CFB脱硫制粉

柱磨机采用连续反复中压力的辊压粉磨原理，其工作原理见图三，结构简单、科学。该机

上部传动，带动主轴旋转，使辊轮在环锥形内衬中转动（辊、衬之间间隙可调，不接触），物料从上部给入，靠自重下落，由于上部推料和下部堵料相互作用，物料在辊轮与衬板之间形成料层，料层受到辊轮的反复滚动碾压而成粉末，最后从磨机的下部自动卸料。柱磨机辊轮只做规则的公转和自转，而料层厚度可以根据物料特性和进出料粒度要求进行调整，其工作压力主要来自于弹性装置给予的压力，从而避免了辊轮与衬板因撞击而产生的能耗及磨损。

柱磨机采用上进料、下出料，连续反复中压力的料床挤压粉碎原理，粉碎和分级分别进行。该设备能通过调整堵料高度、弹簧压力和碾磨间隙很方便的控制出料粒级范围。它的粉碎和分级方式使其最适于生产1~0.1mm粒度的产品。柱磨机粉磨脱硫石灰石具有以下特点:

1、柱磨机“料挤料”的辊压粉磨原理及中等工作压力（3-5MPa）使其未经分级的一次性出磨产品中50%以上粒径小于1mm，用其加工-1mm石灰石脱硫剂，其效率和经济性是一般设备不可比拟的，鄂破、锤破等粒度太粗，立磨、球磨等粒度太细，即使通过分级机能得到-1mm的区间产品，也缺乏效率和经济性。

2、由于柱磨机独特的工作原理，在粉磨石灰石粉的过程中，物料经过反复的碾压与搓揉，破坏了石灰石的内应力，使石灰石粉产生大量的微裂纹，颗粒里面的孔隙率增多，增加了比表面积，加大了石灰石粉的活性，并使石灰石受热后易自碎，加速了CaO与SO2反应生成CaSO4的机会，使脱硫效果更彻底。（柱磨机粉磨后石灰石微观效果图见附件一）。此外柱磨机产品的颗粒一般呈多角形的片状，使其表面积增大，这也增大了其石灰石粉的活性。

3、柱磨机粒级分布集中，粒径调节方便。

为了保证脱硫效率，控制石灰石粉的用量，对特定的CFB锅炉采用特定的石灰石粒径分布时，存在一个最佳的石灰石粒径及其分布范围。柱磨机能通过调整堵料筒的高度、弹簧压力和碾磨间隙的方式很方便地控制出料粒度及分布范围,可使大部分颗粒粒径集中在d50附近区域（见表一、表二）。

表一是柱磨机在天津石化3×420t/hCFB锅炉炉内脱硫项目中粉磨石灰石的粒径及分布情况（锅炉燃料：石油焦，含硫6.67%，用粉量45.6万吨/年，配套ZMJ1150柱磨机三台）

表一：CFB锅炉对石灰石粉粒度要求与柱磨机加工产品对比表：

注：为使石灰石粉粒级分布更接近其CFB锅炉要求,天津石化将其柱磨机产品最大粒径确定为0.5-0.7mm。

从上表可知,柱磨机粉磨石灰石时,d50=0.1mm,0.044mm的细粉占12%，成品粒度已经基本接近所用CFB锅炉的粒级分布要求。

表二是柱磨机在广州石化自备电厂（广州正良脱硫有限公司）根据其CFB锅炉要求生产的石灰石粉检验分析报告，从表中可看出，d50≈0.45mm,产品中0.15-1.5mm的颗粒达77.4%。

表二：广州石化自备电厂(广州正良脱硫有限公司)石灰石粉检验分析报告

4、柱磨机适用多种工艺配置

1）柱磨机与瀑流式选粉机配套工艺

破碎机贮料仓给料柱磨机瀑流式选粉机成品 1.5mm

该工艺系统产能大、效率高，系列化的产品能很好地满足热电厂各类循环流化床锅炉需要。瀑流式选粉机是专门针对柱磨机粉磨特征而开发的粗粉分级设备，适宜分离上限为1.5-0.5mm的产品，它克服了离心式、转子式选粉机只能选细粉、振动筛筛分效率低磨损大且易糊筛的缺点。在实际应用中，系统负压循环，布置紧凑，噪音低，扬尘少。

2）柱磨机与筛子配套工艺

破碎机贮料仓给料柱磨机振动筛成品 1.5mm

该工艺投资省，能耗低，工艺简单，适应给电厂配套的制粉企业，缺点是粉尘大，筛子易磨损，振动筛筛分效率低且易糊筛。

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： 0.1mm～1.5mm占60%以上，平均粒度0.40～0.55mm。

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。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（40μm～1.0mm）相对应。CFB锅炉用石灰石的典型的粒度：最大粒径为1mm，d50=90μm～200μm。国外多数CFB锅炉基本上采用0～1mm粒径范围的石灰石，并尽可能减小细粉的份额。

床内最佳粒径并不是一个固定值，它与床内的流化速度、料层压差、循环倍率、分离器特性等工况参数密切相关。从国外资料看，几家大型循环流化床锅炉制造商提供的最佳颗粒直径各不相同，法国通用电气阿尔斯登工业公司（GASI）认为d50应是120～

