循环流化床锅炉的石灰石系统

发展低碳经济已成为全球性共识，我国已把发展低碳经济，应对气候变化作为国家经济社会发展的重大战略，到2020年的行动目标，单位GDP的CO2排放强度比2005年下降40-50%。在实现这一目标的过程中，电力行业，尤其是火力发电领域承担着及其重要的责任。

当前，我国清洁煤发电技术和装备有了巨大的进步，大容量CFB锅炉技术已臻于成熟，300MW等级CFB锅炉在国内已全面普及，600MW等级机组已经开始研究并已实施。为了满足脱硫环保的要求，CFB机组的运行石需要掺烧石灰石粉，进入膛内的石灰石粉品质，粒径及级配，石灰石粉量等都有严格的要求，石灰石粉一旦达不到要求，就会影响炉内脱硫的效果，甚至影响其它系统。

目前国内CFB很多电厂石灰石粉直播系统的运行还不够理想，其中最重要的原因之一就是粉碎设备，尤其是细碎设备的设计和选型不当，因此做好石灰石粉细碎设备系统的设计，是一项非常迫切和重要的工作。

1、粉碎的基本概念，方式和原则

1.1粉碎的基本概念

固体物料在外力作用下克服其内聚力使之破碎的过程称为粉碎。因处理物料的尺寸大小不同，可大致分为破碎和粉磨两个过程：使大块物料碎裂成小块物料的加工过程称之为破碎；使小块物料碎裂成细粉末状物料的加工过程称为粉磨。

1.2粉碎的方式

基本的粉碎方式有：挤压粉碎，冲击粉碎，摩擦剪切粉碎和劈裂粉碎等，如下图：

粉碎方式 机理 典型设备 挤压粉碎 工作部件对物料施加挤压作用，物料在压力作用下发生粉碎。 颚式破碎机 挤压-剪切粉碎 物料在挤压和剪切两种作用力下发生粉碎。 柱磨，雷蒙磨，钢球磨，立磨，棒磨 劈裂粉碎 对物料在工作部件的劈裂作用下而粉碎 冲旋破碎机 冲击粉碎 工作部件高速运动对物料进行冲击或者物料高速运动向固定壁冲击而发生粉碎。 锤式破碎机 1.3粉碎的基本原则

对于物料的粉碎，经过大量理论研究和运行实践证明，存在一个破碎和粉磨最佳经济点即至某一粒度以上宜采用破碎，至某一粒度以下宜采用粉磨，也就是常说的分段破碎原则。破碎机运行时，破碎用的锤头或者刀具处于高速运动状态，通过撞击或者切削的作用力方式，更适合将大块的原料破碎成为较粗的物料；磨机运行时，速度相对慢得多，通过较为笨重的碾辊等大质量金属件碾磨挤压物料，更适合将小块物料进一步粉碎，有利于制备系统的节能，提高经济性。部分学者通过研究得出自己的研究结果：①诺尔斯及法栾特从碎矿和磨矿能耗降低的角度出发，用邦德公式计算结果作图，得出碎至12.7mm交给磨矿时能耗最低。②前苏联研究者从碎磨成本最低的角度出发测算出大型选厂碎矿最终粒度4-8mm最好，小型选厂最终10-15mm.。

综合下来，目前国内物料粉碎基本可按以下粒度选择粉碎设备型式：

2、CFB机组石灰石粉出力及粒度级配的需求

2.1石灰石粉耗量要求

CFB机组的石灰石耗量主要与以下3个因素有关：①煤质中的含硫量，②机组的容量，③烟气排放标准。我国的煤质硫分偏高，单位发热量低，随着烟气排放标准越来越高，所需石灰石耗量也越来越大。

2.2粒度，级配要求

CFB机组对石灰石粒度，级配有着严格的要求。掺烧的石灰石粉偏粗时，石灰石粉在炉膛内反应的表面积不足，会导致脱硫效率偏低；掺烧的石灰石粉偏细时，石灰石粉会因为在膛内停留的时间过短，也会导致脱硫效率偏低。现代阶段CFB机组要求石灰石成品粉粒径小于等于1mm，下图是某工程炉内要求的石灰石粉粒度级配曲线:：

