广义盘磨在循环流化床锅炉石灰石脱硫制粉系统中的应用.pdf

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1、广义盘磨在循环流化床锅炉石灰石脱硫制粉系统中的应用 能源与环境是当今社会发展的两大问题，在能源的利用中，矿物燃料的燃烧要排放出大量污染物。例如，我国每年排入大气中的87%SO2、68%NOx 和 60%粉尘均来自于煤的直接燃烧，因此，发展高效、低污染的清洁煤燃烧技术、降低NOx 和SO2 的排放量是当前亟待解决的问题。循环流化床锅炉是近二十年来在国际上发展起来的新一代高效、低污染的清洁燃烧技术，其主要特点在于燃料及脱硫剂经多次循环、反复地进行低温燃烧和脱硫反应，炉内湍流运动强烈，不但能达到低NOx 排放、90%的脱硫效率和与煤粉炉较高的燃烧效率，而且具有燃料适应性广、负荷调节性能好、灰渣易于综

2、合利用等优点，因此，在国际上得到了迅速的商业推广。一、循环流化床脱硫机理 循环流化床锅炉脱硫工艺是近年来迅速发展起来的一种新型脱硫技术，通常采用向炉内添加石灰石等脱硫剂在燃烧的同时实现脱硫，其工作原理是燃料和作为吸收剂的石灰石粉送入燃烧室下部，一次风从布风板下送入，二次风从燃烧室中部送入，气流使燃料颗粒、石灰石粉和循环灰一起在循环流化床内强烈扰动并充满燃烧室，天然石灰石是一种致密的不规则结构，主要成分是CaCO3，石灰石在炉内经过煅烧后分解，颗粒中CO2 析出，CaCO3 颗粒就变成多孔的CaO 颗粒，孔隙率和比表面积均有极大增加，CaO 颗粒中由于大量气孔的存在，以及表面积的大大增加，一方面

3、有利于贮集反应产物，另一方面可以使反应气体穿透至颗粒内部进行反应，因此大大加速了CaO 与 SO2 反应生成 CaSO4 的机会，于是原煤中的硫就被固化为硫酸钙进入灰渣中，最后排出床层，以达到脱硫的目的。二、流化床燃烧床内加钙脱硫石灰石粒径的影响 流化床燃烧床内加钙脱硫的影响因素包括 Ca/S 比、床温、料层厚度及流化速度、石灰石性能和石灰石颗粒直径；在 CFB 锅炉工程一定的情况下，石灰石的反应能力决定了需要加入添加的石灰石的数量，其中石灰石的颗粒直径对床内脱硫反应工况具有重大的甚至决定性的影响。如果颗粒太细，它从床内飞出后不能被气固分离器捕捉送回，不能充分利用；颗粒太大，CaO 和 SO2

4、 反应后在颗粒 表面形成 CaSO4，由于 CaSO4 的分子量比 CaO 大得多，所以颗粒外表面的致密的 CaSO4 层阻止了 SO2 与颗粒中心区域 CaO 的进一步反应。因此，循环流化床锅炉脱硫过程中，对石灰石的颗粒尺寸具有严格的要求。一般，进入炉膛的石灰石颗粒直径应小于 1mm，从粒径分布上讲，大多数颗粒的直径应集中于 d50 附近区域。（如下：图一）图一：石灰石粉粒度分布曲线 分级后的成品石灰石粉粒度：0.1mm1.5mm 占 60%以上，平均粒度 0.400.55mm。因此，减小颗粒粒径可以提高脱硫效率。而过细的石灰石在没有全利用之前就已经从分离器出口逃逸出去，而无法参与循环过程。

5、所以，存在一个最佳的石灰石颗粒粒径，以达到最佳的石灰石利用率。最佳的石灰石粒径分布应与通过的热循环回路循环物料典型颗粒分布（40m1.0mm）相对应。CFB 锅炉用石灰石的典型的粒度：最大粒径为 1mm，d5090m200m。国外多数 CFB 锅炉基本上采用 01mm 粒径范围的石灰石，并尽可能减小细粉的份额。三、广义盘磨机的工作原理 电动机通过专用减速机带动磨盘匀速旋。物料通过磨机中部的进料口进入磨机，落在磨盘的中心，匀速旋转的磨盘利用离心力的作用将物料向外分散、铺平，在磨盘上形成一定厚度的、均匀的料层。与此同时磨盘上的料层受都多个磨辊的碾压，并在辊子压力的作用下被粉碎，磨辊的压力来自于弹簧

6、或油缸的压力和磨辊重力的合力。在离心力的不断作用下，磨盘上的料层不断向磨盘的顶端运动，超过磨盘顶端的物料在重力的作用下，落入出料口排出磨机。四、广义盘磨的粉磨特性 GPM 系列广义盘磨主要由电机、行星齿轮减速机和润滑油站（小机型采用皮带轮）、磨辊和摇臂装置、磨盘装置和下壳体等部件组成，详细结构如图所示 GPM 系列广义盘磨的结构特点如下：1 磨辊轴承寿命长。GPM 系列广义盘磨的摇臂装置是固定不动的，磨辊只有自转没有公转，磨辊轴承受力单一工作状态非常平稳。还可以采用稀油循环润滑，改善轴承的工作环境。2 设备的安全性好。采用底部中心传动，所有的转动部件都被机体围绕，任何情况下都不会给操作人员带来

7、安全隐患。3 易损件使用寿命长。采用成熟的立磨易损件堆焊技术，易损件不仅耐磨而且便于修复，使用成本低。4 设备运转平稳振动小，对基础建设要求较低。五、广义盘磨系统配套工艺 1、GPM 系列广义盘磨可以做球磨机的预粉磨 采用多破少磨的理念主要用于金属矿山、水泥生熟料的粉磨，便于提高产量，节约消耗，降低成本。在开流球磨系统前串加 GPM 系列广义盘磨将块状原料经过 GPM 系列广义盘磨预磨，使物料最大颗粒在 5mm 以下，其中达到 0.08mm 细度占20%左右，再进球磨机，这样可使原系统增产 30%50%，节电 2030%。2、GPM 系列广义盘磨可以做-1.5mm 以下细度要求的圈流系统 六、

8、广义盘磨的系统特点 GPM 系列广义盘磨采用立磨的粉磨原理，避开立磨的分选和输送方法，利用磨外循环和 V 型选粉机进行分级。充分利用料层粉磨原理粉磨效果的高效性，又避免了高风速、高浓度物料对磨机机体、易损件和系统输送管道的冲刷和磨损。七、广义盘磨技术参数表 基本参数 产品型号 最大进料 粒度 mm 主电机 功率 kw 处理量 t/h 主机外形 尺寸 mm GPM-650 15 30-45 6-15 1240X1900 GPM-900 20 55-75 15-30 1670X2120 GPM-1150 25 75-110 30-45 2020X2730 GPM-1400 25 132-160 45-70 2480X3000 GPM-1700 30 200-245 70-90 2700X3400 GPM-2000 30 280-315 90-120 3200X3900 GPM-2400 40 400 120-150 3800X4200