【正文】 噴煤粉梁式活性石灰窯工程技術(shù)方案 81第一章 技術(shù)方案總論近年來隨著國際國內(nèi)原油價(jià)格持續(xù)攀高且波動(dòng)較大，我國大多數(shù)氯堿化工企業(yè)的PVC生產(chǎn)工藝由石油裂解法，改為電石法生產(chǎn)。盡管在金融危機(jī)持續(xù)蔓延并日漸減弱背景之下，電石市場于2009年實(shí)現(xiàn)了恢復(fù)性的增長，2009年我國電石產(chǎn)量已達(dá)到1524萬噸，并在剛剛進(jìn)入2010年后就掀起一輪貨緊價(jià)揚(yáng)的普漲行情。由于我國減排的任務(wù)的加大，國家對于高能耗高污染行業(yè)加大了諸多限制措施，如：規(guī)模、技術(shù)水平、配套設(shè)施等。但是越來越多的電石生產(chǎn)企業(yè)也意識(shí)到，用優(yōu)質(zhì)活性石灰冶煉電石，能縮短冶煉時(shí)間、提高電石品位、減少電耗等起到很大的作用， 普通石灰冶煉電石的電耗為3300～4000kwh/t,有“電老虎”之稱，用優(yōu)質(zhì)石灰冶煉電石每噸節(jié)電5~10%。因此，大、中型氯堿、煤化工企業(yè)發(fā)展密閉電石爐，建設(shè)利用電石爐煤氣生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)石灰生產(chǎn)線是極其必要的，采用高品質(zhì)石灰，降低電石生產(chǎn)成本成為電石生產(chǎn)的必然要求。同時(shí)也可為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益?；钚允揖哂蟹磻?yīng)速度快、反應(yīng)能力強(qiáng)、性能活潑、降低能耗的特點(diǎn)?；钚允揖哂腥缦绿匦裕后w積密度?。骸O，比表面積大：～2㎡/ g氣孔率高：＞50%，晶粒細(xì)?。?μm活性度高：≥320ml(4NHL10min)，CaO純度高，一般大于90%使用活性石灰生產(chǎn)電石比使用普通石灰節(jié)電5～10%。我公司設(shè)計(jì)的貫穿式多燒嘴石灰豎窯，采用煤粉為燃料，經(jīng)燃燒梁直接噴送進(jìn)石灰窯內(nèi)燃燒。具有投資較低，占地較少，工藝先進(jìn)，質(zhì)量保障的等特點(diǎn)。根據(jù)貴公司實(shí)際需求，本工程設(shè)計(jì)根據(jù)以下條件設(shè)計(jì)：石灰窯采用煤粉為燃料，原煤的熱值在5500~6500kCal/kg，石灰需求量為600t/d，全部供電石爐使用。1 設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)原則本著先進(jìn)、可靠、適用、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、低碳節(jié)能的原則，吸收國內(nèi)同類型工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，采用現(xiàn)代化企業(yè)管理模式，建成一個(gè)產(chǎn)品質(zhì)量高、效益好、勞動(dòng)生產(chǎn)率高、低能耗、成本低，其產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平的生產(chǎn)車間。 年工作335天，每天3班，每班8小時(shí)。設(shè)計(jì)采用雙梁式豎窯采用煤粉做為燃料煅燒石灰。石灰石在窯內(nèi)煅燒帶1200℃高溫作用下絕大部分CO2逸出，冷卻后形成塊狀生石灰。設(shè)計(jì)窯體成準(zhǔn)矩形，窯內(nèi)設(shè)置上、下兩層燒咀梁，窯內(nèi)上部設(shè)置上層窯氣抽出梁和窯內(nèi)下部設(shè)置窯下冷卻裝置，上層窯氣抽出梁上部為布料儲(chǔ)備區(qū)域；上抽氣梁至上層燒咀梁之間為預(yù)熱區(qū)，預(yù)熱區(qū)的作用為利用煅燒帶的上行熱窯氣預(yù)熱石灰石至煅燒溫度；上層燒咀梁至下層燒咀梁之間為煅燒區(qū)，設(shè)計(jì)煅燒溫度1100℃~1200℃，經(jīng)過預(yù)熱的石灰石原礦在此帶被均勻煅燒成生石灰，此區(qū)域可以通過對燃料流量和壓力的調(diào)節(jié)控制石灰的質(zhì)量和產(chǎn)量；下層燒咀梁至出灰口之間為冷卻區(qū)，二次空氣（冷卻空氣）從底部入窯將燒成的石灰冷卻至100℃以下出窯，被加熱的二次空氣則向上進(jìn)入煅燒區(qū)助燃。