3、石灰石粉碎设备的选择

电厂购买的石灰石原料，往往都是矿山初步破碎后的石灰石原料，电厂石灰石制备系统设计时，可根据原料进厂粒度，按照分段破碎的原则，选择采用破碎+磨制或者直接采用磨制的方式。

3.1石灰石的粗碎

石灰石原料进厂粒度一般在100mm左右，经过粗碎机破碎后粒度要求在30mm以下，相对容易实现，一般采用国产破碎机即可。

3.2石灰石的细碎

根据CFB锅炉厂要求，石灰石成品粉粒径小于等于1mm，宜采用粉磨方式制备，也有个别厂家采用进口破碎机。

以下是国内电厂常用的粉磨设备： 序号 磨机种类 出料粒径范围 备注 1 钢球磨 ≤0.075mm 偏小 2 棒磨 0～4mm3 雷蒙磨 0.15～0.01mm 偏小 4 深湘柱磨机 0～2mm5 冲旋式破碎机 0～2mm6 齿辊式破碎机 0～5mm 美国钢莱克 7 锤式破碎机 0～5mm 德国奥贝玛 CFB机组要求石灰石粒径在0—1mm这个区间，这个区间的粒度和粒度分布要求实际是难以达到的。

国外绝大多数破碎机公司包括美国钢莱克机械制造有限公司、德国的FAM、美国宾夕法尼亚州破碎机公司、美国破碎机公司、德国奥贝玛破碎技术有限公司等，现在一般都不做这种粒度的破碎，国内用过破碎机的经验告诉我们，实际上运行效果也很难以保证成品粉的粒径要求，如安徽淮北临焕电厂等，采用美国钢莱克破碎机，设计要求1mm，但实际运行平均粒径是3mm，最大粒径5mm；德国奥贝玛公司采用破碎机加机械筛分的闭式系统，后面介绍对比情况。

钢球磨是制粉系统常用的设备之一，可靠性较高，出力大。但是它的出料粒径偏细，控制手段少，不能满足设计要求，另外他耗电量较大，噪音大、粉尘污染较大，设备价格也较高。

雷蒙磨达不到这个级配要求，另外出力也较小，不适宜用于大型CFB机组石灰石粉制备。

棒磨机磨石灰石粉通常是在传统的棒磨机的基础上增加了选粉系统。由于制造等方面的原因，其筛板的制造还达不到原设计要求，带来的问题是出力下降，可靠性降低。同时，他的出力也较小（20t/h），耗电量较大，噪音大、粉尘污染也比较大、设备价格较高。

冲旋式破碎机是国内近几年来开发的一种新型破碎机，但虽然它具有破碎性能好、体积小、电耗低等特点，但冲旋式破碎机刀片磨损很快，使用寿命大约500h，更换频率高，维护量大，另外出力也较小（20t/h），不能满足设计要求。

柱磨机是在石灰石粉破碎上普遍采取的一种磨机，采用反复滚压原理生产石灰石粉，具有产量高、噪音小、磨损小、耗电量低、控制调节手段较多等优点，尤其是易损件辊轮由耐磨合金铸铁经过特殊热处理生产的，其使用寿命时间长，衬板为2年，辊轮3年。另外可以调节转速、碾辊与衬板的间隙、下料筒高度等方式来控制出料的粒径，技术性能指标（加上后续闭式系统）是目前各种细碎设备里最接近设计要求的（后面介绍测试数据）。

综合对比下来，柱磨机占有明显的优势，推荐采用柱磨机。

3.3锤式破碎机和柱磨机系统的试验测试

为切实做好石灰石粉碎设备的选型工作，我们对全国范围内采用石灰石粉制备电厂进行了广泛的调研，在此基础上对四川白马300CFBMW电厂和云南巡检司电厂的石灰石粉制备系统开展了重点调研、测试试验和分析工作。白马电厂300MW CFB机组石灰石制备采用的是两级破碎机+机械筛分系统的闭式系统，二级破碎机德国奥贝玛锤击式破碎机；云南巡检司电厂2*300MW CFB机组石灰石粉制备采用的是一级破碎机+柱磨机+气力风选系统的闭式系统。经测试国网白马电厂石灰石制备，设计出力65t/h,实际出力30t/h；华电云南巡检司电厂石灰石制备，设计出力50t/h，实际出力50t/h.

