螺(luo)旋(xuan)(xuan)(xuan)輸送機(ji)是一(yi)種常用(yong)的(de)(de)粉體連(lian)續輸送機(ji)械(xie)，其主(zhu)要(yao)(yao)工作構(gou)件為螺(luo)旋(xuan)(xuan)(xuan)，螺(luo)旋(xuan)(xuan)(xuan)通過在(zai)料(liao)(liao)(liao)槽中作旋(xuan)(xuan)(xuan)轉運動將(jiang)物料(liao)(liao)(liao)沿料(liao)(liao)(liao)槽推(tui)送，以達到物料(liao)(liao)(liao)輸送的(de)(de)目的(de)(de)。螺(luo)旋(xuan)(xuan)(xuan)輸送機(ji)主(zhu)要(yao)(yao)用(yong)于輸送粉狀(zhuang)、顆粒狀(zhuang)和小(xiao)塊狀(zhuang)物料(liao)(liao)(liao)，具有(you)構(gou)造簡單、占地小(xiao)、設備布置和安裝簡單、不(bu)易(yi)揚塵等特點。

干(gan)法(fa)脫硫(liu)除塵系統(tong)需要對(dui)(dui)粉(fen)體物(wu)料(liao)進行收集、輸(shu)送(song)等處理(li)，且(qie)對(dui)(dui)系統(tong)粉(fen)塵排放和現場(chang)環境粉(fen)塵指標有嚴格要求，因(yin)此螺旋輸(shu)送(song)機被廣(guang)泛(fan)選用。

NID系(xi)統選(xuan)用(yong)螺旋輸送(song)機(ji)作為生石(shi)灰(hui)的(de)卸料和(he)輸送(song)、脫硫灰(hui)的(de)排(pai)出和(he)輸送(song)的(de)設(she)備。本文結合NID技術(shu)特(te)點及在工程實(shi)際應用(yong)中，NID脫硫除(chu)塵系(xi)統的(de)調試和(he)使(shi)用(yong)上的(de)遇到的(de)問題和(he)解決方(fang)法，介紹螺旋輸送(song)機(ji)設(she)計、選(xuan)型和(he)使(shi)用(yong)的(de)經驗(yan)。

1  生石灰倉底變頻螺旋和生石灰輸送螺旋

NID干法脫(tuo)硫系統的脫(tuo)硫劑為生(sheng)石(shi)灰(hui)(hui)(hui)，要求顆粒粒徑(jing)≤1mm。而實際上，一般(ban)石(shi)灰(hui)(hui)(hui)石(shi)塊在被燒制成生(sheng)石(shi)灰(hui)(hui)(hui)后，經過兩道磨制工藝，就(jiu)會變成粒徑(jing)為幾十甚至十幾微米的生(sheng)石(shi)灰(hui)(hui)(hui)粉末(mo)，便于(yu)輸(shu)送(song)和(he)儲存。生(sheng)石(shi)灰(hui)(hui)(hui)倉是暫(zan)時儲存生(sheng)石(shi)灰(hui)(hui)(hui)的設(she)備，容(rong)積(ji)一般(ban)設(she)計為能容(rong)納系統使用 3～7天的生(sheng)石(shi)灰(hui)(hui)(hui)量，并盡可能靠近設(she)備本體，減少輸(shu)送(song)距離。

生石灰(hui)倉的(de)均(jun)勻(yun)卸料(liao)(liao)和生石灰(hui)的(de)有效輸(shu)送是確保脫硫系統正(zheng)常運行的(de)重要條件。為避免生石灰(hui)在灰(hui)倉下落(luo)過程中(zhong)形(xing)成(cheng)“中(zhong)心流(liu)”而導致流(liu)動(dong)“死區”，造成(cheng)灰(hui)料(liao)(liao)流(liu)動(dong)不(bu)(bu)均(jun)勻(yun)、不(bu)(bu)穩定，設計(ji)選(xuan)型時需要從灰(hui)斗殼體材料(liao)(liao)和錐形(xing)部分(fen)半(ban)頂角兩(liang)方面綜(zong)合(he)考慮。