當(dāng)一定量的石料通過窯頂加料門進(jìn)入儲(chǔ)備區(qū)，均勻分配于窯截面上，窯頂?shù)亩返變傻兰恿祥T自動(dòng)密閉阻止空氣在加料時(shí)進(jìn)入窯內(nèi)，因而不影響窯頂?shù)呢?fù)壓。石灰石加入窯內(nèi)緩慢經(jīng)四個(gè)區(qū)域往下移動(dòng)，煅燒分解成產(chǎn)品——活性石灰。物料運(yùn)行流程為：原料經(jīng)篩分后合格原料入窯，進(jìn)窯內(nèi)均勻下落，經(jīng)儲(chǔ)存帶、預(yù)熱帶、煅燒帶分解成活性石灰下落到冷卻帶，經(jīng)冷卻后溫度降至100~120℃，窯內(nèi)煅燒約24~32個(gè)小時(shí)完全逸出CO2，形成活性石灰，石灰經(jīng)卸料機(jī)落入中間料倉經(jīng)電子稱量裝置進(jìn)入儲(chǔ)料倉，卸到平皮帶輸送機(jī)，經(jīng)斗式提升機(jī)——篩分——分料皮帶——分別落入塊料倉和粉料倉。成品倉存儲(chǔ)量約600t。根據(jù)工藝流程和物料輸送、儲(chǔ)運(yùn)節(jié)點(diǎn)，設(shè)計(jì)配置PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)中各檢測、計(jì)量及運(yùn)行信息均總成至控制室所設(shè)的二次儀表盤，各項(xiàng)工藝參數(shù)均在二次儀表上顯示、報(bào)警和積累積。本工程采用全交流的傳動(dòng)方案，功率大于55KW的電機(jī)采用軟啟動(dòng)方式。主引風(fēng)機(jī)、助燃風(fēng)機(jī)、冷卻風(fēng)機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)等的電機(jī)采用變頻器調(diào)速控制。對于無調(diào)速要求的一般傳動(dòng)系統(tǒng)采用普通交流電機(jī)的由MCC控制。主要物料及生產(chǎn)設(shè)備，均配置現(xiàn)場控制箱，由現(xiàn)場和集中兩種控制方式。本工程除塵系統(tǒng)包含原料篩分、窯頂廢氣、窯下出灰、成品篩分樓等除塵系統(tǒng)。設(shè)計(jì)窯頂廢氣除塵采用LYⅡ－1600型長袋離線脈沖除塵器。原料篩分除塵器、窯下出灰除塵器、成品倉分別采用氣箱脈沖袋式除塵器。本方案不設(shè)生活用水。石灰生產(chǎn)流程不產(chǎn)生廢水；雨水與廠區(qū)地表水溝依地勢高差自然排出。該區(qū)抗震設(shè)防烈度為七度。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以此為依據(jù)國家《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算和構(gòu)造設(shè)防。土建設(shè)計(jì)范圍為豎窯底座、篩分樓料倉、控制樓、配電室、設(shè)備廠房、原料篩分樓、設(shè)備基礎(chǔ)、場地平整、儲(chǔ)料倉、皮帶機(jī)通廊、除塵器平臺(tái)。設(shè)備基礎(chǔ)依照設(shè)備基礎(chǔ)條件樣本設(shè)計(jì)。工業(yè)建筑柱距和房屋層高依據(jù)工藝要求確定，跨度大于9m的廠房采用框排架結(jié)構(gòu)，其它為磚混結(jié)構(gòu)，地下構(gòu)筑物采用抗?jié)B砼。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，經(jīng)工程計(jì)算后，如有必要，主要建構(gòu)物將采用樁基。2 工廠現(xiàn)狀 外部條件供水條件：　　入口壓力： ～ 　　入口溫度： ≤36℃　　總硬度： ≤30ppm 　　冷卻水流量： 15~20 m3/h　　生活用水：壓力 MPa 電源條件：　　高壓：10KV，頻率50177。5Hz?！　”竟こ炭傃b機(jī)容量 2150Kw氮?dú)猓撼龎m器反吹用　　壓力 ≥ MPa（接口壓力）　　使用壓力 ～　　氮?dú)馄焚|(zhì)：　　N含量 ≥%　　流量 ≥200 m179。