1、电厂原有石灰石系统介绍
循环流化床锅炉作为一种环保炉型，采用的是燃煤与石灰石混燃脱硫，石灰石的入炉粒度要求有严格要求。本电厂一期、二期工程均采用购买经初破至一定粒度的石灰石粉，在厂区西侧设置的制粉站进行二级破碎。破碎系统共两套，每套破碎系统设计出力为30t/h。破碎机采用的是德国奥贝玛破碎装置，出力为30 t/h。
原有的石灰石破碎系统主要是出力小，粒度不能满足人炉要求。
2、破碎方式的选择
据了解目前国内用于石灰石破碎的设备类型主要有球磨机、振动磨、锤击磨、辊压磨、冲旋式制粉系统等，从这些破碎设备生产的产品粒度来讲，上述设备生产的石灰石粉剂，均能满足电厂CFB锅炉炉内脱硫工艺的要求石灰石粒度，但其粉碎机理、产品活性、粒度组成、生产成本、以及辅机配置均不相同。
2.1球磨机
球磨机的粉碎机理是钢球与物料之间研磨和撞击，生产的石灰石粉料颗粒呈球形为主，颗粒内部少裂纹，属于实心体。用于循环流化床锅炉的脱硫反应，与S02的接触面较小，不利于脱硫反应，即其活性不够理想。而且球磨机本身结构庞大，运行噪音、功率消耗都很大，与之配套的辅助设备也复杂，既需要有提升较高的进料设备，又需要有风机、分级机、除尘器等，相应的需要建设较大的建筑物，投资、生产成本都很大。
但球磨杌有其特有的优点：比较成熟，可靠性较高。2.2辊压磨
辊压磨的粉碎机理是挤压和研磨，生产的石灰石粉料颗粒呈扁平状为多，颗粒内部有裂纹。用于循环流化床锅炉的脱硫反应，与S02的接触面要比球磨机生产的石灰石粉料大，其活性相对较好。
但是，用辊压磨磨细石灰石，需要有多对辊子组合，才能使石灰石粒度达到锅炉脱硫工艺的要求，而且辊子的齿形通常为长条形，比较容易磨损，辊子被磨成腰（或鼓）形后，其石灰石粒度难以控制，粒度组成更难保证；辊压磨运行时噪音较大，运行中有振动，设备本身的密封难做好，漏粉或扬尘情况较严重，设备周围的环境较差。
辊压磨单机设备的小时产量较低，生产成本也较大。辊压磨自身的优点是：设备本身的整机结构较小，能耗相对较小。
2.3振动磨
振动磨的粉碎机理是电机通过联轴器带动偏心块旋转，产生激振力，驱动弹簧上的磨筒同频率振动，磨筒带动筒内的磨介振动，冲击物料，把物料磨细。而且由于物料的料压，物料边被粉碎、边向出料口移动，直至由出料口移出机体。
振动磨的开发和研究在国内已有50多年的历史，性能和可靠性都比较稳定。特别是在矿物料的超细粉磨制行业，应用十分广泛。
振动磨机生产的石灰石粉料颗粒呈球形为主，颗粒内部少裂纹，属于实心体，细粉含量很高。细粉含量高不符合CFB锅炉对石灰石颗粒分布的要求。CFB锅炉脱硫需要的石灰石活性是指炉内反应时石灰石粉与含SO2气体间接触面积的大小，即为脱硫反应机会的多少，而不是细粉越多越好。细粉多了并不好，由于CFB锅炉二次风的作用，造成细粉在炉内的滞留时间偏短，减少了石灰石细粉在炉内进行脱硫反应的机会，增加了石灰石粉的消耗量，同时也加重了锅炉尾部电除尘器或布袋除尘器、乃至后续输灰设备的压力。
振动磨运行时噪音很大，这与振动磨运行时的参振质量很大有关，也与磨介、磨筒、物料相互之间均有撞击有关，要降低噪声就得设置隔音罩或隔音房。
用振动磨磨制石灰石粉，因石灰石在磨筒中一次穿过，后续没有筛分设施，石灰石粉的粒度相对难以控制。
2.4锤击式破碎机
锤击式破碎机工作原理是：石灰石块在进入转子的振击范围后，被运转的锤头席卷，接着就被击向磨碎壁而破碎，在转子和磨碎壁之间的下半部区间，石灰石块被进一步地破碎。锤击式破碎机生产的石灰石粉料颗粒呈扁平状为多，颗粒内部有裂纹，部分颗粒成蜂窝状，活性好。锤击式破碎机优点是：设备本身的整机结构紧凑，能耗相对较小，产量大。
锤击式破碎机对石灰石块的入料粒径、含水量、杂质含量以及入料布置的均匀性的要求高。
2.5冲旋式制粉机组
冲旋式制粉系统并非是一台设备，而是多台设备的组合，以此来保证产品的粒度和粒度分布，它的主要工艺由数个步骤组成，分别是高速冲击粉碎、气料旋流分离、高频振动筛分、封闭管流输送和自动料流启闭。冲击式粉碎机结构见图1。