研究表明，在殼體的常用(yong)材料(liao)中，不銹鋼和聚(ju)四氟乙烯最好，鋁合金和碳鋼次之。考慮到成(cheng)本和安裝的因素，灰斗的殼體材料(liao)可采用(yong)普(pu)通碳鋼；內(nei)壁(bi)可涂(tu)環氧涂(tu)料(liao)，以防止生石灰粉結壁(bi)。

對(dui)于灰(hui)斗(dou)半頂角(jiao)的設計，采用下式(shi)計算：

式中，α為(wei)料(liao)斗半(ban)頂(ding)角(jiao)，Φ為(wei)壁面(mian)摩擦角(jiao)，δ為(wei)粉(fen)體(ti)物料(liao)的(de)有效內摩擦角(jiao)。當壁面(mian)材(cai)料(liao)為(wei)碳鋼(gang)、粉(fen)體(ti)為(wei)生石灰(hui)(hui)時，Φ＝27.7，δ＝45，則α＝16.6。在實際(ji)工程設(she)計中，灰(hui)(hui)斗半(ban)頂(ding)角(jiao)可選15°，確保落灰(hui)(hui)通暢。

灰斗出口經插板門接變頻(pin)螺(luo)(luo)(luo)旋(xuan)逐(zhu)級(ji)變小，最(zui)后與生石灰螺(luo)(luo)(luo)旋(xuan)輸(shu)送機入(ru)口相接。在設計這(zhe)部分系統中，應注意灰斗開口尺(chi)寸要盡可(ke)(ke)能大。螺(luo)(luo)(luo)旋(xuan)的葉片，沿著螺(luo)(luo)(luo)旋(xuan)輸(shu)灰方向，螺(luo)(luo)(luo)距連續增大，為變螺(luo)(luo)(luo)距型式。這(zhe)種設計有利于(yu)在灰倉(cang)出口處(chu)，沿螺(luo)(luo)(luo)旋(xuan)輸(shu)灰方向的灰物料均能落入(ru)螺(luo)(luo)(luo)旋(xuan)中，可(ke)(ke)避免(mian)產生流動“死區”。

從生石(shi)灰(hui)倉底部到消化器的(de)距離為一(yi)(yi)般(ban)(ban)為6～20m，在選(xuan)用(yong)生石(shi)灰(hui)螺(luo)(luo)(luo)旋(xuan)輸(shu)送機時(shi)，為避免螺(luo)(luo)(luo)旋(xuan)中(zhong)過多(duo)的(de)吊軸承，影響輸(shu)送，可(ke)以選(xuan)用(yong)多(duo)級螺(luo)(luo)(luo)旋(xuan)，單級螺(luo)(luo)(luo)旋(xuan)一(yi)(yi)般(ban)(ban)不超過8m。由于生石(shi)灰(hui)耗量(liang)一(yi)(yi)般(ban)(ban)都在3000kg/h以下，因(yin)此螺(luo)(luo)(luo)旋(xuan)直徑一(yi)(yi)般(ban)(ban)選(xuan)為200～300mm。

2  反應器底部螺旋

NID脫(tuo)硫反(fan)(fan)應(ying)器(qi)為(wei)矩形輸(shu)送(song)(song)床(chuang)式反(fan)(fan)應(ying)器(qi)，反(fan)(fan)應(ying)器(qi)壓降為(wei)1200～1800Pa，煙氣(qi)流(liu)(liu)(liu)速一般為(wei)15～18m/s。循環灰(hui)和粉狀(zhuang)脫(tuo)硫劑在(zai)高氣(qi)速的(de)流(liu)(liu)(liu)化作用下，邊輸(shu)送(song)(song)邊反(fan)(fan)應(ying)，完成脫(tuo)硫過程。流(liu)(liu)(liu)化床(chuang)輸(shu)送(song)(song)和反(fan)(fan)應(ying)穩定運(yun)行(xing)的(de)關鍵(jian)是不能出現塌(ta)床(chuang)現象(xiang)。當鍋爐(lu)在(zai)低負(fu)荷運(yun)行(xing)、反(fan)(fan)應(ying)器(qi)內(nei)流(liu)(liu)(liu)速過低時，或(huo)在(zai)系(xi)統(tong)啟動、故障或(huo)調試情況下，物(wu)料(liao)含濕量過大(da)，團聚增重時，都會造成部(bu)分粉料(liao)塌(ta)落。為(wei)及時將(jiang)塌(ta)落的(de)物(wu)料(liao)輸(shu)送(song)(song)出去，避(bi)免反(fan)(fan)應(ying)器(qi)彎頭(tou)(tou)處(chu)物(wu)料(liao)堆積，影響系(xi)統(tong)正常運(yun)行(xing)，在(zai)反(fan)(fan)應(ying)器(qi)設計時，底部(bu)彎頭(tou)(tou)處(chu)應(ying)設置螺旋輸(shu)送(song)(song)機。

