CN217746663U

CN217746663U - 石灰石粉连续制浆装置

Info

Publication number: CN217746663U
Application number: CN202221406494.XU
Authority: CN
Inventors: 冯威; 韩长民; 吴敏; 陈意; 朱青; 丁后亮; 张轶
Original assignee: WUHAN KAIDI ELECTRIC POWER ENVIRONMENTAL CO Ltd
Current assignee: WUHAN KAIDI ELECTRIC POWER ENVIRONMENTAL CO Ltd
Priority date: 2022-06-02
Filing date: 2022-06-02
Publication date: 2022-11-08
Anticipated expiration: 2032-06-02

Abstract

本实用新型涉及一种石灰石粉连续制浆装置，包括从上至下依次设置的石灰石粉仓、叶轮给料机、称重螺旋输送机和石灰石浆液箱；石灰石浆液箱上设有液位计，顶部设有补水管，补水管上设有流量计和调节阀；装置还包括热流化风管路，热流化风管路一端与流化风机连接、另一端与叶轮给料机的进料口连通，热流化风管路上设有电磁阀；装置还包括就地PLC控制柜，就地PLC控制柜分别与叶轮给料机、称重螺旋输送机、液位计、流量计、调节阀、电磁阀信号连接；就地PLC控制柜内置石灰石粉连续制浆装置的控制程序。本实用新型能够提高石灰石粉给料计量的精度，避免给料过程中的堵料问题，提高石灰石粉制浆系统自动控制和快速反应能力，减少人工工作量。

Description

石灰石粉连续制浆装置

技术领域

本实用新型涉及石灰石-石膏湿法脱硫技术领域，具体涉及一种石灰石粉连续制浆装置。

背景技术

石灰石-石膏湿法脱硫技术是目前国内应用最广泛的技术，石灰石粉制浆是石灰石-石膏湿法脱硫系统中普遍采用的一种制浆方式。在已投运的石灰石粉制浆中，存在石灰石粉计量不精确，无法统计脱硫系统实际的石灰石耗量，同时自动控制能力差，通常采用间断运行方式，需消耗大量的人工监视。

常规的石灰石粉制浆系统下料管路设一台叶轮给料机，或一台称重螺旋输送机对石灰石粉进行输送和计量；石灰石粉给料量和烟气中SO₂质量流量采用开环调节；石灰石粉制浆补水量与石灰石浆液密度采用闭环调节。这种常规的石灰石粉制浆系统存在以下问题：一是单独采用叶轮给料机给料，由于石灰石粉空隙的原因，存在石灰石粉给料计量不准确的问题，且由于在叶轮给料机进料口管道按最大给料量涉及，在叶轮给料机进料低负荷运行时，容易堵料，造成叶轮给料机过流跳机；二是单独采用称重螺旋输送机给料，其进口管下料量大于称重螺旋输送机输送量，存在堵料的问题；三是石灰石粉给料量只与烟气中SO₂质量流量进行联锁控制，在供浆量变化造成石灰石浆液箱液位会出现液位过高或过低的情况时，需人工干预调节；四是石灰石粉制浆补水量与石灰石浆液密度采用后反馈闭环调节，缺乏石灰石粉给料量的前馈控制，存在石灰石浆液密度调节反应滞后的问题，造成石灰石浆液密度波动幅度大；五是自动联锁控制程度低，需人工监视，增加人工工作量，且控制精度不满足系统要求。

公开日为2020年6月2日，公开号为CN111217106A的中国专利中，公开了一种叶轮给料机控制系统，包括PLC控制单元以及与其连接的变频器，还包括与所述变频器连接的电机及由电机驱动的叶轮给料机。该专利能够极好的解决物料给定的稳定性问题，能够有效避免因粉料堆积严重时造成的叶轮给料机变频器的力矩增大甚至过载而造成生产的停止的问题。但该专利中也存在石灰石粉进料过大引起叶轮给料机堵塞的问题。

