湿磨机堵料原因分析及处理
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【摘 要】 磨机是脱硫制浆系统中的重要组成部分，是脱硫系统中保证持续、稳定供浆的基础。磨机堵料是制约磨机正常运行的一项重要原因，本文针对西部矿业股份有限公司唐湖电力分公司磨机堵料的实际情况，进行了原因分析，并提出了整改措施，效果良好。
【关键词】 磨机堵料 给料调整 工艺水分配 进料补水
唐湖电力分公司位于青海省海北州海晏县境内，装机容量为2台135MW纯凝气式机组，是目前国内海拔最高、单机容量最大的火力发电厂。机组脱硫系统于2010年9月开工建设，采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺。该脱硫系统使用的石灰石浆液由2台出力为2t/h的湿式球磨机供给，脱硫系统自调试试运行以来，磨机进料频繁发生堵料现象，脱硫制浆系统无法正常运行，致使整个脱硫系统的供浆不足，脱硫效率达不到设计要求。堵料后，需要花费大量的人力、物力、财力对磨机进行清理，严重时导致脱硫系统停运。为了彻底解决磨机堵料问题，对磨机从设计、安装、工艺等各方面进行了详细的分析和研究。
1 基本情况
磨机进料部共三部分组成：（1）石灰石主进料口，管径为200倾斜管段850mm和2米的垂直管段组成，主要作用是石灰石由皮带给料机下料经垂直管段和倾斜管段后进入磨机；（2）工艺水补水口，管径为80垂直管段，主要作用是提供磨机制浆中使用的补充工艺水；（3）浆液循环回流口，管径为200的垂直管段，主要作用是将磨机出口经旋流器分配后不合格的浆液返回至磨机重新制备，周而复始，直至浆液密度和粒度达到使用要求。运行中磨机通常给料量≥2t/h，工艺水磨机进料口按1.5t/h，磨机出口稀释水2.5t/h分配。磨机启动后通常在10分钟左右磨机石灰石主进料口就会发生石灰石将进料管堵塞，造成工艺水和循环回流浆液外溢。
2 原因分析
（1）检查发现皮带给料机给料存在给料不均匀的现象。料仓出口料层厚度调节挡板为活动调节方式，由于石灰石硬度较大，造成活动调节挡板自由活动位移频繁，给料量变化较大，超额定给料量情况存在。
（2）给料工艺水和磨机出口浆液稀释水分配存在不合理的现象，需要根据实际运行工况进行实时调整。在试运行阶段，对工艺水在在给料和稀释的分配采用的是固定方式，即在初始制浆和正常制浆阶段的流量分配采用的是同一的固定模式，这种模式不能适应磨机参数变化和动态调节的需要，自适应能力差，给料量、工艺水流量、浆液密度、出力之间的协调关系不够，不能确保磨机工作在最佳工况，使得磨机的出力下降。
（3）进料工艺水安装位置不合理，由于循环回流浆液和给料工艺水基本在同一安装位置，造成石灰石在该区段的旋流现象存在，工艺水不能发挥携带石灰石进料的作用，而且在主进料口由明显的石灰石粘结管壁的现象。
3 改造方案
（1）针对给量量不均匀的实际情况，结合皮带给料实际运行特点，对皮带给料机料仓出口挡板进行了技术改造。没有改造前，挡板调节采用的是活动调节方式。料仓的石灰石进入皮带后，挡板由于是活动的，料层的厚度只能依靠挡板自身的重量进行调节，当料层较厚的时候，调节功能就逐步丧失。针对这个问题，将挡板改造成固定调节调节方式。当运行工况确定后，挡板的开度不在随意调整而是在一定的运行周期内固定不变，避免了给料量突变的影响。
（2）据磨机出口浆液密度的要求，整个制浆系统的水料分配比例应维持在1：4左右合适，当这80%的水量又必须合理的分配在进料口和出口浆液箱中，而且还要根据运行工况进行合理的调整。根据存在的问题提出了分阶段分配水量的方案，即启动阶段分配方案和补充阶段分配方案。启动阶段实行进料补水，浆液箱停补水的方案。具体措施为在磨机初始启动阶段，由于浆液的密度和浆液的颗粒度还达不到要求，磨机出口的浆液在旋流器分配后的大部分需要经过几次回流浆液才能达到设计要求，在这个阶段如果在浆液箱进行补水，使得浆液密度不能在短时间内达标，不仅需要不断的给料，而且还由于循环回流的浆液密度偏低，造成石灰石在磨机内停留的时间缩短，磨机的有效出力降低。浆液箱在这个阶段停止补水，可以缩短磨机的制浆时间，并且充分的发挥磨机的出力。磨机初始制浆的浆液达标后，磨机进行正常的补充阶段阶段，在这个阶段实行进料和浆液箱同时补水的方案。这个阶段的水量分配需要根据实际运行工况做动态调整，原则是在固定给量量不变的情况下，对水量进行调整，一般分配原则是进料补水与浆液箱稀释水的比例调整在1：1.5-2.5之间，具体情况视磨机运行情况而定。
（3）进料补水管道的位置由原来的倾斜管入口改到皮带给料机出口和下降管段的入口处。这样不仅增加了稀释水的出口流速和流程，降低了了在水平进料管段形成旋流区的可能性。由于石灰石在进入进料口后先要经过石灰石主进料口的垂直段然后进入倾斜段，在这个区段，石灰石的需要经过近3米的路程方可达到磨机入口的螺旋管，在螺旋管螺纹的带动下进入磨机的筒体。由于石灰石的内还有大量的粉末，容易粘结在主进料口的管壁上，不仅降低了石灰石的流动性，还减少了管道的有效流通截面积，特别是在垂直段与倾斜段的交界处，石灰石颗粒的动能将降低，加之循环回流浆液的共同作用，在此处极易形成流通死区。通过实验，将进料工艺水的的位置改在主进料口的入口处，可以有效的提高石灰石的流通性，通过水流的不断冲刷，管壁内不易造成石灰石粉末的粘结，有效的避免了死区的堵料现象。
4 改造效果
经过技术改造后，目前磨机运行没有出现过堵料现象，制浆稳定性有了很大程度的提高，主要表现在以下几方面：
（1）给料均匀性增加。通过称重给料机的运行数据可以看出，给料的均匀性明显增加。给料料的变化范围由以前的±1吨降低到了±0.2吨。
（2）过对补充水量运行方案的调整，制浆时间明显缩短。初始制浆时间由原来的48小时左右缩减到了现在的24小时左右，制浆时间明显缩短，不仅降低了厂用电量，还提高了浆液制备系统的保障性。而且通过旋流器返回磨机的浆液数量明显减少，减轻了磨机运行的进料负荷，提高了运行效率。
5 结语
通过对磨机堵料的实际情况进行分析，对结构、工艺及运行调整等方面的技术改造，有效的解决了磨机堵料的问题。技改后，磨机在运行中没有出现过堵料现象，提高了制浆系统运行的稳定性，降低了劳动强度，解决了一直困扰磨机运行的主要技术难题。