由于循環灰易于結(jie)塊(kuai)且結(jie)塊(kuai)后硬度較大(da)，因(yin)此(ci)螺(luo)(luo)旋(xuan)的葉(xie)片應(ying)設(she)計(ji)為斷續式葉(xie)片（如圖1）。這樣旋(xuan)轉(zhuan)的螺(luo)(luo)旋(xuan)葉(xie)片不僅(jin)有(you)輸送(song)功(gong)能(neng)，還有(you)對(dui)結(jie)塊(kuai)物(wu)料(liao)的切(qie)割粉碎(sui)功(gong)能(neng)。如果出現彎頭堆積(ji)物(wu)料(liao)，也可以(yi)采用(yong)人(ren)工輔(fu)助清理的辦(ban)法，以(yi)延長螺(luo)(luo)旋(xuan)的運(yun)行壽(shou)命。NID反應(ying)器底部(bu)螺(luo)(luo)旋(xuan)輸送(song)機(ji)，一般(ban)設(she)計(ji)輸送(song)能(neng)力為8m3 /h，直徑400mm，主軸轉(zhuan)速10rpm。

圖1  反應器底部螺旋輸送機

在北方地區設置脫(tuo)硫(liu)系統，由于氣候原因，為了降低螺旋內氣體結(jie)露腐(fu)蝕的風險，反應器(qi)螺旋要(yao)有100mm厚的保溫層(ceng)，根據需要(yao)還可(ke)以(yi)安裝(zhuang)加熱(re)器(qi)。

3  除塵器底部輸灰螺旋

在配電(dian)(dian)除塵器(qi)的(de)NID脫(tuo)硫(liu)系統中，一般電(dian)(dian)除塵器(qi)底(di)部灰(hui)斗(dou)(dou)設計(ji)為船形灰(hui)斗(dou)(dou)，灰(hui)斗(dou)(dou)底(di)部接550～600mm寬的(de)流化斜(xie)(xie)槽(cao)。流化斜(xie)(xie)槽(cao)的(de)作(zuo)用是(shi)在流化風(feng)的(de)作(zuo)用下(xia)，將斜(xie)(xie)槽(cao)內(nei)的(de)脫(tuo)硫(liu)灰(hui)輸(shu)送至流化底(di)倉，其傾(qing)角一般小于6°。但(dan)在電(dian)(dian)除塵器(qi)的(de)最后一個電(dian)(dian)場，若仍采用流化斜(xie)(xie)槽(cao)，則難(nan)免(mian)有少量(liang)的(de)細(xi)微粉(fen)塵被(bei)流化風(feng)揚起，從電(dian)(dian)除塵器(qi)的(de)出口(kou)喇叭逃逸(yi)，造(zao)成粉(fen)塵排(pai)放(fang)超標。因此，最后一個電(dian)(dian)場的(de)灰(hui)斗(dou)(dou)輸(shu)灰(hui)設計(ji)大多采用螺旋輸(shu)送機。

螺(luo)旋(xuan)輸(shu)送(song)機(ji)機(ji)身頂部(bu)可以設計(ji)為(wei)敞開形式與船形灰斗相接(jie)，或留(liu)有不(bu)小于(yu)0.16m2 的接(jie)口(kou)與錐形灰斗相接(jie)，機(ji)身尾端與流化斜槽以法蘭連接(jie)。在設計(ji)選(xuan)型上，如果僅考(kao)(kao)慮正(zheng)常運行工(gong)況(kuang)，選(xuan)用(yong)直徑200mm的螺(luo)旋(xuan)輸(shu)送(song)機(ji)即可。但(dan)考(kao)(kao)慮到前幾個電場可能會出現(xian)故障而(er)導致最后(hou)一個電場輸(shu)灰負荷(he)加大，且(qie)小管徑螺(luo)旋(xuan)中(zhong)容(rong)易(yi)產生(sheng)粉料堵塞的情況(kuang)。因此，一般(ban)選(xuan)用(yong)的螺(luo)旋(xuan)輸(shu)送(song)機(ji)直徑不(bu)小于(yu)300mm。