高速冲击粉碎——利用高速旋转的破碎刀片储存动能，形成高速的旋转力场，其刀片在冲击时，将能量以极高的速度和压强传给物料，形成刀片对物料的打击、破碎板对物料的反击和物料之间的撞击，在物料颗粒内部产生散发的应力波，形成枝形发展的应力集中，使得物料“变脆”，沿着细微的裂纹网络崩开，获得粉碎的效果。
该粉碎方式同捣碎、研磨、挤压相比，能量消耗可降低30%，对于体内裂纹发育充分的物料尤为明显。这种粉碎法可按粉末粒度需要实行控制，也可按物料的性质和宜宾发电公司的要求，调整机组参数，使物料经粉碎而分离开（选择性粉碎），实施干法提纯。如在石灰石粉碎中，可分离出石英，减少有害成分，提高粉剂活性。此法提供的粉粒呈多棱体蜂窝态形貌，用于电厂的脱硫反应，其活性具有独到之处。
1)气料旋流分离——物料在粉碎机腔内受分级刀片驱动，始终随着空气流作螺旋状运行，显现气料的旋流动态。转子使得气料处于粉碎、分级和排料三股旋流之中，由此形成旋流场，将物料在粉碎过程中粗分级，达到预定的细度后即排送出机体，并免除腔内湿料粘结。随后，旋风分离器借助气料旋流将粗细料分开，达到相当高的分选效率。
2)高频振动筛分——采用双电机驱动的方式，形成高频率、低振幅的振动翻滚料流，使粉末通过单层或多层筛网，保证获得给定粒度范围的粉，筛分的最小粒度为200目，效率达到95%以上。
3)封闭管流输送——粉碎、分选、分离、收集各环节间以管道相连，组成封闭系统，粉料在其间顺序运行，并保持一定负压和相应流速，排除湿粉在管内粘结。
4)自动料流启闭——旋风分离器采用极简单的料封技术，自动启闭、实用可靠。
简言之，冲旋式制粉机的粉碎机理是：顺应石灰石的组织结构，运用凌空冲击的方法，促使其众多薄弱环节受抗拉应力作用，发育成裂纹，并迅速扩大，从而形成形状复杂、表面积大、裂纹迭起、粒度合理的冲旋粉。
该机组生产的石灰石粉（简称冲旋粉）具有以下特点：
冲旋粉的活性高，粉粒形貌呈蜂窝状，纹理发育充分，比表面积大，有利于同S02反应，其活性超过传统方法生产的粉末；节能效果好，比一般磨机能耗低30%左右；产品粒度调节范围广，只需变动该机组的有关参数，即可得到不同粒度组成的粉料。在电厂脱硫装置中，可按锅炉的运行要求，调整石灰石的粒度，以取得最佳的脱硫效果；机组中设有筛分设备，保证产品的最大粒度<1.2 mm，设有旋风分离器，保证石灰石粉的细粉含量接近lO%，设有布袋除尘器，既可分离出用于烟气脱硫需要的细石灰石粉，又能保证排人大气的空气含尘量达到要求；整套装置密封作业，粉碎、分旋、分离、收集各环节间以管道相连，组成封闭系统，粉料在其间循环运行，并保持一定负压和相应流速，排除湿粉在管内粘结，产品纯净，出粉率高；车间环境、劳动条件好，噪音、粉尘低，均符合城市环保规定，并具有良好的防爆性能；设备重量轻，体积小，建设投资低，所用厂房面积小，操作方便；自动料流启闭。旋风分离器或旋离粗粒分选器的出口，采用简单的料封技术，自动启闭、实用可靠。
冲旋式制粉系统在制粉过程中，只有刀片和破碎板的磨损（损耗），因其特有的结构设计和运行原理．在刀片和衬板的磨耗过程中不会影响产品的粒度、形貌和性能。而且更换非常方便。现用的刀片使用寿命一般为200 h，冲旋机破碎板的使用寿命为1年。
综合比较上述五种制粉设备的数据，在CFB锅炉下使用的石灰石破碎系统主机，可以在锤击磨和冲旋式制粉机组中选择。
4、关于石灰石入料的选择
石灰石的原料情况同样会影响石灰石破碎机的出力，通过对来料的调查石灰石原料应控制以下几方面的指标。
4.1 石灰石的含钙量。 作为炉内脱硫希望含钙量越高越好，但是往往含
钙量高的石灰石都形成年代较长难破碎，一般取含钙量在95%左右的石灰石即可。
4.2石灰石的抗压硬度
石灰石的抗压硬度直接关系到石灰石的破碎，一般要求来料在50 MPa以下。
4.3石灰石的舍硅量
石灰石中含有Si02提高了石灰石的耐磨性，同时Si02进入炉膛会同碳酸钙反应消耗碳酸钙，降低脱硫效率。故含硅量一般要控制在2%以下。
总之CFB锅炉石灰石破碎是锅炉脱硫的关键，各厂认真总结提高石灰石破碎的能力保证机组的环保排放。
