專利名稱：煙氣脫硫工藝低位布置石灰石漿液制備裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及火力發(fā)電廠石灰石/石灰-石膏濕法煙氣脫硫工藝中石灰石漿液制備裝置及其方法。
(二)、背景技術(shù)電站和工業(yè)用鍋爐通常采用化石燃料，諸如煤和油。由于這些化石燃料一般含有硫的成分，因此，在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二氧化硫等有害物質(zhì)。石灰石-石膏濕法煙氣脫硫裝置廣泛使用于大型電站鍋爐中，用于除去鍋爐煙氣中的二氧化硫。石灰石-石膏濕法煙氣脫硫裝置需要石灰石漿液作為吸收劑來(lái)吸收煙氣中的二氧化硫。石灰石漿液由一定粒度的石灰石粉與水混合制得，所以石灰石粉的制備是漿液制備的最重要工序。通常，在礦山和冶金領(lǐng)域礦石粉及其漿液制備有兩種系統(tǒng)，干式制漿系統(tǒng)和濕式制漿系統(tǒng)。
常規(guī)的濕式制漿系統(tǒng)的工藝流程是石灰石經(jīng)過(guò)初步破碎后，儲(chǔ)存在高位布置的石灰石倉(cāng)中，經(jīng)過(guò)石灰石倉(cāng)底部的皮帶給料機(jī)將石灰石送入石灰石倉(cāng)下方的濕式球磨機(jī)中加水磨制，從磨機(jī)出來(lái)的石灰石漿液進(jìn)入設(shè)置在地面上的石灰石漿液箱，通過(guò)臥式石灰石漿液循環(huán)泵將漿液送到一級(jí)石灰石漿液旋流器，對(duì)石灰石漿液進(jìn)行初步的篩選，旋流器底部的主要含粗顆粒的漿液回到磨機(jī)進(jìn)行再磨制，旋流器上部的漿液收集到二級(jí)漿液循環(huán)箱，通過(guò)二級(jí)臥式循環(huán)漿液泵送到二級(jí)石灰石漿液旋流器進(jìn)行分離，底部漿液回到磨機(jī)，溢流漿液到石灰石產(chǎn)品漿液箱儲(chǔ)存，通過(guò)泵送到吸收塔參加脫硫反應(yīng)。
傳統(tǒng)裝置占地面積大，工作效率有待進(jìn)一步提高。由于濕式磨機(jī)的特點(diǎn)使得從磨機(jī)排出的漿液沒(méi)有任何動(dòng)力，只能通過(guò)重力，自流到低位的石灰石漿液箱，這使沉重、龐大的磨機(jī)必須高位布置，這導(dǎo)致石灰石倉(cāng)等相關(guān)設(shè)備、整個(gè)建筑物的高度都必須提高，極大地增加了土建工程量和工程造價(jià)。
(三)、發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提出了一種改進(jìn)的煙氣脫硫工藝低位布置石灰石漿液制備裝置及其方法，解決降低土建工程量和工程造價(jià)、降低材料費(fèi)用、減少設(shè)備占地面積、提高工作效率的問(wèn)題。
本發(fā)明的技術(shù)方案這種煙氣脫硫工藝低位布置石灰石漿液制備裝置，由稱量給料機(jī)、濕式球磨機(jī)、石灰石漿液池、石灰石漿液池循環(huán)泵、水力旋流器和石灰石漿液儲(chǔ)存箱串聯(lián)而成，其特征在于稱量給料機(jī)和濕式球磨機(jī)設(shè)于地面上，石灰石漿液池設(shè)置在地面以下，石灰石循環(huán)漿液泵為液下泵，從石灰石循環(huán)漿液泵泵出的漿液出口端與位于濕式球磨機(jī)上方的水力旋流器連接，其水力旋流器的底流出口由管道與濕式球磨機(jī)的入料口連通，水力旋流器的溢流口連通石灰石漿液儲(chǔ)存箱。
上述石灰石漿液儲(chǔ)存箱底部連接輸送管，經(jīng)II級(jí)循環(huán)泵連接II級(jí)水力旋流器，II級(jí)水力旋流器的底流出口由管道與濕式球磨機(jī)的入料口連通，II級(jí)水力旋流器的溢流口連通II級(jí)石灰石漿液儲(chǔ)存箱。
上述石灰石漿液池主體材料為混凝土，內(nèi)襯玻璃鱗片或玻璃鋼等防腐材料。
