脱硫制浆系统出力不足原因分析及改进措施

李明波

摘 要：该文通过对某电厂#5机组脱硫制浆系统出力不足的问题，进行了包括下料系统、石灰石浆液旋流器、湿式球磨机本体、系统配置的仪器仪表、化验检测方法等方面的具体分析，并提出了一些改进措施。希望能对广大采用石灰石湿式制浆系统的火电厂的正常运行提供一定的参考。

关键词：湿法脱硫 制浆系统 出力不足 原因分析 措施

中图分类号：X701 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）11（b）-0058-02

目前，我國的大多数火电厂都采用了石灰石/石膏湿法烟气脱硫系统，而石灰石浆液制备系统作为石灰石/石膏湿法烟气脱硫系统的重要组成部分，是影响整个脱硫系统正常运行的关键。几乎所有导致脱硫制浆系统出力不足的原因都是由石灰石浆液制备系统的相关问题引发的。因此，对脱硫制浆系统出力不足原因的分析和改进措施，也都是针对石灰石浆液制备系统进行的。

1 石灰石湿式制浆系统简介

在火电厂脱硫制浆系统中，石灰石浆液制备系统的工作方式主要有干粉（石灰石粉）制浆、干式球磨机制粉后制浆、湿式球磨机直接制浆等3种方式。文章主要针对石灰石湿式制浆系统的相关问题进行了分析探讨。

想要实现对火电厂脱硫制浆系统出力不足原因的分析，首先需要对脱硫制浆系统中石灰石湿式制浆系统的工艺流程进行详细了解。

脱硫制浆系统中石灰石湿式制浆系统的工艺流程为：通过称重皮带给料机，将粒径小于20 mm的石灰石块运送至湿式球磨机入口，加入一定量的工艺水或滤液水混合后，在湿式球磨机内打磨成石灰石浆液，并通过湿式球磨机末端的出口进入磨机内的浆液循环箱；与此同时，在磨机浆液循环箱内另外注入一定量的工艺水或滤液水，使石灰石浆液被稀释到一定浓度，再通过磨机浆液循环泵，进入石灰石浆液旋流器，将石灰石浆液进行粗细颗粒的分离，使浆液达到合乎使用的标准，并被送至石灰石浆液箱。而未达到使用标准的粗颗粒石灰石浆液则被送回湿式球磨机的入口进行重新研磨。

2 制浆系统配置

文章进行分析的某电厂#5机组，装机容量为2×300 MW，原本已建有脱硫系统，然而由于其原有系统中的制浆系统生产能力不足，加之生产用煤的煤质变化，为了更顺利地开展工作，需对其原有的脱硫系统进行增容。因此，在原有的基础上，增设了一套石灰石湿式制浆系统。

3 系统存在问题

在相关工程完成以后，该机组在最初的试运行中，因负荷较低，且生产用煤的含硫量较低，石灰石浆液用量较少，并没有出现明显的问题。随着电厂发电量的逐渐上升，该机组达到满负荷运行状态，同时采用的生产用燃煤含硫量较之以往有明显增加，继而出现了石灰石浆液量无法满足使用要求，不能维持系统物料的平衡，经常出现石灰石浆液从浆液循环箱溢流而出的现象，浆液的品质也无法达到设计要求。

4 问题分析及处理

4.1 系统存在的问题分析

通过对相关的石灰石浆液取样进行数据分析显示，该机组的脱硫制浆系统中的制浆系统存在诸多问题，如循环箱、旋流器溢流浆液密度偏低；旋流器底流浆液密度偏高；旋流器溢流浆液中石灰石颗粒粒径分布不合格等。

通过以上问题分析得出需要进行问题原因的查找方向：系统中的石灰石块下料量是否准确；粒径分布是否合理；系统补充水量是否准确；球磨机内的钢球量及级配比是否合理；石灰石旋流器分级水平是否存在问题；化验结果是否准确。

