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NID干法脫硫系統(tǒng)中螺旋輸送機的選用分析

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螺旋輸送機是一種常用的粉體連續(xù)輸送機械，其主要工作構件為螺旋，螺旋通過在料槽中作旋轉運動將物料沿料槽推送，以達到物料輸送的目的。螺旋輸送機主要用于輸送粉狀、顆粒狀和小塊狀物料，具有構造簡單、占地小、設備布置和安裝簡單、不易揚塵等特點。干法脫硫除塵系統(tǒng)需要對粉體物料進行收集、輸送等處理，且對系統(tǒng)粉塵排放和現(xiàn)場環(huán)境粉塵指標有嚴格要求，因此螺旋輸送機被廣泛選用。NID系統(tǒng)選用螺旋輸送機作為生石灰的卸料和輸送、脫硫灰的排出和輸送的設備。
1.生石灰倉底變頻螺旋和生石灰輸送螺旋
NID干法脫硫系統(tǒng)的脫硫劑為生石灰，要求顆粒粒徑≤1mm。而實際上，一般石灰石塊在被燒制成生石灰后，經過兩道磨制工藝，就會變成粒徑為幾十甚至十幾微米的生石灰粉末，便于輸送和儲存。生石灰倉是暫時儲存生石灰的設備，容積一般設計為能容納系統(tǒng)使用3—7天的生石灰量，并盡可能靠近設備本體，減少輸送距離。
生石灰倉的均勻卸料和生石灰的有效輸送是確保脫硫系統(tǒng)正常運行的重要條件。為避免生石灰在灰倉下落過程中形成“中心流”而導致流動“死區(qū)”，造成灰料流動不均勻、不穩(wěn)定，設計選型時需要從灰斗殼體材料和錐形部分半頂角兩方面綜合考慮。
研究表明，在殼體的常用材料中，不銹鋼和聚四氟乙烯最好，鋁合金和碳鋼次之?？紤]到成本和安裝的因素，灰斗的殼體材料可采用普通碳鋼；內壁可涂環(huán)氧涂料，以防止生石灰粉結壁。
灰斗出口經插板門接變頻螺旋逐級變小，最后與生石灰螺旋輸送機入口相接。在設計這部分系統(tǒng)中，應注意灰斗開口尺寸要盡可能大。螺旋的葉片，沿著螺旋輸灰方向，螺距連續(xù)增大，為變螺距型式。這種設計有利于在灰倉出口處，沿螺旋輸灰方向的灰物料均能落入螺旋中，可避免產生流動“死區(qū)”。
從生石灰倉底部到消化器的距離為一般為6—20m，在選用生石灰螺旋輸送機時，為避免螺旋中過多的吊軸承，影響輸送，可以選用多級螺旋，單級螺旋一般不超過8m。由于生石灰耗量一般都在3000kg/h以下，因此螺旋直徑一般選為200—300mm。
2.反應器底部螺旋
NID脫硫反應器為矩形輸送床式反應器，反應器壓降為1200—1800Pa，煙氣流速一般為15—18m/s。循環(huán)灰和粉狀脫硫劑在高氣速的流化作用下，邊輸送邊反應，完成脫硫過程。流化床輸送和反應穩(wěn)定運行的關鍵是不能出現(xiàn)塌床現(xiàn)象。當鍋爐在低負荷運行、反應器內流速過低時，或在系統(tǒng)啟動、故障或調試情況下，物料含濕量過大，團聚增重時，都會造成部分粉料塌落。為及時將塌落的物料輸送出去，避免反應器彎頭處物料堆積，影響系統(tǒng)正常運行，在反應器設計時，底部彎頭處應設置螺旋輸送機。
由于循環(huán)灰易于結塊且結塊后硬度較大，因此螺旋的葉片應設計為斷續(xù)式葉片。這樣旋轉的螺旋葉片不僅有輸送功能，還有對結塊物料的切割粉碎功能。如果出現(xiàn)彎頭堆積物料，也可以采用人工輔助清理的辦法，以延長螺旋的運行壽命。NID反應器底部螺旋輸送機，一般設計輸送能力為8m3/h，直徑400mm，主軸轉速10rpm。
3.除塵器底部輸灰螺旋
在配電除塵器的NID脫硫系統(tǒng)中，一般電除塵器底部灰斗設計為船形灰斗，灰斗底部接550—600mm寬的流化斜槽。流化斜槽的作用是在流化風的作用下，將斜槽內的脫硫灰輸送至流化底倉，其傾角一般小于6度。但在電除塵器的最后一個電場，若仍采用流化斜槽，則難免有少量的細微粉塵被流化風揚起，從電除塵器的出口喇叭逃逸，造成粉塵排放超標。因此，最后一個電場的灰斗輸灰設計大多采用螺旋輸送機。
螺旋輸送機機身頂部可以設計為敞開形式與船形灰斗相接，或留有不小于0.16m2的接口與錐形灰斗相接，機身尾端與流化斜槽以法蘭連接。在設計選型上，如果僅考慮正常運行工況，選用直徑200mm的螺旋輸送機即可。但考慮到前幾個電場可能會出現(xiàn)故障而導致最后一個電場輸灰負荷加大，且小管徑螺旋中容易產生粉料堵塞的情況。因此，一般選用的螺旋輸送機直徑不小于300mm。
在實際脫硫工程中，對除塵器底部螺旋輸送機進行了改進。螺旋輸送機的吊軸承被延長，伸出接口法蘭，懸掛在流化斜槽的灰斗壁上，同時將螺旋葉片也伸出接口法蘭并與吊軸承相隔一段距離，且螺旋葉片高于流化斜槽上的流化布，以避免割傷。由于部分螺旋葉片設置在流化斜槽上，輸送的粉料就可以被完全推到流化斜槽上，并在流化風的作用下輸送，防止了物料的堆積結塊。同時，還在螺旋尾端壁上加入壓縮空氣，進風導管在螺旋電機電流增大時，開啟壓縮空氣，有助于將結塊物料打碎，輔助物料輸送。
4.總結
在NID干法脫硫系統(tǒng)中輸送粉體物料時需要選用螺旋輸送機。螺旋輸送機的設計、選型及使用中應注意以下幾點：
(1)除塵器底部的螺旋輸送機應盡可能減少或避免選用吊軸承；
(2)生石灰倉底的變頻螺旋宜采用變螺距設計，且灰斗半頂角設計建議為15度；
(3)在除塵器運行過程中，應保證系統(tǒng)熱啟動，并注意運行過程的保溫；螺旋連續(xù)運行時，要定時測量電機電流；在特殊情況下，可加入壓縮空氣，以輔助物料的輸送。(圖/文http://w177.cn/)

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