本發(fā)明煙氣脫硫工藝低位布置石灰石漿液制備方法，其特征在于工藝步驟是(1)、首先由稱量給料機(jī)給料，石灰石塊被定量地輸送進(jìn)設(shè)于地面上的濕式球磨機(jī)；(2)、在濕式球磨機(jī)入口同時(shí)加入定量的水，水與石灰石塊混合物在濕式球磨機(jī)中被破碎、研磨、攪拌均勻并形成石灰石漿液；(3)、石灰石漿液通過(guò)自流進(jìn)入位于濕式球磨機(jī)下方的石灰石漿液池；(4)、然后通過(guò)石灰石漿液循環(huán)泵，將石灰石漿液提升至位于濕式球磨機(jī)上方的水力旋流器中進(jìn)行旋流分離，其中較粗粒徑的底流經(jīng)水力旋流器下口返回濕式球磨機(jī)；(5)、具有較小的、合格粒徑和濃度的石灰石漿液通過(guò)溢流口進(jìn)入石灰石漿液儲(chǔ)存箱直接儲(chǔ)存，箱內(nèi)設(shè)置攪拌器。上述制備的石灰石漿液濃度20-24％，石灰石粉粒徑小于63μm，過(guò)篩率90％以上。
進(jìn)入石灰石漿液儲(chǔ)存箱中較大粒徑的石灰石漿液經(jīng)II級(jí)循環(huán)泵，進(jìn)入II級(jí)水力旋流器進(jìn)行二次旋流分離，II級(jí)水力旋流器的底流返回到濕式球磨機(jī)中進(jìn)行再次破碎和研磨，II級(jí)水力旋流器的溢流口連通II級(jí)石灰石漿液儲(chǔ)存箱。制備的石灰石漿液濃度20-24％，石灰石粉粒徑小于31μm，過(guò)篩率90％以上。
在石灰石漿液中，水與石灰石加入量之比，即水灰比是1∶3～1∶4。
經(jīng)過(guò)水力旋流器分離后，需回流重新研磨的不合格漿液量，即底流量與產(chǎn)生的合格漿液量之比，即回流倍率為3.5。
上述水力旋流器的溢流率是40％，運(yùn)行溫度25-35℃。
該發(fā)明濕式球磨機(jī)-石灰石制漿系統(tǒng)對(duì)設(shè)備選擇、流程布局、水灰比、回流倍率、溢流率、運(yùn)行溫度、鋼球比例都進(jìn)行了最佳配置。本發(fā)明利用濕式球磨機(jī)對(duì)塊狀石灰石物料進(jìn)行研磨，采用設(shè)置在地面下石灰石循環(huán)漿液池，代替常規(guī)的地面上的石灰石漿液箱，石灰石循環(huán)漿液泵采用液下泵，然后用水力旋流器來(lái)分離合格粒徑的石灰石漿液，粒徑不合格的石灰石返回濕式球磨機(jī)繼續(xù)研磨，整個(gè)系統(tǒng)采用閉路循環(huán)，能將石灰石塊磨制成合格細(xì)度的石灰石漿液，整個(gè)過(guò)程為物理過(guò)程，無(wú)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生。與傳統(tǒng)技術(shù)相比具有以下效果占用場(chǎng)地面積較小，工程整體造價(jià)較低。石灰石循環(huán)漿液池設(shè)置在地面下，采用混凝土的結(jié)構(gòu)，石灰石循環(huán)漿液泵采用液下泵，一方面降低了濕式磨機(jī)的基礎(chǔ)高度，石灰石給料口的高度隨之降低，從而降低整個(gè)磨制車間建筑物和石灰石儲(chǔ)倉(cāng)的高度，降低了系統(tǒng)的基礎(chǔ)投資；另外用地下混凝土循環(huán)漿液池代替碳鋼襯膠的地上循環(huán)漿液箱，也降低了設(shè)備材料的費(fèi)用；該系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境好，既保證石灰石漿液成品滿足常規(guī)濕式磨制系統(tǒng)的要求，又可以大大降低了磨制系統(tǒng)工程的造價(jià)。適用于火力發(fā)電廠石灰石/石灰-石膏濕法煙氣脫硫工藝的石灰石漿液制備系統(tǒng)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例一I級(jí)再循環(huán)制備工藝及裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例二II級(jí)再循環(huán)制備工藝及裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
1-稱量給料機(jī)、2-濕式球磨機(jī)、3-石灰石漿液池、4-石灰石漿液循環(huán)泵、5-水力旋流器、6-石灰石漿液循環(huán)箱、7-II級(jí)循環(huán)泵、8-II級(jí)水力旋流器、9-石灰石漿液儲(chǔ)存箱。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一參見(jiàn)圖1本發(fā)明的濕式球磨機(jī)石灰石制漿系統(tǒng)可分為I級(jí)再循環(huán)系統(tǒng)和II級(jí)再循環(huán)系統(tǒng)，以滿足不同粒徑漿液的需要。來(lái)自于礦山的石灰石通常被破碎成20mm以上的石灰石塊。石灰石-石膏濕法煙氣脫硫裝置需要的石灰石粒徑須滿足細(xì)度小于63μm、過(guò)篩率90％的要求，同時(shí)這些石灰石粉還必須被調(diào)制成均勻的漿液才能被加入到煙氣脫硫裝置中。當(dāng)石灰石粒徑只需要細(xì)度小于63μm、過(guò)篩率90％的要求時(shí)，采用圖1所示的I級(jí)再循環(huán)制備工藝及裝置。
在本發(fā)明的石灰石漿液制備系統(tǒng)中，通過(guò)稱量給料機(jī)1，石灰石塊被定量地輸送進(jìn)濕式球磨機(jī)2，在濕式球磨機(jī)入口同時(shí)加入定量的水。水與石灰石塊混合物在濕式球磨機(jī)中被破碎、研磨、攪拌均勻并形成石灰石漿液，在這些石灰石漿液中，一部分石灰石粒度已經(jīng)合格，另一部分石灰石粒度不合格。這些石灰石漿液通過(guò)自流進(jìn)入石灰石漿液循環(huán)池3，然后通過(guò)立式石灰石漿液循環(huán)泵4，將石灰石漿液送入水力旋流器5中，水力旋流器5的作用是利用密度差將不同粒徑的石灰石粉進(jìn)行分離，具有較小的、合格粒徑和濃度的石灰石漿液通過(guò)溢流進(jìn)入石灰石漿液循環(huán)箱6直接儲(chǔ)存，或進(jìn)行更細(xì)的分離；較大的、不合格粒徑的石灰石漿液通過(guò)水力旋流器5的底流返回到濕式球磨機(jī)中進(jìn)行再次破碎和研磨。為了防止?jié){液沉積，石灰石漿液循環(huán)箱6中須設(shè)置攪拌器。
實(shí)施例二參見(jiàn)圖2當(dāng)石灰石粒徑需要細(xì)度小于31μm、過(guò)篩率90％的要求時(shí)，一般采用圖2所示的II級(jí)再循環(huán)制備工藝及裝置。II級(jí)再循環(huán)系統(tǒng)是在I級(jí)再循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行一次水力旋流分離，經(jīng)過(guò)II級(jí)循環(huán)分離，可得到石灰石粒徑需要細(xì)度小于31μm、過(guò)篩率90％的漿液。
首先，在地下鑿?fù)谝粋€(gè)石灰石漿液池代替過(guò)去的石灰石漿液箱，第二，石灰石漿液循環(huán)泵采用液下泵的型式，液下泵的泵體和葉輪垂直伸入石灰石漿液池內(nèi)。這是因?yàn)?，在零米以下，布置常?guī)水泵，需開(kāi)鑿泵坑及相應(yīng)的意外排水系統(tǒng)，以防止水泵被水淹沒(méi)，這導(dǎo)致開(kāi)挖的工程量很大，而采用液下泵，則使石灰石漿液池和水泵置于一個(gè)池中，減少了占地，并使得運(yùn)行更安全。這樣石灰石漿液池可以布置在零米以下，從而降低對(duì)石灰石磨機(jī)的出口高度的要求。進(jìn)入石灰石漿液儲(chǔ)存箱6中較大粒徑的石灰石漿液經(jīng)II級(jí)循環(huán)泵7，進(jìn)入II級(jí)水力旋流器8進(jìn)行二次旋流分離，II級(jí)水力旋流器的底流返回到濕式球磨機(jī)2中進(jìn)行再次破碎和研磨，II級(jí)水力旋流器的溢流口連通II級(jí)石灰石漿液儲(chǔ)存箱9。
本發(fā)明的工藝步驟是(1)、稱量給料機(jī)給料，石灰石塊被定量地輸送進(jìn)濕式球磨機(jī)；(2)、在濕式球磨機(jī)入口同時(shí)加入定量的水，水與石灰石塊混合物在濕式球磨機(jī)中被破碎、研磨、攪拌均勻并形成石灰石漿液；(3)、石灰石漿液通過(guò)自流進(jìn)入設(shè)置在地下的石灰石漿液池；(4)、然后通過(guò)立式石灰石漿液再循環(huán)泵，將石灰石漿液送入水力旋流器中，利用密度差將不同粒徑的石灰石粉進(jìn)行旋流分離；(5)、具有較小的、合格粒徑和濃度的石灰石漿液通過(guò)溢流進(jìn)入石灰石漿液儲(chǔ)存箱直接儲(chǔ)存，箱內(nèi)設(shè)置攪拌器。
制備的石灰石漿液濃度20-24％，石灰石粉粒徑小于63μm，過(guò)篩率90％以上。
進(jìn)入石灰石漿液儲(chǔ)存箱中較大粒徑的石灰石漿液通過(guò)II級(jí)水力旋流器進(jìn)行二次旋流分離，II級(jí)水力旋流器的底流返回到濕式球磨機(jī)中進(jìn)行再次破碎和研磨。
制備的石灰石漿液濃度20-24％，石灰石粉粒徑小于31μm，過(guò)篩率90％以上。
水與石灰石加入量之比，即水灰比是1∶3～1∶4。
經(jīng)過(guò)水力旋流器分離后，需回流重新研磨的不合格漿液量，即底流量與產(chǎn)生的合格漿液量之比，即回流倍率為3.5。水力旋流器的溢流率是40％，運(yùn)行溫度25-35℃。
以下是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。石灰石漿液池循環(huán)泵采用立式泵。濕式球磨機(jī)型號(hào)尺寸為MQ2280，直徑2.4m筒長(zhǎng)7m。在本發(fā)明的石灰石漿液制備系統(tǒng)中，濕式球磨機(jī)的參數(shù)設(shè)定如下轉(zhuǎn)速是17-30轉(zhuǎn)/分，容積率28％；25mm鋼球比例20％；35mm鋼球比例20％；45mm鋼球比例30％；55mm鋼球比例15％；65mm鋼球比例15％。
水與石灰石加入量之比，即水灰比1∶3～1∶4?；亓鞅堵?.5?；亓鞅堵适侵附?jīng)過(guò)旋流器分離后，底流(需回流重新研磨的不合格漿液量)與產(chǎn)生的合格漿液量之比。
兩級(jí)水力旋流器均是溢流率42％，運(yùn)行溫度32℃左右。整個(gè)系統(tǒng)出力為14t/h石灰石漿液。系統(tǒng)穩(wěn)定出力14t/h，漿液濃度25％。
漿液中石灰石粒徑分析結(jié)果為級(jí)別 累計(jì)％分級(jí)％＜21μm 848420～31μm961231～43μm99.5 3.5＞43μm 100 0.5上述兩種閉路循環(huán)系統(tǒng)的工作原理一樣，但成品粒徑的細(xì)度不一樣。
權(quán)利要求
1.一種煙氣脫硫工藝低位布置石灰石漿液制備裝置，由稱量給料機(jī)、濕式球磨機(jī)、石灰石漿液池、石灰石漿液池循環(huán)泵、水力旋流器和石灰石漿液儲(chǔ)存箱串聯(lián)而成，其特征在于稱量給料機(jī)和濕式球磨機(jī)設(shè)于地面上，石灰石漿液池設(shè)置在地面以下，石灰石循環(huán)漿液泵為液下泵，從石灰石循環(huán)漿液泵泵出的漿液出口端與位于濕式球磨機(jī)上方的水力旋流器連接，其水力旋流器的底流出口由管道與濕式球磨機(jī)的入料口連通，水力旋流器的溢流口連通石灰石漿液儲(chǔ)存箱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫工藝低位布置石灰石漿液制備裝置，其特征在于石灰石漿液儲(chǔ)存箱底部連接輸送管，經(jīng)II級(jí)循環(huán)泵連接II級(jí)水力旋流器，II級(jí)水力旋流器的底流出口由管道與濕式球磨機(jī)的入料口連通，II級(jí)水力旋流器的溢流口連通II級(jí)石灰石漿液儲(chǔ)存箱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣脫硫工藝低位布置石灰石漿液制備裝置，其特征在于上述石灰石漿液池主體材料為混凝土，內(nèi)襯玻璃鱗片或玻璃鋼等防腐材料。
4.一種煙氣脫硫工藝低位布置石灰石漿液制備方法，其特征在于工藝步驟是(1)、首先由稱量給料機(jī)給料，石灰石塊被定量地輸送進(jìn)設(shè)于地面上的濕式球磨機(jī)；(2)、在濕式球磨機(jī)入口同時(shí)加入定量的水，水與石灰石塊混合物在濕式球磨機(jī)中被破碎、研磨、攪拌均勻并形成石灰石漿液；(3)、石灰石漿液通過(guò)自流進(jìn)入位于濕式球磨機(jī)下方的石灰石漿液池；(4)、然后通過(guò)石灰石漿液循環(huán)泵，將石灰石漿液提升至位于濕式球磨機(jī)上方的水力旋流器中進(jìn)行旋流分離，其中較粗粒徑的底流經(jīng)水力旋流器下口返回濕式球磨機(jī)；(5)、具有較小的、合格粒徑和濃度的石灰石漿液通過(guò)溢流口進(jìn)入石灰石漿液儲(chǔ)存箱直接儲(chǔ)存，箱內(nèi)設(shè)置攪拌器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煙氣脫硫工藝低位布置石灰石漿液制備方法，其特征在于步驟(5)制備的石灰石漿液濃度20-24％，石灰石粉粒徑小于63μm，過(guò)篩率90％以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煙氣脫硫工藝低位布置石灰石漿液制備方法，其特征在于在步驟(5)中，進(jìn)入石灰石漿液儲(chǔ)存箱中較大粒徑的石灰石漿液經(jīng)II級(jí)循環(huán)泵，進(jìn)入II級(jí)水力旋流器進(jìn)行二次旋流分離，II級(jí)水力旋流器的底流返回到濕式球磨機(jī)中進(jìn)行再次破碎和研磨，II級(jí)水力旋流器的溢流口連通II級(jí)石灰石漿液儲(chǔ)存箱。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煙氣脫硫工藝低位布置石灰石漿液制各方法，其特征在于上述II級(jí)石灰石漿液儲(chǔ)存箱中的石灰石漿液濃度20-24％，石灰石粉粒徑小于31μm，過(guò)篩率90％以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的煙氣脫硫工藝低位布置石灰石漿液制備方法，其特征在于石灰石漿液中的水與石灰石加入量之比，即水灰比是1∶3～1∶4。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的煙氣脫硫工藝低位布置石灰石漿液制備方法，其特征在于經(jīng)過(guò)水力旋流器分離后，需回流重新研磨的不合格漿液量，即底流量與產(chǎn)生的合格漿液量之比，即回流倍率為3.5。
10.根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的煙氣脫硫工藝低位布置石灰石漿液制備方法，其特征在于水力旋流器的溢流率是40％，運(yùn)行溫度25-35℃。
全文摘要
一種煙氣脫硫工藝低位布置石灰石漿液制備裝置及其方法，稱量給料機(jī)和濕式球磨機(jī)設(shè)于地面上，石灰石漿液池設(shè)置在地面以下，石灰石循環(huán)漿液泵為液下泵，從石灰石循環(huán)漿液泵泵出的漿液出口端與位于濕式球磨機(jī)上方的水力旋流器連接，其水力旋流器的底流出口由管道與濕式球磨機(jī)的入料口連通，水力旋流器的溢流口連通石灰石漿液儲(chǔ)存箱。石灰石漿液儲(chǔ)存箱底部連接輸送管，經(jīng)II級(jí)循環(huán)泵連接II級(jí)水力旋流器，II級(jí)水力旋流器的底流出口由管道與濕式球磨機(jī)的入料口連通，II級(jí)水力旋流器的溢流口連通II級(jí)石灰石漿液儲(chǔ)存箱。本發(fā)明降低了基建投資和設(shè)備材料的費(fèi)用，適用于火力發(fā)電廠煙氣脫硫工程。
文檔編號(hào)B01D53/80GK1844006SQ200610200289
公開(kāi)日2006年10月11日 申請(qǐng)日期2006年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月30日
發(fā)明者劉漢強(qiáng), 楊東, 陳玉樂(lè) 申請(qǐng)人:國(guó)電科技環(huán)保集團(tuán)有限公司