公开日为2018年4月24日，公开号为CN207266826U的中国专利中，公开了一种石灰石粉制浆的浆液系统，解决了磨机磨制石灰石制浆系统磨出粉体细度大，设备耗能高、故障率高、启动时间长等问题。该浆液系统包括石灰石粉仓、流化风机、石灰石粉给料机、石灰石粉浆液箱、石灰石粉浆液箱搅拌器、供浆泵和吸收塔，石灰石粉仓的侧面连接流化风机，石灰石粉仓的底部连接石灰石粉给料机，石灰石粉给料机的下料口连接石灰石粉浆液箱，石灰石浆液箱内的浆液通过供浆泵往吸收塔输送浆液。该专利中，采用常规的控制方法，同样具有常规的石灰石粉制浆系统存在的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种石灰石粉连续制浆装置，能够提高石灰石粉给料计量的精度，避免给料过程中的堵料问题，提高石灰石粉制浆系统自动控制和快速反应能力，减少人工工作量。

本实用新型为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：

一种石灰石粉连续制浆装置，包括从上至下依次设置、并通过石灰石粉下料管串联的石灰石粉仓、叶轮给料机、称重螺旋输送机和石灰石浆液箱；所述石灰石浆液箱上设有液位计，石灰石浆液箱顶部设有补水管，所述补水管上设有流量计和调节阀；所述石灰石粉连续制浆装置还包括热流化风管路，所述热流化风管路一端与流化风机连接、另一端与所述叶轮给料机的进料口连通，热流化风管路上设有电磁阀；所述石灰石粉连续制浆装置还包括就地PLC控制柜，所述就地PLC控制柜分别与所述叶轮给料机、称重螺旋输送机、液位计、流量计、调节阀、电磁阀信号连接；就地PLC控制柜内置石灰石粉连续制浆装置的控制程序。

上述方案中，所述石灰石粉连续制浆装置还包括供浆回流管、供浆泵和密度计；所述供浆回流管两端分别连通所述供浆泵的出口和石灰石浆液箱的顶部；所述供浆泵入口连接于所述石灰石浆液箱底部；所述密度计设置于供浆回流管上，密度计与所述就地PLC控制柜信号连接，密度计将测量信号传输至就地PLC控制柜。

上述方案中，所述密度计设置于供浆泵之后。

上述方案中，所述石灰石粉连续制浆装置还包括DCS控制系统，所述DCS控制系统与就地PLC控制柜通信连接进行数据双向传输。

上述方案中，所述称重螺旋输送机、液位计、流量计向所述就地PLC控制柜传输测量信号；所述就地PLC控制柜向所述叶轮给料机、调节阀、电磁阀传输控制信号。

上述方案中，所述石灰石粉下料管与石灰石粉仓连接处设顶部电动插板门；所述石灰石粉下料管与所述石灰石浆液箱连接处设底部电动插板门。

上述方案中，所述称重螺旋输送机进料口设置上柔性管道，所述称重螺旋输送机出料口设置下柔性管道。

上述方案中，所述称重螺旋输送机通过刚性支座安装于所述石灰石浆液箱顶部。

上述方案中，所述流量计安装于调节阀之前。

上述方案中，所述石灰石浆液箱内设置搅拌器。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型的石灰石粉连续制浆装置，其石灰石下粉管设置叶轮给料机和称重螺旋输送机串联，两者组成石灰石粉给料闭环控制回路，叶轮给料机负责石灰石粉给料量调节，称重螺旋输送机负责石灰石粉称重，使两者优点相结合，实现给料调节和称重分离，提高石灰石粉下料的计量精度。

2、本实用新型的石灰石粉连续制浆装置，在叶轮给料机的进料口连接热流化风管路，在叶轮给料机低负荷运行时，通过电磁阀鼓入热流化风，防止叶轮给料机上部下粉管堵料，减少下粉量，避免叶轮给料机因堵料引起过流跳机。

