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湿式球磨机运行中的常见问题分析

湿式球磨机是石灰石-石膏湿法脱硫系统中的制浆设备,某发电公司一期采用上海塞姆提克机械泊利彩票登陆生产的湿式球磨机2台,二期采用上海克莱德贝尔格曼机械泊利彩票登陆生产的湿式球磨机2台,所以球磨机的系统配置都相同。每台球磨机的额定出力按2台锅炉设计煤种条件下BMCR工况时的石灰石耗量的75%设计并能满足单台锅炉校核煤种条件下石灰石耗量,根据设计硫分及机组容量的不同,其中一期球磨机的处理能力为30t/h、二期球磨机的处理能力为11.5t/h,磨机出口物料细度能满足SO2吸收系统的要求(≤0.44mm;90%通过325目)。某发电公司一、二期湿式球磨机运行5年以来出现了一些问题,现针对常见问题做详细分析。

一、石灰石球磨机的工作原理及结构特点

石灰石碾磨系统是采用湿式球磨机制浆系统,每台球磨机的辅助设备有1台浆液循环箱及配套的搅拌器和一运一备的泵,1套石灰石浆液水力旋流器。

石灰石湿式球磨机可以连续或非连续运行。石灰石通过称重皮带机送到球磨机,工艺水(为降水耗,减少脱硫排水,采用石膏脱水后的滤液水作为制浆用水)和从石灰石旋流器分离后的底流通过管道送到球磨机入口,球磨机碾磨后的原料通过重力作用传送到系统内部浆液循环箱,浆液通过浆液泵从浆液循环箱送到旋流器,再通过旋流器把底流和溢流分离开来。

泊利彩票登陆湿式球磨机的结构和工作原理与普通球磨机相同,但因期携带的介质是水,故系统组成和运行有2个明显特点;一是由再循环箱、再循环泵和旋流器构成两级分离系统,以调整产品浆液固体颗粒的细度有浓度;二是系统所有的箱罐、泵、管道、搅拌器均使用内衬橡胶或防腐材料保护,管件连接处采用机械加密封材料密封。

二、球磨机运行中出现的问题及对策

1、球磨机出力不够且容易甩出石子

某发电公司球磨机出口甩石子主要体现在二期湿式球磨机上,设计出力为11.5t/h,但实际运行时磨机给料量只能达到7t/h~8t/h,当给料量超过10t/h时,磨机便出现出口甩出来未研磨的碎石子的现象,而且甩出石子的量还比较大,不仅使磨制石灰石的功耗增加,而且加大了人员的劳动强度,原因及对策如下:

(1)进口石灰石料径过大(超过原设计值20mm),造成球磨机出力不够且甩石子。过大的石灰石颗粒会给球磨机带来额外的负担,而且个别超大的石灰石颗粒不易被钢球击碎,会导致球磨机出力下降,功耗增大。现场发现部分石灰石最大粒径≥60mm,在新的给料不断加入的情况下没有被击碎的石子便会顺着磨机出口被甩出磨机。因此,在运行中应密切监视给料机上石灰石的粒径,发现粒径超过设计的最大粒径时,应立即减少给料或停止给料,并采取相应的措施保证给料的粒径合格。

(2)钢球补充量不足。由于磨机长时间运行,钢球磨损剧烈,直径减小,撞击力也相应减弱。当球磨机内钢球补充不及时,球磨机出力不够。因此,为维持一定的充球系数及钢球直径,应根据球磨机的电流和磨机累计研磨石灰石的多少,定期向磨煤机内添加合格钢球。某发电公司一、二期湿式球磨机根据运行时间及石灰石的累积流量,每台球磨机平均半月加一次钢球,数量在3t~4t之间,经过磨机定时加钢球后,磨机的出力有了明显的提高,下表为某发电公司为提高球磨机出力在一定的循环周期内所加钢球量的统计表。