根据试验测试的结果，柱磨机系统在出力和级配方面数据明显优于锤击式破碎机系统，更能满足大型CFB机组的要求。

3.4白马电厂石灰石粉制备系统的应用

白马600MW CFB工程为1*600机组，石灰石粉耗量为85.94t/h,石灰石入厂粒径《=30mm，要求成品粉粒径《=1mm。安工程需要，设置3套50t/h制备系统。设计时，按两级破碎机和柱磨机两个方案拟定，两种方案经济比较如下： 项目 两级破碎（二级采用进口设备） 柱磨机 备注 初投资 3*400万 3*218运行费 3*91.7 3*69.5维护费 3*135 3*40经济性上来看，柱磨机占有明显的优势。

白马电厂最终采用柱磨机方案。

结论

综上所述，CFB机组石灰石粉碎系统设计和设备的选择推荐原则如下：

1， 应遵循分级粉碎原则，粗碎采用破碎机，细碎采用柱磨机。

2， 当石灰石来料粒度《=30mm时，可直接采用磨机。

3， 石灰石粉的细碎设备推荐采用柱磨机。

参考文献

[1]谢洪勇，刘志军。粉体力学与工程，2007，7.

[2]陶珍东，郑少华。粉体工程与设备，2010，2.

[3]陈建斌，罗明鑫。石灰石制备系统收资报告，2006，11.

[4] 杨爱丽，胡学武。循环流化床锅炉岛石灰石制粉系统的设备配置及设计优化，2003，10.

参考设备

[1]长沙深湘通用机器有限公司

作者简介：

易礼容（1968.3-），男，最高学历本科，高级工程师，从事于电力行业除灰渣系统技术研究、设计工作。

王仕能（1979.1-），男，最高学历本科，工程师，从事于电力行业除灰渣系统技术研究、设计工作。

许华（1962.12-），男，最高学历本科，教授级高级工程师，从事于电力行业除灰渣系统技术研究、设计工作

劳动安全管理实施细则

第一章 总 则

第一条：为了深入贯彻实施市场经济时期劳动安全管理体制度，保护职工在劳动生产活动中的安全与健康，减少伤亡事故发生，避免人身伤亡和财产损失，促进我厂经济效益提高，根据《劳动法》、《四川省劳动安全条例》等有关规定，结合我厂实际，制定本细则。

