引言

漳電機組裝機容量為860Mw(4×215Mw),四臺機組相繼建設(shè)了脫硫裝置。按機組75%負荷率,四臺脫硫裝置每年產(chǎn)生脫硫副產(chǎn)品石膏21萬t(約18萬m3)。隨著脫硫設(shè)施長期運行,對于脫硫石膏進行處理迫在眉睫。通過了解,脫硫石膏可以替代天然石膏,用于水泥行業(yè)作為緩凝劑。但脫硫石膏含水率大,在水泥生產(chǎn)中易粘附在裝卸、提升、運輸設(shè)備上,影響水泥的正常生產(chǎn):而對脫硫石膏進行造粒處理后,則可以解決其在水泥生產(chǎn)過程中遇到的問題。為此,經(jīng)過調(diào)研、設(shè)計、設(shè)備采購、安裝等工作,漳電建設(shè)了一條脫硫石膏粒化生產(chǎn)線。

1生產(chǎn)線存在的問題

脫硫石膏造粒在國內(nèi)興起的時間不長,石膏造粒技術(shù)還不完善,有成熟產(chǎn)品的國內(nèi)廠商不多,選擇面窄,這給漳電脫硫石膏粒化系統(tǒng)建設(shè)帶來了風(fēng)險和挑戰(zhàn)。

該項目原設(shè)計主設(shè)備采用國內(nèi)某公司的產(chǎn)品,總體設(shè)計也由該公司來進行。其工藝是:料倉二輸送皮帶機二加密機二輸送皮帶機二壓球機二輸送皮帶機二烘干機二出料輸送皮帶機二成品。

但在實施過程中,發(fā)現(xiàn)該公司設(shè)計能力較弱,且對脫硫石膏的特性了解不透,其提供的主設(shè)備壓球機、加密機為型煤機械,試機時多次出現(xiàn)壓球機、加密機粘膜、卡澀、悶機現(xiàn)象,致使生產(chǎn)線無法正常運行。

2針對存在問題的相關(guān)分析及試驗

2.1石膏水分控制試驗

用于造粒的脫硫石膏一般要求石膏純度(Cas04·2H20)含量≥90%,游離水分<10%。電廠的脫硫石膏一般游離水分均比較大,大部分游離水分都在10%~15%,如果水分較大,再加上純度比較低,這樣石膏比較黏,極易造成設(shè)備粘膜,且出球率、強度均會受到影響。

為此,漳電技術(shù)人員對脫硫石膏水分控制做了相關(guān)試驗,通過對不同厚度下石膏樣品的試驗比較(表1),脫水機濾餅厚度在30~35mm之間時,石膏含水量較少,平均在8.45%。

通過以上試驗尋找到了將脫硫石膏水分降到最低的途徑,為脫硫石膏?；幚硐到y(tǒng)穩(wěn)定運行提供了先決條件。

2.2主設(shè)備選型試驗

該項目初期選用國內(nèi)某公司的產(chǎn)品,試機時出現(xiàn)了壓球機、加密機粘膜、卡澀、悶機現(xiàn)象,設(shè)備無法運行。通過摸索、試驗、總結(jié)該產(chǎn)品的不足,漳電技術(shù)人員認為,對于主設(shè)備加密機、壓球機的選擇,在結(jié)合脫硫石膏特性的同時,也與設(shè)備性能、電機功率、減速比、轉(zhuǎn)速、銀皮直徑、材質(zhì)、球團直徑有很大關(guān)系,任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都可能影響設(shè)備安全運行。通過對不同設(shè)備的比較實踐和相關(guān)試驗,認為在脫硫石膏造粒設(shè)備選型時要注意以下幾點:

(1)配備的主電機一般要選用6級電機,如選用4級電機,電機耐拉力不夠,壓出的球強度不高,成球率低。根據(jù)壓球造粒機械的出力不同,主軸轉(zhuǎn)速一般要控制在15~25r/min。

(2)根據(jù)造粒設(shè)備出力選擇型銀時,其直徑及寬度選擇不宜過大,一般要小于500mm,使得壓力集中且均勻:球窩深度根據(jù)其直徑不同,一般要小于9mm,便于脫膜:實心銀比輪幅銀強度大,更易脫膜,同時銀材要采用強度較高及耐磨性好的材料。脫硫石膏?；幚硐到y(tǒng)在后續(xù)改進選型時就是遵循了以上原則,并對設(shè)備廠家做的相關(guān)試驗進行了總結(jié)。實踐證明,改型后的設(shè)備適用于脫硫石膏造粒。

