包头东华热电有限公司一期2×320 MW供热机组配备2套烟气湿法脱硫系统，每个吸收塔配置2套上料系统，料斗内的石灰石(石灰石粒度≤20 mm)通过振动给料机进入石灰石破碎机磨碎，再经2台斗式提升机送至石灰石粉仓(有效容积550 m3，1.5 d储量)，石灰石粉经振动给料机、电动插板门及皮带称重给料机(额定出力6.7 t/h)进入湿式球磨机^[1]。经球磨机制浆后存储至石灰石浆液箱，由1号、2号石灰石浆液泵供至1号、2号吸收塔，并布置有回流管，回流至石灰石浆液箱。2路系统出力均为25 t/h，正常情况下1运1备。

2013年—2014年，包头东华热电有限公司对1号、2号脱硫系统进行了增容改造，考虑到球磨机出力不能满足脱硫改造后燃煤硫分的要求，于2014年在公用系统增设了石灰石粉仓及浆液箱，作为吸收塔的备用补浆系统^{[2, 3]}。新石灰石粉仓配备1套石灰石粉浆液箱，直接兑水配浆，由3台石灰石粉浆液泵(2用1备)向两塔供浆，石灰石粉浆液箱溢流管接至制备间，最终溢流浆液可由制备间地坑泵排至石灰石浆液箱。当球磨机系统出现问题时，石灰石粉浆液箱间接可对制备间石灰石浆液箱补充浆液。

新石灰石粉仓投运后，当主机升负荷或原补浆设备、管路、阀门发生故障停运时，则由新石灰石浆液泵供浆。原石灰石浆液箱属旧系统，仅能单独向1号、2号吸收塔供浆，没有与新粉仓浆液箱进行连接，当新粉仓配粉出现异常或需储存石灰石浆液时，无法对新石灰石粉浆液箱补充浆液。

石灰石粉仓投运后，主要在球磨机制浆不足以及球磨机系统、石灰石浆液箱及供浆系统存在问题时使用石灰石粉向吸收塔供浆。但有以下情况不得不消耗石灰石粉。

(1) 当主机快升负荷时，需要快速补浆提高吸收塔pH值，以防出口二氧化硫浓度超标。

(2) 每年冬季至第2年春季，因防寒防冻的需要，2套石灰石粉浆液泵连续运行，每20~30 min需开启石灰石粉浆液泵供1号、2号吸收塔补浆电动阀进行防冻试验，以防补浆系统冻结^[4]。

(3) 当负荷低或脱硫入口二氧化硫浓度低时，球磨机出力充足，制满石灰石浆液箱后停运；当负荷上涨或煤质变差时，球磨机出力不能满足供浆需求，需要配置石灰石粉配合供浆。

(4) 当原石灰石浆液泵至1号或2号塔的管路或阀门发生故障、泄漏时，需停运原补浆管路，由新石灰石浆液泵供浆。

上述4种情况，当石灰石粉浆液箱液位低时，只能通过购进石灰石粉来维持石灰石粉浆液箱的液位和浓度，大幅增加了石灰石粉的使用量。仅2014年6月—12月，包头东华热电有限公司石灰石粉使用量达11 000 t以上，大大增加了脱硫运行成本。

在保证环保设施稳定运行的同时，考虑改造费用的高低、运行检修操作工序繁简等因素，结合包头东华热电有限公司的实际情况，制订了2种改造方案，并对2种方案的经济性进行了比较分析。

在制备间石灰石浆液泵供浆母管处接1个三通及2个阀门、直管至新浆液箱。供浆泵出口母管直径为159 mm，该管路改造需变径三通1个，DN150阀门2个，直径159 mm涂覆管20 m，此外，由于配备的2个阀门所处位置较高且地方狭小，需要新建平台。管道、阀门、保温材料及施工安装费约6万元。

在制备间东门上方石灰石供浆回流管处接引1个三通及2个阀门、直管至新浆液箱。石灰石供浆回流管直径为159 mm，配备2个DN150阀门，三通1个(不需变径)，直径159 mm涂覆管20 m，虽然阀门所处位置高，但可利用旁边原有的操作平台，不需额外搭建。管道、阀门、保温材料及施工安装费约4.5万元。新浆液箱上部有预留的孔洞，制备间石灰石浆液泵回流管至新浆液箱的管路在新浆液箱上部，无须新开孔。

综上所述，方案2较合理，经济及技术可行。

(1) 考虑到本次改造不增加电气、热工设备，为降低改造费用，新增的阀门全部为手动阀门，2个阀门分别控制回流管至原石灰石浆液箱和新粉仓浆液箱的流量。

(2) 由于2个阀门所处位置较高且地方狭小，因此扩大了原有的操作平台，同时至新粉仓浆液箱的管路设计为向上倾斜15°，原石灰石浆液泵停运后，进入新粉仓浆液箱的浆液会倒流至原石灰石浆液箱，有效控制管路浆液沉积。

(3) 在调试初期，原石灰石浆液泵回流管至新粉仓浆液箱新接手动阀门、原石灰石浆液泵回流管手动阀门均因开度较小发生堵塞。为了避免再次出现堵塞，经多次调整，保持原石灰石浆液泵回流管手动阀门开1/2，原石灰石浆液泵回流管至新粉仓浆液箱手动阀门开1/2，可满足补浆流量和压力的要号、2号脱硫系统进行了增容改造，考虑到球磨机出力不能满足脱硫改造后燃煤硫分的要求，

2015年5月，包头东华热电有限公司石灰石制浆系统改造完毕。本次改造费用较低，改造后球磨机的可利用率大幅提高，石灰石粉使用量大幅减少。2套球磨机设计额定出力为13.4 t/h，按年利用小时数5500 h计算，1 a可制浆73 700 t^[5]，基本可满足生产需要，按照年少用10 000 t石灰石粉计算，每年可节省大宗材料费约70万元。仅2015年6月至12月，包头东华热电有限公司石灰石粉使用量为3722.66 t，较2014年同期石灰石粉少用8527.09 t，除去石灰石费用，为公司节省材料费61万元，降本增效显著。包头东华热电有限公司2014年与2015年石灰石粉使用量对比见图 1所示。

图1(Figure 1)

图1 2014年与2015年石灰石粉使用量对比

改造实施后，公司发电部、设备部围绕上料系统、球磨机运行可靠性问题，以降本增效为抓手，制订了各项安全措施和技术措施，稳定了上料系统和球磨机系统运行。随着安全运行措施的完善，改造效果将逐步显现。