4.2 问题的处理

4.2.1 进料系统检查

首先，通过取样对电厂使用于系统中的石灰石块的粒径分布进行检查，发现相关数据满足设计要求。其次，在对石灰石进料量进行检查时发现，称重皮带给料机显示的给料量与控制室DCS显示的给料量出现较大偏差，可以确定实际下料量存在问题。通过对称重皮带机进行重新校核后，成功排除了下料量问题。

4.2.2 球磨机本体钢球量检查

在进行系统中的球磨机本体初装时，机体内的钢球量是严格按照厂家要求进行添加的，在投产后，通过DCS显示发现，球磨机驱动电机的电流仅为40 A，明显小于设计要求。通过对其进行钢球补充后，将电流控制在45 A左右。在对系统进料和球磨机本体钢球量进行检查、调整后，对该机组的石灰石浆液再次进行取样分析发现，以上问题依然存在，可见造成脱硫制浆系统出力不足的原因还没有找到，需进行进一步查找。

4.2.3 系统补水量检查

在原系统设计中，对石料与补水量的比例制定为1∶2.3。而在进行相关检查时发现，循环箱实测浆液密度低于设计要求，结合循环箱经常出现溢流现象，可以断定，实际的补水量超出了系统设计值。通过对制浆系统的工艺水系统管道、阀门及测量仪表进行排查发现，相关设备没有内漏问题，能够满足系统对补水量的调节要求。而在对滤液水电磁流量计进行检查时发现，电磁流量计就地显示数值比DCS显示数值高出了两倍。经过进一步检查发现，电磁流量计的就地显示数值为正确数值，而由于操作人员是根据DCS显示数值进行的操作，由此造成了系统补水量明显超出设计值的问题。

4.2.4 石灰石浆液旋流器

通过对石灰石浆液旋流器的检查发现，旋流器的分级、旋流器底流沉沙嘴安装均出现错误，导致了石灰石浆液旋流器底流浆液密度超过设计值，且旋流器浆液入口压力过大的问题。随后通过在浆液循环泵出口管道上加装孔板对旋流器入口压力进行控制，使压力从原本的120 kPa降至设计要求的90 kPa，并对旋流器底流沉沙嘴进行了重新安装。此后，对石灰石浆液进行检查发现，石灰石颗粒粒径分布依然不达标。通过进一步排查发现，问题出在电厂脱硫化验室的检测方法上。

4.2.5 石灰石浆液中石灰石颗粒粒径分布检测

该厂选用的脱硫检测方法是将相关样品通过微孔滤膜纸进行分离，随后取出滤纸，进行烘箱烘干、称重，再采用手工筛分法过筛，通过对其中325目的样品进行称量得出重量，再进行计算。然而由于其中≤44 μm的石灰石颗粒会因为这种方法而结块，无法通过325目筛子，从而影响检测结果。通过对检测方法进行改进，将样品在325目筛中用洗瓶小心冲洗，再将附着石灰石颗粒的滤纸取出进行烘干、称重，再进行计算发现旋流器溢流的浆液细度达到了设计要求。

5 改进措施

以上检查中多次出现DCS显示数值不准确而对系统正常运行造成不良影响，使之处于紊乱状态。因此，为保证系统正常运行，应定期对相关仪表进行校验，以保证测量的准确性。在进行系统给料时，应确保90%的石灰石粒径小于10 mm，最大的粒径也不应超过20 mm。该次检查中，旋流器出现的问题较多，因此应加强对旋流器运行状况的监测，密切关注其工作压力和沉沙嘴尺寸，并及时更换受损的部件。及时对球磨机进行钢球补充，使钢球量达到设计运行要求，满足正常运行的状态。

参考文献

[1] 王树东，胡三高，刘玲，等.600 MW机组脱硫系统中循环浆液泵的运行优化与改造研究[J].中国电力，2010（11）：46-49.

[2] 蒋洪强，马向春，杨玲玲.基于GIOWA算子的大型水利水电工程项目环境管理成熟度评价研究[J].长江流域资源与环境，2010（S1）：172-177.

[3] 岳涛，庄德安，杨明珍，等.我国燃煤火电厂烟气脱硫脱硝技术发展现状[J].能源研究与信息，2008（3）：125-129.