钢球用量统计表
项目 石灰石用量/t 补充钢球量/t 钢球材质
一期 124167.36 80 锻造钢球
二期 75362.92 98 高铬铸球

从上表可以看出,从能耗方面看:一期球磨机磨制石灰石需消耗钢球的量为644g/t,二期球磨机磨制石灰石需消耗钢球的量为1300g/t,除球磨机容量大小不同引起的单位耗球量不同之外,从石灰石接料方面看,由于一期破碎系统破碎能力较强,故石灰石进料一般为2cm~4cm,而二期由于破碎系统破碎能力较差,石灰石进料一般控制为1cm左右甚至更小,较小的料径使进料中的二氧化硅等矿物质含量变大,从而增加钢球的磨损量。我们认为最大的差别是由于钢球的制造工艺不同而引起的。据了解,锻造钢球和高铬铸球的价格基本相当,所以为了降低能耗,我们还需在钢球的选型上进行必要的调整工作。

(3)加入的钢球尺寸大小配比是否合理。根据球磨机厂家建议,要求每次加入的钢球均为设计的最大尺寸即一期为80mm、二期为60mm,但从某发电公司几年来的运行经验观察,在球磨机不缺钢球的情况下,球磨机的出力仍难以达到其初投运时的出力,所以在加球尺寸比例上我们还需要进一步探索。

(4)球磨机筒体内护甲破损。球磨机完善的护甲,可增大钢球与护甲的摩擦系数,有利于提升钢球和石灰石,磨机出力得以提高,磨损严重的护甲,钢球与护甲间有较大的相对滑动,将有较多的能量消耗在钢球与护甲的摩擦上,未能用来提升钢球,球磨机的出力将明显下降。当球磨机内护甲损坏或脱落时,就地能听到明显的撞击声,发生此类情况时应尽快停运球磨机,处理损坏护甲,避免造成球磨机护甲大面积损坏。

2、球磨机出口容易甩出浆液

球磨机正常运行时,出口杂物管流出浆液,而且夹杂着小石子。原因及对策如下:

(1)磨机内水料比失调。流经球磨机筒体的水量是运行中的一个重要参数,其大小反映了对球磨机内固体颗粒的携带能力。所以,流经球磨机筒体的水量应与球磨机出力相对应,要控制在一个合适的范围内。

流经球磨机筒体的水由携带水和旋流器的底流共同组成,旋流器的底流水量在正常情况下一般不变,但是必须保证旋流器底流沉沙嘴无磨损,当旋流器底流沉沙嘴磨损后,旋流器本身工作条件发生了变化,造成旋流器底流水量增大,顶流溢流水量减小,从而造成进入球磨机的水量增大。因此,正常运行中应注意检查旋流器沉沙嘴磨损情况不,保证球磨机入口水料正常。有关球磨机筒体携带水量的大小,某发电公司一、二期设计值根据磨机称重皮带给料机上石灰石量的大小进行调节,料:水具体比例为一期2:1、二期3:1,为保证严格的比例,必须保证热工测量装置准确,即:称重皮带给料机给料量准确,携带水流量计准确。但在实际运行过程中,沉淀会因入口水管道泄漏、堵塞,入口调节阀故障或旋流器底流至磨机入口管堵塞或阀误关等原因造成实际的水料比改变,从而造成球磨机出口甩浆。因此,运行中应保证磨机料水比在正常范围,这样不但能保证球磨机出力正常,还可减少出口甩浆,从而减少人员的劳动强度。

(2)磨机出口滤网筛孔的孔径选择及出口滤网的洁净程度。若磨机出口滤网孔径过大,则较粗的物料不但易加重泵及旋流器的磨扣工,甚至会造成泵的卡涩;若磨机出口滤网孔径过小,则滤网容易堵塞,并造成磨机出口甩浆;若磨机出口滤网孔径过小,则滤网容易堵塞,并造成磨机出口甩浆。另外,正常运行时,由于浆液浓度较高且石灰石中含有一定的杂质如木屑等,也会出现磨机出口滤网堵塞现象,导致磨机出口甩浆。因此,我们应选择合理的滤网孔径,并保持出口滤网的洁净。

(3)球磨机出口易甩钢球

球磨机出口易甩钢球的原因多为球磨机内料位过高。造成球磨机内料位过高的原因有二:一是水料比减少,使水的携带能力下降,从而导致磨机内料位升高;二是磨入口料径过大,使料在磨机内的停留时间增加从而导致磨机内料位过高。因此,运行中应严格控制这两种因素。

三、结语

湿式球磨机对电厂来说是湿法脱硫投运后才开始使用的新型设备,在设备的故障处理及优化运行方面还有很多老板挖掘的地方,需要我们在今后的工作中付出更多的努力。

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