第二条：本细则用于规范各单位劳动安全行为，促进广大劳动者“安全第一，预防为主”的思想，杜绝工伤事故发生，明确“隐患险于明祸，防范重于救灾，责任重于泰山”。

第三条：各单位应把劳动安全工作纳入目标管理，充分依靠职工，建立领导负责，群防群治的安全生产管理体系。

厂成立劳动安全委员会，由厂长任主任，分管厂长和安全职能部门负责人任副主任，各生产单位以及主要职能处室的负责人为成员，办事机构设在安全生产职能部门生产管理处。

第二章 劳动安全职责

第四条：厂长是全厂劳动安全第一责任人，对全厂的劳动安全工作负全面责任。分管副厂长及安全职能部门领导是全厂劳动安全主要责任人，其职责主要有：

1、宣传、贯彻、执行国家劳动安全法律、法规、审查本企业的各项劳动安全规章制度和安全操作规程，督促职能部门监督，贯彻、执行。

2、领导编制安全技术措施计划，合理安排安全技术措施经费，并认真组织力量按期实施。

3、组织中层干部学习劳动安全管理业务知识，督促有关单位抓好职工安全技术教育。

4、参加年度安全大检查活动，对安全隐患问题，及时组织制定 措施，确保及时处理。

5、组织新、改、扩建和大修工程中劳动安全卫生设施的设计和施工计划中劳动安全措施的竣工验收工作。

6、发生事故后，及时组织抢救、调查分析事故原因，制定改进措施。

第五条：生产管理处是全厂劳动安全卫生管理的职能部门，承担全厂劳动安全管理工作，其职责主要有：

1、协助厂长、分管副厂长组织和推进全厂劳动安全卫生工作，宣传、贯彻和国家地方劳动安全法律、法规。

2、组织制订企业劳动安全措施计划，汇总报批后督促有关部门按期实现。

3、组织制订企业劳动安全规章制度，并对制度、规程的贯彻进行监督检查。4、组织人员进行现场安全检查，协助解决安全生产问题。

5、指导部门开展安全生产活动，总结推广安全生产工作先进经验，对职工进行各种形式的安全生产教育。

6、及时编报劳动防护用品、用具计划、督促有关部门按规定采购符合安全技术要求的劳动防护用品、用具，严格按标准审批发放。

7、参加新改扩建和大修工程中劳动安全卫生设施的设计和 施工计划劳动安 全措施的审查和竣工验收工作。

8、参加伤亡事故的调查处理，做好事故统计、分析、报告，协助有关部门提出防范措施，并督促有关部门按期完成。

第六条：各生产单位和辅助生产单位的主要负责人是所在单位劳动安全第一责任人，对本单位劳动安全工作负责。其主要职责有：

1、认真贯彻执行企业各项劳动安全规章制度和操作规程，并教育和督促职工认真遵章守纪。

2、严格执行“五同时”，经常组织部门内的安全检查，编报本部门安全技术措施计划，负责实施责任范围内的隐患整改。

3 、组织修订本车间的安全技术操作细则，编制检修作业计划中要有劳动安全措施计划。

4、对车间职工进行安全技术和自我防护知识教育，督促职工上岗时穿戴符合要求的劳动防护用品、用具。

5、车间应从保证安全需要出发，对进入危险场所或有危险性的作业现场，应标有安全标志牌，以醒目地给人们以提示、提醒、指示、警告或命令。

6、有权拒绝上级不符合安全生产要求的指令和意见。

7、发生事故后，应立即采取措施并及时抢险和施救并报告有关部门和领导。并协助事故调查组调查分析事故原因，贯彻整改措施。

第七条：班组长（工段长）是班组（工段）劳动现场安全主要责任人，其职责主要有：

1、对班组的安全生产负责，认真执行企业、部门的劳动安全规章制定，教育职工按工种的安全操作规程上岗作业。

2、组织班组（工段）成员，学习劳动安全技术和防护知识，指导和督促职工正确使用劳动防护用品、用具。

3、经常检查和指导班组（工段）成员，坚持班中安全生产巡回检查制度，认真做好记录，及时消除一切可能引起伤亡事故的原因。

4、检修、安装作业的班组，在接到检修、安装作业计划的同时，制定安全操作和防护要领，督促参与作业人中遵照要求，并注意监护。

5、工作中，对班组（工段）各工种的安全操作方法进行指导，并检查其对安全技术要领的遵守情况，提醒职工做到“三不伤害”。

6、有权拒绝一切不符合安全技术要求的指令和意见。

7、遇伤亡事故后，立即报告，并参加调查，按“三不放过”的原则，认真分析事故原因，吸取教训提出改进措施和处理意见。

第八条：职工是生产劳动者，对其所在工作岗位的劳动安全工作负责。其职责主要有：

1、遵守有关劳动安全法律、法规和企业本部门的劳动安全规章制度，操作规程等。

2、积极参加安全技术培训活动，提高自身劳动保护能力。

3、严格按工作指令和操作规程进行生产作业，有权拒绝和举报违章指挥和强令冒险等危害生命和身体健康的行为。

4、作业时协调配合，做到安全生产确认制，即每次操作或动作前对欲操作或动作的对象，必须做到确实、认定、确实可靠，确实准确地去执行。

5、发生事故后，应立即采取措施，并报告上级领导，协助调查分析事故原因，有义务提供事故发生时的真实情况。

第九条：其他职能部门的主要负责人是该部门劳动安全责任人。对本部门的职能范围内以及责任项目的劳动安全工作负责。

1、设备技术管理处

（1）负责各种机器、设备安全装置的改进设计，确保新进厂设备配件等符合安全卫生要求。

（2）指导设备使用单位修订设备安全操作规程和安全运行管理制度。

（3）负责全厂厂房，设备构筑物等的安全，制定出对厂房、构筑物等的安全检查、计划，并负责整改。

（4）大型特种设备的购置如起重机具、升降机具、蒸气锅炉、压力容器、压力机械等，应有劳动安全技术检测设备（检验）报告（材料，安装和使用与安全职能部门联络。到劳动行政部门办理有关手续。

