干法脫硫消石灰制備與供應(yīng)系統(tǒng)安裝和維護的分析

文_鄭偉 福建龍凈脫硫脫硝工程有限公司

1 消石灰制備與供應(yīng)系統(tǒng)的主要原理和組成

1.1 消石灰制備系統(tǒng)的工作原理

消石灰制備的基本工作原理就是將粉狀生石灰，通過與適量的水進行混合，在消化器內(nèi)完成化學(xué)反應(yīng)，形成消石灰。在消化的過程中，會產(chǎn)生大量的熱，以及產(chǎn)生揚塵等問題，都需要分別采取相應(yīng)措施進行處理。加入的水量，必須進行精細化調(diào)節(jié)，水量過多或過少，均會導(dǎo)致制取質(zhì)量不佳，影響消石灰的品質(zhì)。該過程的化學(xué)反應(yīng)式主要是CaO+H2O→Ca(OH)2。生石灰和消石灰均為粉狀物，為了后續(xù)的反應(yīng)效果，其細度有一定的要求，一般要達到100目以上，一般采用密閉的氣力輸送的方式進行運輸。

1.2 消石灰制備與供應(yīng)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)

消石灰制備系統(tǒng)一般由倉體、倉頂除塵器、螺旋給料機、皮帶式給料機、旋轉(zhuǎn)給料器、消化器、消化水泵、消化水箱、流化風(fēng)機等主要設(shè)備，以及相關(guān)配套的管道、閥門和膨脹節(jié)和電氣和儀控等遠程智能化的控制系統(tǒng)組成。消石灰制備的整體工藝流程：采購的粉狀生石灰通過壓縮空氣輸送到生石灰倉內(nèi)，制備過程中，粉狀生石灰通過螺旋給料機后進入到皮帶式給料機，進行定量給料；然后進入旋轉(zhuǎn)給料器，該旋轉(zhuǎn)給料器采用固定的轉(zhuǎn)速給料，可以控制下料速度保持穩(wěn)定；之后進入消化器內(nèi)，一般采用三層消化器，每一層消化器都采用螺旋槳式葉片推動灰的前進，與此同時每層分別通過水噴嘴進行給水，給水量根據(jù)消化器內(nèi)部實時溫度而變化；經(jīng)過消化器之后，絕大部分生石灰就反應(yīng)成了消石灰，通過底部的羅茨風(fēng)機采用氣力輸送將產(chǎn)物輸送到消石灰倉內(nèi)。

消石灰供應(yīng)系統(tǒng)（以循環(huán)流化床脫硫為例）由倉體、倉頂除塵器、電動插板閥、旋轉(zhuǎn)給料器、空氣斜槽、流化風(fēng)機等主要設(shè)備，以及相關(guān)配套的管道、閥門和膨脹節(jié)和電氣和儀控等遠程智能化的控制系統(tǒng)組成。

2 消石灰制備與供應(yīng)系統(tǒng)的安裝注意事項

2.1 倉體

倉體一般上部為圓筒狀，下部為圓錐狀，倉頂部的設(shè)備有除塵器、真空釋放閥、人孔門等，錐體內(nèi)部則分布一定數(shù)量的流化板，流化板的作用是通入流化風(fēng)后使灰處于流化狀態(tài)。其安裝注意事項：①倉體本身的焊縫質(zhì)量，避免漏水進入倉體內(nèi)；②流化板安裝后進行防護，避免上部的動火作業(yè)導(dǎo)致流化板上的帆布被損壞；③倉頂?shù)脑O(shè)備安裝位置無誤，避免與輸灰管道或者電儀要安裝的料位計沖突。

2.2 消化器

消化器是消石灰制備系統(tǒng)的核心設(shè)備，生石灰反應(yīng)成消石灰的化學(xué)反應(yīng)就發(fā)生在消化器內(nèi)部。一般采用的都是干式消化系統(tǒng)，全稱為臥式雙軸攪拌消化器，其工作過程是在加入粉狀生石灰的同時，消化水泵進行給水，其管道安裝電磁流量計進行實時計量，并通過調(diào)整螺桿式水泵來調(diào)節(jié)給水量；在消化器內(nèi)部，通過特制的雙軸槳葉攪拌生石灰和水，使其充分而均勻地混合；混合的過程中，發(fā)生了前文所述的化學(xué)反應(yīng)，該反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱量，使得消化器內(nèi)部溫度在100℃以上，使得表面游離的水分蒸發(fā)，避免灰團板結(jié)的情況發(fā)生。同時，消化器內(nèi)部會有揚塵，需通過頂部的排氣管，通入到負壓狀態(tài)的煙道中，避免揚塵溢出。結(jié)合消化器的工作原理，其系統(tǒng)安裝注意事項：①本體的密封性，各級消化器之間需纏繞石棉繩，并鎖緊螺栓以保證揚塵不泄漏；②消化水電磁流量計的計量要準確，電磁流量計必須按照規(guī)范要求，保證其前后管道的直管段長度復(fù)核要求；③排氣管排放的氣體中含有粉塵和水蒸氣，必須排入負壓系統(tǒng)中，并避免粉塵和水蒸氣在管道中板結(jié)。

2.3 皮帶式給料機

皮帶式給料機在消石灰制備系統(tǒng)中起到承上啟下的作用。其安裝位置在螺旋給料機后面，消化器之前，其作用是調(diào)整給料速度，并對給料量進行計量。通過皮帶式給料機對生石灰量計量，再通過電磁流量計對用水量進行計量，兩者結(jié)合，就可以計算出給水給料的比例。皮帶式給料機的安裝注意事項：①同消化器一樣，皮帶式給料機里面也會產(chǎn)生揚塵，必須安裝一根平衡管，通往負壓系統(tǒng)，將揚塵吸走；②皮帶的安裝必須在滾槽中間，且在調(diào)試期間觀察2h無明顯偏移。