150μm，美国福斯特惠勒（Foster Wheeler）公司认为300μm，美国ABB-CE公司认为500μm。柱磨机以其独特的工作原理使其粉磨的产品在产能、细度、粒级分布等方面比其它粉磨设备更适合CFB锅炉脱硫剂的生产。目前有17家CFB锅炉的火电厂和热电厂中采用柱磨机配套生产石灰石脱硫剂，并取得了良好的效果。

循环流化床锅炉是近年来发展的高效、低污染的清洁燃烧新技术，但其对脱硫剂石灰石的粒级要求较为严格，且其粒级区间主要局限于0.1~1.5mm之内，这种粒级的产品对于传统磨机来说太粗，难于生产，对于传统破碎机来说，粒级太细，采用破碎机生产的产品不但产量低、成本高、设备维修量大，而且其产品粒级分布也较难满足循环流化床锅炉的要求。通过柱磨机在多家大型电厂的较长时间的运行，证明其设备可靠性高，产量大、能耗低、易损件消耗很少，尤其是产品粒度分布曲线与循环流化床锅炉的最佳曲线十分接近，此外其产品颗粒的特有裂纹和较大比表面积的形状使其作为脱硫剂的活性进一步增加。

七、柱磨机制粉系统在CFB锅炉脱硫石灰石制粉行业中的业绩表

备案信息

备案号：57777-2017

备案公告： 2017年第4号(总第208号)

为了保证制粉机的使用寿命，用户要经常对该机进行保养。

1、制粉机器运转点平稳，当机器振动量突然增加时，应立即停车查明原因消除。

2、在正常情况下，轴承的漫长不应超过35度，最高温度不应超过70度，如超过70度时，应立即停车，查明原因。

3、板锤磨损达到极限标志时应调头使用或及时更换。

4、装配或更换板锤后，必须保持转子平衡，静平衡不得超过0.25kg.m

5、当机架衬板磨损后，应及时更换，以免磨损机壳。

6、每次开机前需检查所有螺栓的紧固状态。

后上盖启闭 　当机架衬板，反击衬板，板锤等易损件磨损后需要更换时，或机器发生故障需要消除时，采用棘轮装置启闭后上盖，进行更换和检修。

1、开启

在开户后上盖之前，应先拧开锁紧螺母和螺栓，然后在上盖支臂下端放好垫块。开启时，需2人同时操作，扳动棘轮装置，上盖即徐徐 开启。当开启接近终点时下端垫块应预先接触支臂下端斜面，以保证安全牢靠。

2、关闭

在完成更换或检修后，转动在棘轮装置上的小手柄在2人之间同时操作，能徐徐关闭后上盖。在关闭后上盖之前，关闭表面需要彻底清洁。

润滑

1、经常注意和及时做好摩擦面的润滑工作。

2、本机所采用的润滑油，应根据破碎机机器使用的地点，气温等条件来决定，一般可采用钙—钠基润滑油。 　3、每工作八小时后往轴承内加注润滑油一次，每三个月更换润滑脂一次，换油时应用洁净的汽油或煤油仔细清洗轴承，加入轴承座内的润滑脂为容积的50%。

对脱硫塔的烟气脱硫的大型脱硫装置称为脱硫塔，而用于燃煤工业锅炉和窑炉烟气脱硫的小型脱硫除尘装置多称为脱硫除尘器。在脱硫塔和脱硫除尘器中，应含SO₂的烟气，对烟气中的SO₂进行化学吸收。为了强化吸收过程，提高脱硫效率，降低设备的投资和运行费用，脱硫塔和脱硫除尘器应满足以下的基本要求 ：

（1）气液间有较大的接触面积和一定的接触时间；

（2）气液间扰动强烈，吸收阻力小，对SO₂的吸收效率高；

（3）操作稳定，要有合适的操作弹性；

（4）气流通过时的压降要小；

（5）结构简单，制造及维修方便，造价低廉，使用寿命长；

（6）不结垢，不堵塞，耐磨损，耐腐蚀；

（7）能耗低，不产生二次污染。

SO₂吸收净化过程，处理的是低浓度SO₂烟气，烟气量相当可观，要求瞬间内连续不断地高效净化烟气。因而，SO₂参加的化学反应应为极快反应，它们的膜内转化系数值较大，反应在膜内发生，因此选用气相为连续相、湍流程度高、相界面较大的吸收塔作为脱硫塔和脱硫除尘器比较合适。通常，喷淋塔、填料塔、喷雾塔、板式塔、文丘里吸收塔等能满足这些要求。其中，喷淋塔是使用最为广泛的脱硫塔类型之一，喷淋塔具有结构简单，工艺成熟可靠的优点，广泛应用于大型电厂，中小型低硫烟气治理；对于高硫烟气治理，有色行业以气动乳化脱硫塔、多层喷淋塔等为主。

常见吸收塔的性能

国内外燃煤电厂常用的脱硫塔，主要有喷淋空塔、填料塔、双回路塔及喷射鼓炮塔等四种。