（5）负责生产设备技术的更新改造，并负责改造施工过程中的安全监督检查。参与工艺流程建（构）筑物、各种设备、设施技措项目安全技术篇章的编制或审查。

（6）参加因设备、建筑物、动力等因素引起的重大伤害事故的调查分析。

（7）配合安全职能部门进行安全技术教育。

2、动力车间

（1）负责全厂供水和配电安全。

（2）负责承担大修作业项目时，对所承担的项目的劳动安全工作负责。

（3）在大修作业完成或其他设备拆装完毕后，应督促有关部门原有的安全装置或增设新的安全防护装置。

（4）与设备等有关部门协调，安排停产检修的时机和实施各项安全技术措施的检查。

（5）负责全厂防雷避雷装置的检查、管理。

3、企管处：

（1）配合安全职能部门做好新进厂人员的三级安全教育工作，安排好特殊工种作业人员的学习和培训工作，保证特殊作业人员持证上岗。

（2）开展职工岗位技能培训工作，提高职工技术素质，减少和杜绝错误操作或技术差而带来事故。

（3）安排好各级管理人员在安全生产方面的培训计划和资金，提高管理人员的安全水平，杜绝违章指挥造成的恶果。

（4）从标准化管理和技术监督方面，规范各生产职能部门的安全生产行为，制订或修订各种作用（管理）职责或工作标准，并监督执行。

（5）指导和检查生产单位贯彻“全面质量管理”的同时，宣传安全生产与质量，计量管理的协调关系。

4、计量处

（1）负责职能范围内劳动安全生产。

（2）建立健全计量职能范围内的安全规章制度，认真贯彻执行计量法律、法规，并履行其职责。

（3）按规定要求上报计量事故，及时准确，配合积极参加事故的处理。

5、保卫处：

（1）负责全厂生产保卫和清理生产现场中的闲杂人员，事故发生后及时赶到现场，做好现场保护和刑事勘察工作，对故意破坏安全工作，

蓄意制造事故的坏分子进行管制和处理。

（2）做好消防器具管理，定期更换过期消防器材，定期进行消防安全检查杜绝火灾隐患。

（3）加强与上级消防部门联系工作及时抢救火灾，减少火灾损失。

（4）严格明爆物品，有毒和强腐蚀物品管理负责制定相关管理制度，并监督严格执行。

6、党、团、工会等职能部门， 按照有关文件精神和工会章程，做好职工思想政治工作，帮助教育职工提高遵纪守法的自觉性，配全安全部门做好法规宣传教育，参加安全检查和伤亡事故调查，维护职工合法权益。

第十条：安全管理员是现场安全生产管理的执行者，其职责主要有：

1、向职工宣传贯彻国家劳动安全法律、法规和企业的规章制度，传授安全技术基本知识。

2、每天深入生产一线，监督检查安全技术措施和各项制度的执行情况，及时报告生产中的安全问题。

3、指导车间、班组开展安全生产活动和正确使用劳动防护用品，帮助解决实际困难。

4、纠正违章行为，带头抵制违章指挥和强令冒险作业的行为。

5、发生事故，迅速赶到现场，协助调查取证、分析。

第三章 劳动作业场所安全

第十一条：各车间和作业场所，必须有充足照明、坑、沟、井、平台、楼梯等必须有盖板或围栏。

第十二条：作业场所内应按规定挂设安全标志或设置明显警告信号。

第十三条：各种电气设备和电线、电缆等必须符合要求。要有防漏电和可靠的绝缘、接地保护装置。

第十四条：各种机械设备要有符合要求的防护装置和良好的安全性能。

第十五条：气焊作业时，乙炔和氧气瓶的最短距离为3m。乙炔应直立于地面 ，不能偏倒放置，气瓶存放时应分类放置，设备足够的安全距离线或防炸墙。

第十六条：各种原材料、器材、配件、废料等应合理堆放，不得妨碍操作、通行和装卸。

第十七条：易燃、易爆物品应按规定堆放，设置足够的安全距离和符合要求的隔热、防炸墙。

第十八条：矿山作业现场安全管理，必须严格执行国家颁布的《矿山安全条例》和《矿山安全监察条例》以及《建材矿山安全规程》，矿山车间主任、安全员参与爆破，有关人员要持证上岗。矿山车间年度开采计划，边坡治理计划，防止滑坡措施，必须经矿山治理工程指挥部审查同意方可实施。矿山车间应认真实行安全大检查制度，每季度至少检查一次，查出隐患，必须限时解决，自己不能解决的，以书面形式上报厂部。根据《矿山安全生产条例》，由矿山车间负责制定实施细则，上报厂部批准后实施。