在(zai)某工程應用(yong)(yong)中(zhong)，螺(luo)旋(xuan)輸(shu)送機最初選用(yong)(yong)了長度為 7m、直徑為500mm的(de)兩頭吊(diao)軸承型式(shi)的(de)螺(luo)旋(xuan)。在(zai)調試運行中(zhong)發現，這種螺(luo)旋(xuan)輸(shu)送機在(zai)輸(shu)送粉料(liao)運行時，很容易造(zao)成(cheng)(cheng)尾端堵塞拱(gong)料(liao)，甚(shen)至結塊。這主(zhu)要是由于在(zai)螺(luo)旋(xuan)尾端吊(diao)軸承處的(de)螺(luo)旋(xuan)截面(mian)積明顯(xian)減小，輸(shu)灰(hui)不(bu)暢而(er)造(zao)成(cheng)(cheng)灰(hui)料(liao)堆積，在(zai)螺(luo)旋(xuan)葉片的(de)擠壓作(zuo)用(yong)(yong)下，粉料(liao)逐(zhu)漸形成(cheng)(cheng)灰(hui)塊。另外，如果鍋爐已啟動而(er)脫硫系統未(wei)投運時，由于灰(hui)斗和螺(luo)旋(xuan)未(wei)采取保溫和加熱措(cuo)施(shi)，煙氣會(hui)在(zai)某些冷(leng)點結露，使形成(cheng)(cheng)的(de)灰(hui)塊硬(ying)度加大，在(zai)達到一(yi)定程度后，會(hui)造(zao)成(cheng)(cheng)螺(luo)旋(xuan)停轉，葉片損(sun)壞，甚(shen)至燒毀電機。

借鑒(jian)國(guo)外的設計，電除塵器底部(bu)螺(luo)旋一(yi)般(ban)選(xuan)用(yong)(yong)懸臂軸(zhou)式螺(luo)旋輸(shu)送(song)機(ji)，軸(zhou)承的長度僅為螺(luo)旋長度的一(yi)半(ban)，且不采用(yong)(yong)吊(diao)軸(zhou)承（如(ru)圖2）。

圖2  懸臂軸式螺旋輸送機

其設(she)計(ji)理念為(wei)避免吊軸承(cheng)的出現，防止(zhi)堵(du)灰。但這(zhe)(zhe)(zhe)種設(she)計(ji)對(dui)螺旋材(cai)質(zhi)、加工和系(xi)統設(she)計(ji)及運(yun)行(xing)水平的要求相當高(gao)。目(mu)前國內的設(she)備分包商往(wang)往(wang)對(dui)這(zhe)(zhe)(zhe)種設(she)計(ji)缺乏(fa)足(zu)夠的理解和重(zhong)視，采(cai)(cai)用低等級鋼(gang)材(cai)，加工粗糙，導致硬度(du)(du)、強度(du)(du)和同心(xin)度(du)(du)指(zhi)標低。若采(cai)(cai)用這(zhe)(zhe)(zhe)種設(she)計(ji)，葉(xie)片在運(yun)行(xing)一段(duan)時間后，就(jiu)會出現偏心(xin)、彎曲、折斷等故障，因此不建(jian)議采(cai)(cai)取這(zhe)(zhe)(zhe)種設(she)計(ji)。

