12-柱磨机与欧版磨的对比.docx

柱磨机与欧版磨系统在电厂炉内脱硫剂制粉上的比较一、CFB电厂炉内脱硫剂的脱硫机理和技术要求循环流化床（CFB）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，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，一方面有利于聚集反应产物，另一方面可以使颗粒内部进行反应，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。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锅炉工况一定的情况下，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CaSOq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、图二）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120150pm，美国福斯 特惠勒（Foster Wheeler）公司认为300pm，美国ABB-CE公司认为500pm。但总体来说，都 是要求颗粒集中。因此，对粉磨系统的性能要求极高。现将柱磨机和欧版磨系统就设备原理、性能特点、辅机系统、实用情况、投资效益等方 面进行比较，供参考！100(*%) m£ 6.Essled APS recommended =mes_on(Dm-woW.W'50.00*9Q9g9Q,im8Q.00%-l HHIIII无用，目，W)-rttTtmtmni；WW"r70.00%坎 60.00%50.00%M 40.00*i,uinni'划mg%elz 20 00%!Hi；IIH uriiHi in ini in h ii10.00%HTWF .I Nh .LlLl.ilJll 4-IJI；NR Jlll.ilJIL lllliHH JILL LILioMm HIMIm4>.!训3i瞄醐IM,ilu TlllnM HH ll.!HRecommended Limestone grain图一：阿尔斯通锅炉粒度曲线要求石灰石入炉粒度要求曲线miJ IHIUIIH JiliLlUL 皿 设tm虔分布 dnajE- l .5<nmd6D = 4&0|irri .ANNEX 6 " BO-LER PROPER、PERFORMANCE GUARANTEESALSTOMALSTOM Power systems SA Thcing Long Power pon- w X woo MW。 QRCUUVnNG n.uD_ZED BED BO-LER Thcrng Long I vrmampage 1rTTTTTTTTTniKWI IHHI4i Hl；il!liwn1001000W11EH 出制tot 琐前f脚I liWpft ra小许支化Gffl -；TI怫 咂埋:-北出:抽虚-P-®WTir；d'林IM :.ibiL.RM邛汨9 i3.JJ1UJJ1L侦一llllimlLLLLiiLL'E!LJLillii：石灰石粒度UmI瞰囹泪新膑雅剧WI瞰响9-iiiHTHiT JWi眼 ILLJiliJ.L. J用叫鬲乩J.j.iniJ.j.llJlhl iI HlillllLLLLiLLL LLLdltdJ i，浏§拼，布Lllilillllz-rHXM0图二：国内锅炉厂粒度要求二、柱磨机与欧版磨机对比1、原理:（1）柱磨机：柱磨机是一种立式中速中压辊压磨，物料自上部给入后在辊轮和衬板之间形成 稳定料层，辊轮和衬板之间间隙相对固定并永不接触，物料完全靠料层挤压方式得以粉碎，其 作用力主要来源于及压力。柱磨机调整细度和粒度分布区间范围靠料层间隙调整、压力调整、 挤压次数调整等方式，粒度上限由外置瀑流式选粉机控制。其中，挤压间隙可以控制最大粒径， 挤压力大小可以控制细料比例（成品率），挤压次数可以控制粒度分布区间，这种独特而科学 的原理使柱磨机是世界上唯一能通过磨机自身机构调整实现粉磨粒度区间的粉碎设备。（2）欧版磨粉机从原理和结构上完全还是属于雷蒙磨，只是在一些局部结构或细节上进行了 一些改进（比如出料系统和除尘系统）。雷蒙磨属于一种立式摆辊磨，磨机在不工作时摆辊与 辊环不接触，在工作状态时摆辊在离心力的作用了与辊环碰撞，如果这时有物料通过，即对物 料产生撞击和碾磨，由于磨辊的转速很高，因而离心冲击力很大，对物料的的撞击和碾压也随 着转速的提高而加大。