2.4 流化風(fēng)系統(tǒng)

倉流化風(fēng)系統(tǒng)包括流化風(fēng)機、末端流化板、管道及其配套管道件、電磁閥等遠程操控系統(tǒng)以及流化風(fēng)加熱裝置，生石灰倉和消石灰倉都需要流化風(fēng)系統(tǒng)。倉流化風(fēng)系統(tǒng)的作用是使倉體里面的灰處于流化狀態(tài)，避免下灰不暢的情況發(fā)生。具體工作流程為流化風(fēng)機將空氣通過管道輸送到末端流化板，在其半中間經(jīng)過蒸汽或者電加熱裝置，對空氣進行加熱，加熱至80℃以上提高其流化效果。倉流化風(fēng)系統(tǒng)的安裝注意事項：①流化風(fēng)機的安裝質(zhì)量，一般使用羅茨風(fēng)機，整體到貨，安裝過程中注意風(fēng)機本體的水平，另外注意底部的減震墊的安裝無誤；②末端流化板在安裝過程中要用防火布進行苫蓋，避免被火星或者尖銳物體損傷表面的流化帆布，如有損傷必須立即更換；③末端流化板的就位位置無誤并且固定良好。

2.5 其他管道

消石灰制備與供應(yīng)系統(tǒng)有很多附屬管道，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、焊縫質(zhì)量、支架的位置和牢固性等，均需要進行檢查驗收。除了常規(guī)的質(zhì)量要求，安裝需注意事項：①管道的膨脹節(jié)在安裝完成后，膨脹節(jié)的限位須拆除；②灰管路的管道材料不得用錯，一般灰管均為厚壁管，且其彎頭為耐磨彎頭，不得裝錯；③平衡管不漏裝，尤其是噴射器上到消化器排氣管的平衡管，容易出現(xiàn)漏裝的情況。

3 消石灰制備與供應(yīng)系統(tǒng)運行和維護要點

3.1 消石灰制備與供應(yīng)系統(tǒng)運行

3.1.1 制備消石灰確保品質(zhì)

要確保消石灰的品質(zhì)，首先要保證生石灰的品質(zhì)，因此需要對生石灰品質(zhì)進行把控，對所有生石灰都要進行取樣分析。樣品分析的內(nèi)容主要是細度和T60試驗是否合格。細要求100目以上即可；T60試驗是指在絕熱容器內(nèi)放入定量的生石灰粉和純凈水，在攪拌器不停攪拌的同時，用測溫儀測量水溫升高情況，合格標準是10min水溫從20℃上升到60℃。此外，如果系統(tǒng)檢修期間，長期不使用的時候，停機10d以上就要把生石灰排空，避免生石灰在內(nèi)部受潮，影響其品質(zhì)，從而影響制備消石灰的品質(zhì)。

3.1.2 確保消化器穩(wěn)定運行

消化器的穩(wěn)定運行，主要指標有生石灰停留時間、內(nèi)部溫度、供水量和下灰量等。生石灰停留時間，可通過消化器內(nèi)末端的溢流堰調(diào)節(jié)；溢流堰調(diào)高，生石灰在消化器內(nèi)部停留時間更長，消化反應(yīng)更徹底，相反，調(diào)低則停留時間短，反應(yīng)不徹底。需結(jié)合實際情況實時進行調(diào)整，來控制反應(yīng)的完成程度。

內(nèi)部溫度通過消化器上的熱電偶可以看到，一般內(nèi)部溫度會控制在100℃以上，確保表面水分蒸發(fā)。同時，溫度信號還可以對消化水泵的給水量進行自動調(diào)節(jié)，保證消化反應(yīng)質(zhì)量的同時，降低人工操作的難度。三級消化器的溫度可以反映生石灰品質(zhì)好壞，第三級溫度高得多，說明生石灰品質(zhì)差，即活性低，和水的反應(yīng)慢，這種生石灰往往T60試驗不合格；反之則說明生石灰品質(zhì)好。如果生石灰品質(zhì)差，則需降低一級消化器的轉(zhuǎn)速，讓生石灰在一級消化器內(nèi)多停留；反之，則要加快一級的轉(zhuǎn)速。

此外，還需要關(guān)注各級消化器電機的電流。特別需注意運行電流偏高的情況，要及時檢查是否物料偏多或者內(nèi)部生消石灰過濕進行相應(yīng)的減少下料量或者降低給水量。由于雜質(zhì)的存在，長期運行的消化器內(nèi)會積累雜質(zhì)，需要定期清理，一般建議消化器每周都要排空一次，同時檢查內(nèi)部的槳葉、軸等的磨損情況。

3.2 消石灰制備與供應(yīng)系統(tǒng)的維護

消石灰制備與供應(yīng)系統(tǒng)的定期檢查和維護內(nèi)容參考見表1。

表1 消石灰制備與供應(yīng)系統(tǒng)定期檢查和維護內(nèi)容

4 結(jié)語

消石灰制備與供應(yīng)系統(tǒng)的安裝和運行維護注意事項，如果能在安裝和運行過程中都按要求做好，所生產(chǎn)的消石灰的品質(zhì)、設(shè)備生產(chǎn)利用率都將更加可靠。同時，按要求定期完成維護行為，可以為生產(chǎn)提供更穩(wěn)定的產(chǎn)量、更好的品質(zhì)和更長的使用壽命。