在(zai)(zai)實際脫硫工程中，對(dui)除塵器底部(bu)螺旋(xuan)輸(shu)(shu)送(song)(song)機(ji)進(jin)(jin)行(xing)了改進(jin)(jin)（如圖3）。螺旋(xuan)輸(shu)(shu)送(song)(song)機(ji)的吊(diao)(diao)軸承被延(yan)長，伸出(chu)接(jie)口法(fa)蘭，懸掛在(zai)(zai)流(liu)化(hua)斜槽的灰斗壁上(shang)，同時將(jiang)螺旋(xuan)葉(xie)片(pian)(pian)也(ye)伸出(chu)接(jie)口法(fa)蘭并與吊(diao)(diao)軸承相隔一段距(ju)離，且(qie)螺旋(xuan)葉(xie)片(pian)(pian)高于(yu)(yu)流(liu)化(hua)斜槽上(shang)的流(liu)化(hua)布，以(yi)避免(mian)割傷。由于(yu)(yu)部(bu)分螺旋(xuan)葉(xie)片(pian)(pian)設(she)置在(zai)(zai)流(liu)化(hua)斜槽上(shang)，輸(shu)(shu)送(song)(song)的粉料(liao)就可以(yi)被完全推到流(liu)化(hua)斜槽上(shang)，并在(zai)(zai)流(liu)化(hua)風的作用(yong)下輸(shu)(shu)送(song)(song)，防止了物料(liao)的堆積結塊。同時，還在(zai)(zai)螺旋(xuan)尾端壁上(shang)加(jia)入壓(ya)縮空氣，進(jin)(jin)風導(dao)管(guan)在(zai)(zai)螺旋(xuan)電(dian)機(ji)電(dian)流(liu)增(zeng)大時，開啟(qi)壓(ya)縮空氣，有助于(yu)(yu)將(jiang)結塊物料(liao)打(da)碎，輔助物料(liao)輸(shu)(shu)送(song)(song)。工程應用(yong)表明，這(zhe)一改進(jin)(jin)十分有效(xiao)。

圖3  ESP2底部螺旋改進前后設計示意

值得一(yi)提的(de)(de)是，為(wei)保證(zheng)螺(luo)(luo)旋(xuan)輸(shu)送機(ji)(ji)的(de)(de)正常(chang)運(yun)行(xing)(xing)，設(she)計(ji)選(xuan)型和技(ji)術改進(jin)很重(zhong)要，加強運(yun)行(xing)(xing)的(de)(de)規范化(hua)管理也很重(zhong)要。比如(ru)，脫(tuo)硫后電(dian)除塵器底部灰斗和螺(luo)(luo)旋(xuan)的(de)(de)保溫(wen)加熱(re)，宜(yi)在鍋(guo)爐啟動前的(de)(de)24小時(shi)進(jin)行(xing)(xing)；螺(luo)(luo)旋(xuan)輸(shu)送機(ji)(ji)應(ying)連續運(yun)行(xing)(xing)且電(dian)機(ji)(ji)電(dian)流應(ying)定(ding)時(shi)測(ce)量（尤(you)其在工況(kuang)改變時(shi)），以判(pan)斷設(she)備運(yun)行(xing)(xing)情況(kuang)等。

4  結語

在(zai)NID干法脫硫系統中輸(shu)送(song)(song)粉體物料時需(xu)要選用螺(luo)旋輸(shu)送(song)(song)機。螺(luo)旋輸(shu)送(song)(song)機的(de)設計、選型及(ji)使用中應注意以下幾點：

（1）除塵(chen)器(qi)底部(bu)的螺旋輸送機應(ying)盡可能減少或避免(mian)選(xuan)用吊軸承；

（2）生石灰倉底的變頻螺旋宜采用變螺距設計(ji)，且灰斗半頂(ding)角設計(ji)建議為15°；

（3）在除塵器運行過程(cheng)(cheng)中，應保證系(xi)統熱啟(qi)動(dong)，并注意運行過程(cheng)(cheng)的(de)保溫；螺旋連(lian)續運行時，要定時測量電機電流；在特殊情(qing)況(kuang)下，可加入壓縮空(kong)氣，以輔(fu)助物料的(de)輸(shu)送。

參考文獻：

[1] 李志義，王淑蘭，丁信偉.粉體物料和料斗材(cai)料對料倉流型(xing)的影響[J].化學工   業與工程技(ji)術, 2000（1）：12-14.

[2] 陶珍東(dong)，鄭少華.粉(fen)體工程(cheng)與設備(bei)[M].北京(jing)：化(hua)學(xue)工業出版社，2003，323-   330.

[3] Jenike A W.Bulletin No.108, Utah Eng.Experimental Station, Salt    Lake City, 1961，1-32.

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