/次　　接口管徑 DN40干燥潔凈壓縮空氣（無水無油）：汽缸等用　　供氣壓力 ≥~　　使用壓力 ～　　流量 700～750m179。/h　　露點(diǎn) 40℃燃料：超細(xì)煤粉（無煙煤）熱值 5500~6500Kcal/ Nm3用量 1950～2100kg/煤粉含水量 2%揮發(fā)份 20% 粒度 200目 蒸汽：采暖　　用量 ～40Kg/h　　壓力 MPa原料：石灰石　　　粒度 40～80㎜ 或（30～60㎜）　　　其中 40㎜5% +80㎜5%3 梁式豎窯技術(shù)特點(diǎn)生產(chǎn)規(guī)模80500t/d圓型窯或方型窯。◆窯操作彈性大，從50110%任意調(diào)節(jié)，均能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)，而且不影響活性石灰質(zhì)量和消耗指標(biāo)，負(fù)壓操作?！暨m用多種燃料、天然氣、煤粉、焦?fàn)t煤氣、混合氣、高爐煤氣（熱值≥800 kcal/m179。）或固液、固氣混合燃料。◆熱耗低，熱能利用合理，二次空氣通過冷卻活性石灰預(yù)熱，一次空氣通過預(yù)熱器預(yù)熱進(jìn)入燃燒梁，燃料完全燃燒，熱值充分利用，能耗8001000 kcal/kg?！舨捎萌剂希諝?、煤氣雙預(yù)熱?！魬?yīng)用低熱值燃料，窯體設(shè)雙層燒咀梁外，增設(shè)周邊燒嘴，使煅燒截面更加合理。◆窯體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1）窯體呈準(zhǔn)矩形，窯體設(shè)置上下兩層燒咀梁和周邊燒嘴，窯體上部設(shè)置上層窯氣抽出管,窯氣抽出管上部為儲(chǔ)備石灰石區(qū)域,抽氣管至上層燒咀梁之間為預(yù)熱區(qū)，利用高溫煅燒后的窯氣預(yù)熱石灰石至煅燒的溫度,上層燒咀梁至下層燒咀梁之間區(qū)域?yàn)殪褵齾^(qū)，石灰石均勻煅燒成活性石灰，此區(qū)域根據(jù)活性石灰質(zhì)量、產(chǎn)量要求加以調(diào)節(jié)。2）下層燒咀梁至出灰口之間為冷卻區(qū)，二次空氣（冷卻空氣）從底部入窯將石灰冷卻至80℃以下出窯，被加熱二次空氣則向上進(jìn)入煅燒區(qū)。3）當(dāng)一定量石灰石通過窯頂加料門進(jìn)入儲(chǔ)備區(qū)，均勻分配于窯截面上，窯頂?shù)亩返變傻兰恿祥T，自動(dòng)密閉阻止空氣在加料時(shí)進(jìn)入窯內(nèi)，因而不影響窯頂?shù)呢?fù)壓。石灰石加入窯內(nèi)緩慢經(jīng)四個(gè)區(qū)域往下移動(dòng)，煅燒分解成產(chǎn)品—活性石灰。4）采用兩層燒咀梁是該窯的技術(shù)訣竅和核心部分，燒咀梁采用導(dǎo)熱油夾套冷卻，梁內(nèi)通過若干個(gè)燃料給料管，管端設(shè)置特殊燒咀，從燒咀梁兩側(cè)均勻分布到窯截面上與梁端引入一次空氣和底部引進(jìn)二次空氣均勻混合燃燒。5）窯上層設(shè)一層窯氣吸氣梁，底層設(shè)有吸氣梁，下側(cè)設(shè)有多個(gè)分布均勻的開口，窯氣通過開口由吸氣梁抽出，窯內(nèi)形成壓力控制，保證窯內(nèi)整個(gè)截面的負(fù)壓操作，使該窯保持最佳燃燒效果和最低燃料消耗。6）窯體除橫貫一層窯氣抽出管，兩層燒咀梁和周邊燒嘴及出灰機(jī)構(gòu)外無其他內(nèi)件，耐火材料表面垂直規(guī)整無異型，因而該窯結(jié)構(gòu)簡單，鋼結(jié)構(gòu)和耐材用量小，維修量小，操作費(fèi)用低，熱能耗、電耗比較低。7）爐窯操作配置PLC自動(dòng)控制系。 生產(chǎn)規(guī)模擬建2300t/d雙梁豎窯，年產(chǎn)合格生石灰20萬t/a。 原料及燃料，經(jīng)原料廠篩分合格后，直接送至原料倉，粒度40～80㎜，其化學(xué)成份對應(yīng)分級(jí)如下表：類別等級(jí)化學(xué)成份CaOCaO＋MgOMgOSiO2PS 不小于 不大于普通石灰石特極品 一級(jí)品二級(jí)品三級(jí)品四級(jí)品：無煙煤熱值 5500~6500Kcal/ Nm3用量 1950～2100kg/原煤含水量 10%揮發(fā)份 20% 粒度 30mm可磨度 55 產(chǎn)品方案，設(shè)計(jì)年產(chǎn)20萬t/a。 