3、本实用新型的石灰石粉连续制浆装置，为石灰石浆液箱设置补水管，可通过石灰石粉给料量前反馈和石灰石浆液密度后反馈对补水量进行双重调节，缩短石灰石密度调节反应时间，防止调节滞后引起石灰石浆液密度的波动。

4、本实用新型可以通过石灰石浆液箱液位和SO₂质量流量对石灰石粉给料量进行双参数设定，防止石灰石箱液位波动，提高系统自动运行能力，无需人工干预。

5、本实用新型可以在脱硫系统低负荷时连续运行，减少人工监视的工作量。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型石灰石粉连续制浆装置的结构示意图；

图2是本实用新型石灰石粉连续制浆装置的控制流程图。

图中：1、石灰石粉仓；2、石灰石浆液箱；3、石灰石粉下料管；4、叶轮给料机；5、称重螺旋输送机；6、顶部电动插板门；7、底部电动插板门；8、上柔性管道；9、下柔性管道；10、液位计；11、补水管；12、流量计；13、调节阀；14、密度计；15、供浆泵；16、供浆回流管；17、电磁阀；18、热流化风管路；19、就地PLC控制柜；20、DCS控制系统。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，为本实用新型实施例提供的一种石灰石粉连续制浆装置，包括从上至下依次设置的石灰石粉仓1、叶轮给料机4、称重螺旋输送机5和石灰石浆液箱2，四者通过石灰石粉下料管3串联。石灰石浆液箱2上设有液位计10，石灰石浆液箱2顶部设有补水管11，补水管11上设有流量计12和调节阀13。石灰石粉连续制浆装置还包括热流化风管路18，热流化风管路18一端与流化风机连接、另一端与叶轮给料机4的进料口连通，热流化风管路18上设有电磁阀17。石灰石粉连续制浆装置还包括供浆回流管16、供浆泵15和密度计14；供浆回流管16两端分别连通供浆泵15的出口和石灰石浆液箱2的顶部，供浆泵15入口连接于石灰石浆液箱2底部(或者设置于石灰石浆液箱2上)，为密度计14提供浆液；密度计14设置于供浆回流管16上。

石灰石粉连续制浆装置还包括就地PLC控制柜19和DCS控制系统20，就地PLC控制柜19分别与叶轮给料机4、称重螺旋输送机5、液位计10、流量计12、调节阀13、电磁阀17、密度计14通过电缆连接，其中，称重螺旋输送机5、液位计10、流量计12、密度计14向就地PLC控制柜19传输测量信号；就地PLC控制柜19向叶轮给料机4、调节阀13、电磁阀17传输控制信号。就地PLC控制柜19内预装有石灰石粉连续制浆装置的控制程序，各项参数通过就地PLC控制柜19的面板调整。石灰石粉连续制浆装置还包括DCS控制系统20，DCS控制系统20与就地PLC控制柜19通信连接进行数据双向传输。

进一步优化，石灰石粉下料管3与石灰石粉仓1连接处设顶部电动插板门6，叶轮给料机4设于顶部电动插板门6下方，叶轮给料机4与顶部电动插板门6之间连接有热流化风管路18，称重螺旋输送机5设于叶轮给料机4下方；石灰石粉下料管3与石灰石浆液箱2连接处设底部电动插板门7。通过设置电动插板门一方面便于在远程操作时设置自动控制，另一方面在制浆系统停止时，关闭插板门，防止石灰石浆液箱水汽进入下料管。

进一步优化，称重螺旋输送机5进料口设置上柔性管道8，称重螺旋输送机5出料口设置下柔性管道9。称重螺旋输送机5的进出口采用硬连接会影响其测量精度，本实用新型采用柔性连接一是便于现场安装，二是不影响称重螺旋输送机5的测量精度。

进一步优化，称重螺旋输送机5通过刚性支座安装于石灰石浆液箱2顶部。

进一步优化，流量计12安装于调节阀13之前。

进一步优化，石灰石浆液箱2内设置搅拌器。

进一步优化，叶轮给料机4采用变频电动叶轮给料机。

进一步优化，称重螺旋输送机5采用定频电动称重螺旋输送机。

进一步优化，液位计10采用隔膜压力变送器式液位计。

进一步优化，密度计14采用质量流量密度计。

进一步优化，流量计12采用电磁流量计。

进一步优化，调节阀13采用电动陶瓷调节球阀。

进一步优化，电磁阀17为二位五通双电控电磁阀。

上述石灰石粉连续制浆装置的控制方法，包括以下步骤：

S1、设定给料量Q

根据DCS控制系统20传输到就地PLC控制柜19的SO₂质量流量W计算出Q₁值。Q₁的计算公式为：

Q₁＝W÷M_SO2×M_CaCO3×C÷A×K₁

式中，W为SO₂质量流量；M_SO2为SO₂摩尔质量，为64；M_CaCO3为CaCO₃摩尔质量，为100；C为钙硫比，取1.03；A为石灰石纯度，通过实验室分析得出；K₁为修正系数，设定在0.5-1.5之间；钙硫比C、石灰石纯度A、修正系数K₁可通过就地PLC控制柜19的面板进行调整。

通过液位计10输入石灰石浆液箱2液位H，如H低于H₁，设定Q＝Q₂，如H高于H₂，设定Q＝Q₁。H₁设定为2m，可通过就地PLC控制柜19的面板进行调整；H₂设定为石灰石浆液箱2溢流液位-0.3m，可通过就地PLC控制柜19的面板进行调整。Q₂按叶轮给料机4的100％出力设定初始值，可通过就地PLC控制柜19的面板进行调整。

运行时，给料量Q设定为Q₁或Q₂后保持不变，通过以下条件触发Q设定值变更：

给料量Q由Q₁变为Q₂的触发条件为：石灰石浆液箱2液位H低于H₁；

给料量Q由Q₂变为Q₁的触发条件为：石灰石浆液箱2液位H高于H₂。

优选的，就地PLC控制柜19对液位计10液位数据的采样时间间隔设定为500ms-5s。

S2、调节叶轮给料机4的转速

比较称重螺旋输送机5输出实测给料量Q_s和设定给料量Q，相对偏差Y绝对值在允许3％的范围内，叶轮给料机4转速保持不变；相对偏差Y绝对值超过3％且为正偏差，降低叶轮给料机4转速；相对偏差Y绝对值超过3％且为负偏差，增加叶轮给料机4转速。

相对偏差Y计算方法：

式中，Q_s为称重螺旋输送机5输出实测给料量，Q为设定给料量，Q_max为叶轮给料机4最大给料量，Q_max＝Q₂。

优选的，就地PLC控制柜19对称重螺旋输送机5称重数据的采样时间间隔设定为5s-10s。

S3、调节调节阀13的开度

取称重螺旋输送机5实测给料量Q_s在60秒间隔数值，如两者无变化，调节阀13开度不变；如两者有变化，重新计算补水量T，比较流量计12输出实测补水量T_s与计算补水量T大小，如T_s>T，减小调节阀13开度，如T_s<T,增大调节阀13开度。

补水量T的计算公式为：

T＝Q_s×K₂×K₃×K₄

式中，Q_s为称重螺旋输送机5实测给料量；K₂为水粉比，设定在2.33-2.57之间，可通过就地PLC控制柜19的面板进行调整；K₃为补水密度调节系数，根据补水的性质进行设定，初始值按工艺水设定为1.0，采用滤液水，K₃设定在1.0-1.05之间，补水密度越大，K₃值越高，可通过就地PLC控制柜19的面板进行调整；K₄为密度修正系数，其计算公式为：

式中，P_s为密度计14测量密度值；P为设定密度值，P设定为1200；密度修正因子K₅初始值设定在0.8-1.2之间，可通过就地PLC控制柜19的面板进行调整。

S4、设定电磁阀17自控方式

方式一：当给料量变化，且Q≤Q_min时，电磁阀17置于常开状态；

方式二：当给料量变化，且Q>Q_min时，电磁阀17自动打开，延时t₁关闭，延时t₂再打开，循环执行；其中，t₁与t₂之和为一个吹扫周期，且t₁＜t₂。Q_min设定为叶轮给料机4最大给料量Q_max的20％-30％。t₁、t₂和Q_min可通过就地PLC控制柜19的面板进行调整。

进一步优化，石灰石粉连续制浆装置的保护触发条件如下：石灰石粉仓1料位小于2m，或石灰石浆液箱2液位H大于溢流液位，或装置故障。保护条件触发后，执行操作如下：1)关闭调节阀13；2)停止叶轮给料机4，延时10秒；3)停止称重螺旋输送机5。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims

1.一种石灰石粉连续制浆装置，其特征在于，包括从上至下依次设置、并通过石灰石粉下料管串联的石灰石粉仓、叶轮给料机、称重螺旋输送机和石灰石浆液箱；所述石灰石浆液箱上设有液位计，石灰石浆液箱顶部设有补水管，所述补水管上设有流量计和调节阀；

所述石灰石粉连续制浆装置还包括热流化风管路，所述热流化风管路一端与流化风机连接、另一端与所述叶轮给料机的进料口连通，热流化风管路上设有电磁阀；

所述石灰石粉连续制浆装置还包括就地PLC控制柜，所述就地PLC控制柜分别与所述叶轮给料机、称重螺旋输送机、液位计、流量计、调节阀、电磁阀信号连接；就地PLC控制柜内置石灰石粉连续制浆装置的控制程序。

2.根据权利要求1所述的石灰石粉连续制浆装置，其特征在于，所述石灰石粉连续制浆装置还包括供浆回流管、供浆泵和密度计；所述供浆回流管两端分别连通所述供浆泵的出口和石灰石浆液箱的顶部；所述供浆泵入口连接于所述石灰石浆液箱底部；所述密度计设置于供浆回流管上，密度计与所述就地PLC控制柜信号连接，密度计将测量信号传输至就地PLC控制柜。

3.根据权利要求2所述的石灰石粉连续制浆装置，其特征在于，所述密度计设置于供浆泵之后。

4.根据权利要求1所述的石灰石粉连续制浆装置，其特征在于，所述石灰石粉连续制浆装置还包括DCS控制系统，所述DCS控制系统与就地PLC控制柜通信连接进行数据双向传输。

5.根据权利要求1所述的石灰石粉连续制浆装置，其特征在于，所述称重螺旋输送机、液位计、流量计向所述就地PLC控制柜传输测量信号；所述就地PLC控制柜向所述叶轮给料机、调节阀、电磁阀传输控制信号。

6.根据权利要求1所述的石灰石粉连续制浆装置，其特征在于，所述石灰石粉下料管与石灰石粉仓连接处设顶部电动插板门；所述石灰石粉下料管与所述石灰石浆液箱连接处设底部电动插板门。

7.根据权利要求1所述的石灰石粉连续制浆装置，其特征在于，所述称重螺旋输送机进料口设置上柔性管道，所述称重螺旋输送机出料口设置下柔性管道。

8.根据权利要求1所述的石灰石粉连续制浆装置，其特征在于，所述称重螺旋输送机通过刚性支座安装于所述石灰石浆液箱顶部。

9.根据权利要求1所述的石灰石粉连续制浆装置，其特征在于，所述流量计安装于调节阀之前。

10.根据权利要求1所述的石灰石粉连续制浆装置，其特征在于，所述石灰石浆液箱内设置搅拌器。