第四章：安全防护，劳动卫生职业病管理

第十九条：安装作业各工种要协调配合，制定安全防护步骤统一指挥，相互监护。

第二十条：电气作业应安排两个以上持证电工作业，无特殊情况不得带电作业，作业时应穿戴好防护用品、用具，做好监护。

第二十一条：配电房作业实行操作工制度，严格停送电。

第二十二条：机械加工作业，不得穿裙子、戴手套、围巾、长发或其他佩饰物不得悬露。

第二十三条：焊、割作业要戴护目镜或防护面罩，检查气瓶状况是否符合要求和电焊机有无漏电现象。

第二十四条：在易燃、易爆场所动火作业，应经安全部门和消防部门批准，制定防治措施，并在严格监护下作业。

第二十五条：劳动卫生、职业病防治管理，应严格按国家劳动安全卫生有关条例办理。企业应努力改善职工劳动条件，提高劳动环境质量，定时、定期对作业场所和职工身体进行检查。对尘O+人员进行定期检查和治疗或调离工作环境，对工伤人员每年2次参加工伤评残鉴定，按文件给予工伤待遇。

第五章 隐患检查与整改

第二十六条：生产管理处全年应组织不少于四次的安全大检查活动，根据实际情况，组织专业技术部门开展专业安全检查，各生产单位每月组织不少于一次的部门内安全检查。

第二十七条：安全检查内容是对生产工艺、生产流程、设施设备规章制度，操作行为以及思想情绪等进行“六查”。

第二十八条：安全检查的程序是由组织者根据实际检查的内容、对象、范围、线路等确定。

第二十九条：隐患危险等级由生产管理处会同有关部门研究确定。

第三十条：隐患整改原则是：小型隐患由所在单位负责解决，中等隐患由生产管理处协调解决，大型隐患由厂部解决。厂部不能解决的，上报公司，由公司安排解决。

第三十一条：隐患整改实行“整改通知书”制度，由生产管理处根据隐患等级和轻重缓急落实整改责任单位，发出通知限期整改完成。

第六章 临时工安全

第三十二条：因工作（生产）需要安排部分临时工参与生产活动时，用工单位必须与临时工派出单位或个人鉴定临时用工合同，按合同要求派出单位负主要责任。用工单位对临时工作业现场安全负责，并应加强管理，了解其基本情况，如姓名、年龄、文化程度、技能特长等，对其进行安全生产常识教育。

第三十三条：用工单位不得让临时工进行生产工艺流程岗位跟班作业或主班作业，只能安排其从事一些辅助性工作。

第三十四条：临时工辅助电工、焊工、铆工、起重等作业时，用工单位应指派相应工种的职工引导方能从事作业，辅助特殊工种作业时要经安全技能培训后方可。

第七章 安全教育

第三十五条：安全生产教员由从事安全管理工作5年以上，有一定实践经验和教学水平的助理工程师以上资格人员担任。

第三十六条：中层以上领导（含中层）的安全教育以自学为主，每年进行一次集中学习，学习时间不少于16学时。教员由厂长、外聘专家担任。

第三十七条：生产技术骨干，车间安全员的教育，每年进行一次，每次学习时间不少于16学时，教员由厂内或外聘安全教员担任。

第三十八条：特种人员的安全技术培训，每两年进行一次，教员由有关专业的工程技术人员、安全教员担任。

第三十九条：新进厂的工人、来厂实习人员，入厂前应集中进行安全教育。各部门专职安全员应对上述人员进行车间安全教育。

第四十条：专职安全员的业务培训，以送出培训与自学相结合，每年培训1次。

第八章 奖 惩

第四十一条：不按本细则履行职责，不加强劳动安全管理，不遵守操作规程，玩忽职守，以及严重违章，不听劝阻而造成事故的按《峨眉水泥厂安全生产考核细则》和国家有关法规条款处理。

第四十二条：安全生产成绩突出的单位和个人，按《峨眉水泥厂安全生产考核细则》及厂部有关文件条款奖励。

第四十三条：其他未尽事宜，按有关劳动安全法规执行。本细则自下发之日起执行。