院学报社会科培养研究[J].淮阴工学院学报,2002;2:理工大学学报社会科学版,2002;3:与实践[J].宁波工程学院学报,2009;3: