火电厂FGD脱硫系统中石灰石粉的制备技术
摘要：火电厂发电机组烟气采用石灰石—石膏烟气脱硫湿法）工艺（FGD），其脱硫剂大都为石灰石粉，本文主要介绍了采用立磨制备石灰石粉工艺的技术。
2004年，我国原煤消耗约9亿吨，比2003年多消耗1亿多吨。我国SO2排放量居世界第一，2003年以达2159万吨。燃煤火电厂是SO2污染最集中、规模最大的行业，也是我国控制SO2污染的重点行业。迄今为止，在所建成或建设中的国内外大型火电厂机组烟气脱硫均以石灰石—石膏烟气脱硫湿法工艺（FGD）为主，其脱硫剂为石灰石粉，而石灰石粉的品质、细度及颗粒分布是影响脱硫效果关键性因素之一，因此脱硫用石灰石粉的制备对整个脱硫过程起着至关重要的作用。
1 国内火电厂脱硫用石灰石粉制备技术现状
2002年底，我国火电厂烟气脱硫在政策上和技术上完成了准备工作，2003年底进入发展期，2004年进入快速发展期。2004年底，全国约有2000万千瓦装机的烟气脱硫设施投运或建设，约3000万千瓦装机的烟气脱硫设施正在施工建设。截至2004年12月底，全国已投运和烟气脱硫项目 16065MW，占火电厂总装机容量的4.9%，其中以石灰石粉为脱硫剂的湿法脱硫占总装机容量的96%。目前我国大型火电机组脱硫用石灰石粉制备技术大都使用传统的管磨工艺，成品细度为150目左右，成品的颗粒分布不合理，导致脱硫率下降。
2 国外火电厂脱硫用石灰石粉制备技术现状
目前，全世界已有17个国家和地区采用了石灰石—石膏烟气脱硫湿法工艺（FGD），电站装机总容量达2~2.5亿KW，每年脱除1000万吨SO2。日本是世界上最早大规模应用FGD技术的国家，截至1990年其装置达1900多套，总装机容量0.5~0.6亿KW。美国采用的脱硫工艺80%是FGD 技术。欧洲的FGD技术以德国发展最为迅猛，其装机容量超过0.36~0.46亿KW，居世界第三。以上发达国家脱硫中所使用的石灰石粉的制备及石灰石原料的选择，是根据一系列实验数据以及高效的制粉工艺生产出来的，因此其脱硫率高，运行费用低。
3 石灰石粉制备工艺中影响脱硫效率的几个主要因素
3.1 石灰石品位
石灰石品位由CaO含量来确定，纯石灰石的CaO最高含量为56%，石灰石纯度越高，脱硫效率越好。作为工艺设计人员在进行配料设计时，既要计算其化学成份，也要了解它的物理性能。石灰石一级品的氧化钙含量为48%~54%；石灰石不一定要求CaO含量越高越好。CaO>54%的石灰岩，其纯度较高而大理石化，不易粉磨，化学稳定性也强，就不适合作为脱硫剂来用。
3.2石灰石粉的细度
石灰石粉颗粒的粒度越小，质量比表面积就越大。由于石灰石的消溶反应是固—液两相反应，其反应速率与石灰石颗粒比表面积成正比，因此，较细的石灰石颗粒的消溶性能好，各种相关反应速率较高，脱硫效率及石灰石利用率较高，但石灰石的粒度愈小，破碎的能耗愈高。通常要求的石灰石粉通过325目筛（44微米）的过筛率达到95%。
同时石灰石粉的粒度与石灰石的品质有关。为保证脱硫效率和石灰石利用率达到一定水平，当石灰石中杂质含量较高时，石灰石应当磨制得更细一些。
4 采用立磨工艺的石灰石粉制备技术
采用石灰石粉作为脱硫剂的FGD工艺，石灰石粉需通过固—液两相的消溶反应，其反应速率与石灰石颗粒比表面积成正。石灰石粉粒颗粒的粒度越小，质量比表面积就越大，石灰石颗粒的消溶性能好，各种相关反应速率较高。但石灰石的粒度愈小，破碎的能耗愈高。通常要求的石灰石粉通过325目筛（44微米）的过筛率达到95%。同时石灰石粉的粒度与石灰石的品质有关。为保证脱硫效率和石灰石利用率达到一定水平，当石灰石中杂质含量较高时，石灰石要磨制得更细一些。采用传统的管磨技术制备石灰石粉，能耗大，产量低，工艺流程复杂，细度及颗粒级配难以控制。随着粉磨技术的发展，采用立磨粉磨技术，由于其采用料层粉磨原理，能耗低（比管磨机的电耗低20~30%），产品化学成分稳定、颗粒级配均齐，工艺流程简单。
4.1 制备工艺简介
进厂石灰石由汽车或铲车卸入料斗，石灰石采用一级破碎，石灰石经板式喂料机将石灰石块送入破碎机，进料粒度一般控制在400-500mm，出料粒度控制在15mm左右，破碎后的石灰石经输送机设备送入石灰石库内，库顶设单机收尘器除尘。
经破碎后的石灰石由库底调速皮带秤计量配料后，由皮带输送机喂入立磨进行粉磨，成品为细度250目石灰石粉。粉磨后的石灰石粉经输送机送入成品库储存。储库库顶设有单机收尘器除尘。
成品由设在库底的散装机，送入散装罐汽车运输出厂。
5 采用立磨工艺的石灰石粉制备工艺技术的主要特点
立磨粉磨工艺采用料层分摸磨原理，碾磨压力可调、噪音低、能耗低、磨损小，对物料适应性强，工艺流程简单，系统效率高。全系统为负压操作，粉尘污染小。立磨粉磨工艺，其产品颗粒级配均齐，产品细度可调（产品细度可达600目以上），同时产品的细度可以快速测定、校正。
该生产线工艺采用国内自行生产的设备、工艺流程通畅，投资省上马快，易于生产管理。在选择生产工艺方案和设备选型时, 采用成熟、可靠的新工艺、新技术，做到技术先进、经济合理、切实可靠。电气自动化控制水平做到可靠、实用。高度重视了环境的综合治理，可以达到国家标准。主要经济技术指标：石灰石粉细度：325目，筛余<5%；综合电耗：45KW/吨。
综上所述，采用立磨工艺的石灰石粉制备技术，其产品的细度及颗粒级配均齐、产品的细度可以快速测定、校正，能够很好满烟气脱硫所需要的合适的石灰石粉，提高脱硫效率。 其工艺流程简单，能耗比传统的管磨工艺降低20~30%，产品质量大幅提高。
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