成品灰粒度：0～40㎜，經(jīng)破碎后達(dá)到3mm以下（成品率大于90%），生過燒率≤10%在保證原料和原煤質(zhì)量、原料合格，豎窯正常穩(wěn)定操作的條件下，~179。d，煅燒顆粒均勻，能夠保證20萬t/a合格產(chǎn)品，如果燃煤品質(zhì)好。產(chǎn)量將進(jìn)一步提高。5. 工藝石灰石料場 工藝流程圖烘干原煤場煙囪原料篩分制煤粉車間引風(fēng)機(jī)卷揚(yáng)機(jī)料斗上料斜橋 噴送系統(tǒng)廢氣布袋除塵窯頂布料器 空氣預(yù)熱上吸氣梁300t/d雙梁豎窯 窯下冷卻器冷卻風(fēng)機(jī)助燃風(fēng)機(jī)出料斗振動(dòng)給料機(jī)儲(chǔ)料斗振動(dòng)給料機(jī)帶平皮帶輸送機(jī)斗式提升機(jī)直線振動(dòng)篩可逆皮帶機(jī)塊料倉粉塵倉 供電石爐 工藝流程簡述使用卡車由原料場將原料（40~80mm石灰石塊）倒入總儲(chǔ)料倉，裝滿為止。當(dāng)上部上料料倉需要加料時(shí)，總儲(chǔ)料倉下面的振動(dòng)給料機(jī)開始工作，將原料倒入原料輸送皮帶1上，由原料輸送皮帶1送給篩分機(jī)構(gòu)。在篩分機(jī)構(gòu)處設(shè)有振動(dòng)篩一臺(tái)，原料在此處經(jīng)過振動(dòng)篩篩分，合格料塊由原料輸送皮帶2送入窯前料倉，窯前料倉至少存留4小時(shí)所需原料（即45t）。不合格料塊（小塊），經(jīng)過廢料輸送皮帶送到廢料倉，由卡車定時(shí)進(jìn)行回收處理。在篩分機(jī)構(gòu)處要設(shè)有除塵裝置，以防止灰塵到處飛揚(yáng)。 當(dāng)料位計(jì)指示需要裝料時(shí)，上料車停止在上料斜橋下部等待裝料，啟動(dòng)振動(dòng)給料機(jī)2開始向料車內(nèi)加料，延時(shí)30~90秒（可調(diào)）后停止裝料，延時(shí)2—5秒啟動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)，有卷揚(yáng)機(jī)牽引料車開始沿斜橋軌道上升。當(dāng)上料車升至斜橋拐彎段時(shí)，上料車前輪沿著拐彎段軌道改變行駛方向，后輪依舊順著斜橋向上運(yùn)行，當(dāng)料車車緣上的車輪壓到頂部接近開關(guān)時(shí)，卷揚(yáng)機(jī)停止，同時(shí)上料車前部橫梁將受料系統(tǒng)上蓋頂開，上料車前傾，將原料倒入受料斗，延時(shí)1015秒倒料完畢，啟動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)，上料車開始下降，受料系統(tǒng)上蓋依靠重力蓋好密封。上料車沿軌道下行回到斜橋底部，當(dāng)料車后輪壓到底部接近開關(guān)時(shí)，卷揚(yáng)機(jī)停止，開始下一次裝料過程。物料進(jìn)窯內(nèi)均勻下落，經(jīng)預(yù)熱段、燃燒段、分解成活性石灰下落到冷卻帶，經(jīng)冷卻后溫度80～100℃，窯內(nèi)煅燒循環(huán)約24～30小時(shí)，落入中間料倉經(jīng)HLM稱量裝置進(jìn)儲(chǔ)料倉，卸到平皮帶輸送機(jī)—擋邊皮帶輸送機(jī)—篩分—可逆皮帶—分別落入塊料倉和粉料倉—破碎—待運(yùn)。成品倉儲(chǔ)存時(shí)間24小時(shí)。在稱重裝置和檔邊帶落料點(diǎn)處設(shè)有除塵點(diǎn)，以保證環(huán)境清潔。 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序號(hào)名稱數(shù)值備注1豎窯型式雙梁式豎窯2豎窯座數(shù)2座3日產(chǎn)能600t/d4豎窯有效內(nèi)徑5000mm3900mm5豎窯有效高度21m6豎窯有效容積375m37煙塵排放濃度≤80 mg / m38年產(chǎn)量20104t9燃料煤粉煤粉粒度200目熱值5500～6500kcal /kg10用量～2100kg/11生過燒率≦10%12利用系數(shù)～13日歷作業(yè)率92%14年作業(yè)天數(shù)350天15石灰石