该型号磨机在生产细粉时具有很大优势，因此，欧版磨一直用于各行业 细粉生产设备。但欧版磨无法大型化（大型化后一是设备稳定性能大幅度下降，二是对粉磨元 件的制造要求也很高，一般很难达到），而且由于其基本原理的局限性，其优势粉磨粒度范围 主要的在200目（0.074mm），不符合CFB锅炉电厂的炉内脱硫剂的平均粒度要求，且无法调整。2、性能 （1）柱磨机转速相对较低（80r/min），粉磨元件固定且不接触，无机械碰撞，设备稳定性高， 产能大，能耗低，易损件使用周期长达3年以上，费用极低（见下述费用比较），且能通过磨 机自身调整出料粒度分布范围。（2）欧版磨转速较高，粉碎元件摆动幅度大,-碰撞机会多，能耗和磨耗高，无法实现大型化， 粒度调整主要靠转速调整，上限粒度靠分级风机压力调整，很显然，这些只能调整出料粒度上限（但也必须是在一定范围内，分级机构介绍见后），无法调整粒度分布区。（3）比较：柱磨机能大型化，能调节颗粒分布范围，出料粒度集中，且适合粉磨细颗粒级别 的产品；欧版磨适合在小规模加工中粉磨细粉物料。欧版磨的外型图:2、辅机系统（1）柱磨机配套的瀑流式选粉机瀑流式选粉机是一种静态风力分级机，主要是由呈梯形状排列的栅板构成。待分选的物料成梯形流 落在一组梯级上，梯级上有分选气流通过，气流将细粉从物料中分离出来，并将其输送到细粉 出口，通过调节分选气流可调节排出粗粉和细粉的粒度分布和流速。瀑流式选粉机的最佳切割 粒径为0.5mm，适合分选1mm左右的物料。（2）欧版磨分级机也是靠风力进行分级，主要靠磨机下部给入的与物料流动方向相反的风 力将达到细度要求的颗粒往上输送，进入旋风收尘器后实现气料分离，其最佳切割粒径为 0.074mm，适合分选0.15mm左右的物料。（3） 比较：瀑流式选粉机靠水平风力推动粗细物料之间的分离，适合分选颗粒级别的产品， 且能耗低；欧版磨分级机靠竖直向上的风力实现粗细物料之间的分离，因而分离颗粒度稍大（1mm）物料时难度较大，且能耗较高。3、系统技术参数比较欧版磨进行比较（台时产量按30t/h）：柱磨机制备系统与欧版磨粉机的技术性能对比表制备系统柱磨机欧版磨粉机（大型）系统要求产量30t/h30t/h主机型号X台套ZMJ1050Ax1（套）MTW175Tx3 套磨机通过量（t/h）70 （循环负荷130）120 （循环负荷300）选粉设备瀑流式选粉机专用空气分级机主机功率（KW）磨机：185x1=185伊计 风机：90x1=90 J 275磨机：200x3=600共计风机：200x3=600 J 1200石灰石的质量D50045D50=0.074系统电耗（kwh/t）8-1025-30磨损费用（元/t）0.25易损件更换周期（h）150001500故障率越大越稳定大型机不稳定环保效果噪音80dB，系统负压工作无粉尘噪音90dB，改进后扬尘降低脱硫效果能够满足脱硫规定要求，同样脱硫效率 前提下，Ca/S比较低，用粉量低脱硫效果差；难于达到规定要求，同 样脱硫效率前提下，Ca/S比较高，用 粉量比柱磨机系统高50%4、实用情况比较（1） 柱磨机系统已经广泛用于国内五大电力集团的50多条CFB锅炉脱硫剂生产线，其中， 世界上第一条600MWCFB示范生产线-四川白马就是经过多方考察认证后选用了柱磨机脱硫剂 制粉系统，实践证明，其优越性能远远超过了该厂在300MW线上使用的国外顶尖进口设备；（2） 重庆长扬达尔凯电厂在柱磨机系统上马之前采用外购石灰石粉（小规模多家采用欧版 磨或雷蒙磨生产点供货），柱磨机系统上马后，厂家经过测算，其石灰石粉用量比为：上马前: 上马后二2.27:1（3） 通过了解目前欧版磨粉机，其中最大产量的型号为MTW175T（虽然还有MTW215T，但这 种机型目前并无生产记录），技术参数为：产量1035t/h（实际产量为12t/h），细度为1.6 0.045mm （实际细度-200目占85%），磨机和风机的电机的功率均为200千瓦。在雷蒙机的实际运行中，故障率稍低的是小规格即3R和4R的机型，例如型号为：4R3216，其 目录中的数据是产量1.84.5t/h（实际产量为2t/h），产品细度0.20.044mm，磨机和风机的电机功率均为37千瓦。但显然根本无法满足电厂脱硫剂生产需要。三、结论1、柱磨机的产能、粒度分布集中、能耗低、磨耗低维护量少等方面的优越性能使其在CFB锅 炉炉内脱硫剂制粉工艺中具有鲜明的个性化特点，特别是柱磨机系统生产的脱硫剂粒度分布合 理，产品质量完全满足脱硫需求方面具有无可替代的优势；2、欧版磨（或雷蒙磨）在小规模细粉或超细粉加工业中具有投资省的优点，但不适合在大型 CFB电厂作为脱硫剂的制粉系统；