2.3通過多工況試驗,合理選擇工藝

通過脫硫石膏水分試驗,脫硫石膏游離水分控制在了9%左右。就現(xiàn)有的原料,在工藝選擇上,漳電技術(shù)人員又做了多種工況試驗。通過干濕參比及雙加密、雙壓球等各種試驗得出,經(jīng)雙壓球后,能夠不粘模且全脫模,石膏球的強度也大,不容易破碎,試驗效果較好,再經(jīng)晾曬,符合水泥生產(chǎn)廠家的要求。試驗情況如表2所示。

試驗結(jié)果:

(1)雙壓球,不粘模具,全脫模,石膏球強度大:

(2)雙加密,過第二次時出現(xiàn)悶機現(xiàn)象,經(jīng)調(diào)大兩圈加密機間隙,不悶機,但效果略差。

各試驗工況效果比較:雙壓球>雙加密>調(diào)大間隙雙加密>原料。

通過試驗,在系統(tǒng)上采用了雙壓球工藝,由于工藝選擇合理,有效地保證了石膏造粒的強度及成球率。

3生產(chǎn)線建設(shè)生產(chǎn)時需注意的問題[1]

(1)首先要了解所處理的脫硫石膏特性。脫硫石膏粒徑大都在20~70μm之間,粒徑比自然界的石膏要細得多,且含有微量的亞硫酸鈣、硫酸鎂等黏性比較大的物質(zhì),所以它的粘附性比較大,生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)極易粘結(jié)在設(shè)備上。對其特性要了解清楚,以便進行石膏品質(zhì)的控制。

(2)要求原料品質(zhì)要高。要求石膏純度(Cas0℃·2H20)含量A90%,游離水分<10%。如果水分較大,石膏比較黏,極易造成設(shè)備粘膜,且出球率、強度均會受到影響。

(3)造粒工藝的控制。電廠的脫硫石膏剛生產(chǎn)出來時,一般比較松散,體積密度在0.8~0.9g/cmm,且石膏物料中含氣量較大,必須對石膏進行加密,排除或部分排除石膏物料中的空氣,通過多次試驗,采用雙壓球工藝,即在前一級壓制加密的基礎(chǔ)上,再進行一次壓球加密,第二次壓球為成品,成球率較高,強度較大。

(4)主設(shè)備的選型為重中之重。通過摸索、探討、總結(jié)國內(nèi)某公司產(chǎn)品的不足,技術(shù)人員認為主設(shè)備加密機、壓球機的選擇與其性能和電機功率、減速比、轉(zhuǎn)速、銀皮直徑、材質(zhì)、球團直徑有很大關(guān)系,任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都可能影響設(shè)備安全運行。

4改進后的生產(chǎn)線工藝及產(chǎn)品特點

漳電技術(shù)人員通過反復(fù)調(diào)試、試驗、改造等一系列工作,解決了壓球機粘膜、卡澀問題,終于實現(xiàn)了脫硫石膏?；幚硐到y(tǒng)正常運行。

4.1改進后的工藝

石膏原料→料倉→輸送帶→加密機增密→輸送帶→一次壓球機增密→輸送帶→二次壓球機→成品→自然涼干或烘干t出售。

4.2產(chǎn)品特點

該生產(chǎn)線石膏粒化處理系統(tǒng)年造粒處理量h~10萬t,系統(tǒng)出力17~20t/4。石膏粒有以下特點:(1)粒度:小m8mm:(2)顆粒抗壓強度Am0N:(3)水分:8%以下:(4)外觀:淡黃色:(5)成粒合格率:80%~906:(7)經(jīng)低溫烘干后,不改變石膏品位。

粒狀脫硫石膏品質(zhì)好、強度較高,產(chǎn)品質(zhì)量已得到周邊水泥廠的認可。

5結(jié)語

脫硫石膏粒化處理技術(shù)在國內(nèi)興起時間不長,技術(shù)上還不是十分完善,生產(chǎn)中難免會出現(xiàn)這樣或那樣的問題,這就需要我們多了解一些,開闊視野,逐步改進。該技術(shù)在漳電的成功應(yīng)用,推動了清潔生產(chǎn)、節(jié)能減排及脫硫石膏的綜合利用工作,同時也為采用石灰石一石膏濕法工藝的發(fā)電廠脫硫石膏?；a(chǎn)線的開發(fā)提供了參考,具有深遠的應(yīng)用及推廣價值。