NID干法脱硫系统的脱硫剂为生石灰,要求颗粒粒径≤1mm。而实际上,一般石灰石块在被烧制成生石灰后,经过两道磨制工艺,就会变成粒径为几十甚至十几米的生石灰粉末,便于输送和储存。生石灰仓是暂时储存生石灰的设备,容积一般设计为能容纳系统使用3~7天的生石灰量,并尽可能靠近设备本体,减少输送距离。
生石灰仓的均匀卸料和生石灰的有效输送是确保脱硫系统正常运行的重要条件。为避免生石灰在灰仓下落过程中形成“中心流”而导致流动“死区”,造成灰料流动不均匀、不稳定,设计选型时需要从灰斗壳体材料和锥形部分半顶角两方面综合考虑。
研究表明,在壳体的常用材料中,不锈钢和聚四氟乙烯 ,铝合金和碳钢次之。考虑到成本和安装的因素,灰斗的壳体材料可采用普通碳钢;内壁可涂环氧涂料,以防止生石灰粉结壁。
借鉴国外的设计,电除尘器底部螺旋一般选用悬臂轴式螺旋输送机,轴承的长度仅为螺旋长度的一半,且不采用吊轴承(如图2)。
图2悬臂轴式螺旋输送机
其设计理念为避免吊轴承的出现,防止堵灰。但这种设计对螺旋材质、加工和系统设计及运行水平的要求相当高。目前国内的设备分包商往往对这种设计缺乏足够的理解和重视,采用低等级钢材,加工粗糙,导致硬度、强度和同心度指标低。若采用这种设计,叶片在运行一段时间后,就会出现偏心、弯曲、折断等故障,因此不建议采取这种设计。
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在实际脱硫工程中,对除尘器底部螺旋输送机进行了改进(如图3)。螺旋输送机的吊轴承被延长,伸出接口法兰,悬挂在流化斜槽的灰斗壁上,同时将螺旋叶片也伸出接口法兰并与吊轴承相隔一段距离,且螺旋叶片高于流化斜槽上的流化布,以避免割伤。由于部分螺旋叶片设置在流化斜槽上,输送的粉料就可以被完全推到流化斜槽上,并在流化风的作用下输送,防止了物料的堆积结块。同时,还在螺旋尾端壁上加入压缩空气,进风导管在螺旋电机电流增大时,开启压缩空气,有助于将结块物料打碎,辅助物料输送。工程应用表明,这一改进十分有效。
图3 ESP2底部螺旋改进前后设计示意