【正文】 噴煤粉 梁式活性石灰窯工程 技術(shù)方案 2 第 一 章 技術(shù)方案 總論 近年來隨著國際國內(nèi)原油價格持續(xù)攀高且 波動較大 ， 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 20xx 年實現(xiàn)了恢復(fù)性的增長， 20xx 年我國電石產(chǎn)量已達(dá)到 1524萬噸， 并在剛剛進(jìn)入 20xx 年后就掀起一輪貨緊價揚(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)也意識到 ，用優(yōu)質(zhì)活性石灰冶煉電石，能縮短冶煉時間、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。同時也可為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 活性石灰具有反應(yīng)速度快、反應(yīng)能力強(qiáng)、性能活潑、降低能耗的特點(diǎn)。 活性石灰具有如下特性： 體積密度?。?～ ㎡，比表面積大： ～ 2 ㎡ / g 氣孔率高：＞ 50%，晶粒細(xì)?。?3μ m 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 實際 需求 ，本工程設(shè)計根據(jù)以下條件設(shè)計： 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。 本工 程設(shè)計為兩座日產(chǎn) 。 3 1 設(shè)計方案 設(shè)計原則 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)同類型工程的實踐經(jīng)驗，采用現(xiàn)代化企業(yè)管理模式，建成一個產(chǎn)品質(zhì)量高、效益好、勞動生產(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。 工作制度 年工作 335 天，每天 3 班，每班 8 小時。 工藝 設(shè)計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自動密閉阻止空氣在加料時進(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)四個區(qū)域往下移動，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 個小時 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。成品倉存儲量約 600t。 電氣與自動化控制 根據(jù)工藝流程和物料輸送、儲運(yùn)節(jié)點(diǎn)，設(shè)計配置 PLC 自動控制系統(tǒng)，系統(tǒng)中各檢測、計量及運(yùn)行信息均總成至控制室所設(shè)的二次儀表盤，各項工藝參數(shù)均在二次儀表上 4 顯示、報警和積累積。 本工程采用全交流的傳動方案，功率大于 55KW 的電機(jī)采用軟啟動方式。 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。 除塵 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。 供排水 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。 土建 該區(qū)抗震設(shè)防烈度為七度。結(jié)構(gòu)設(shè)計以此為依據(jù)國家《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震計算和構(gòu)造設(shè)防。 土建設(shè)計范圍為豎窯底座、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、儲料倉、皮帶機(jī)通廊、除塵器平臺。 設(shè)備基礎(chǔ)依照設(shè)備基礎(chǔ)條件樣本設(shè)計。 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)報告，經(jīng)工程計算后，如有必要， 主要建構(gòu)物 將 采用樁基。 5 2 工廠現(xiàn)狀 外部條件 公用工程條件 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。 本工程總裝機(jī)容量 2150Kw 氮?dú)猓?除塵器反吹用 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% 6 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% 7 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。 ◆適用多種燃料、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。 ◆采用燃料，空氣、煤氣雙預(yù)熱。 ◆應(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)域為煅燒區(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，自動密閉阻止空氣在加料時進(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)四個區(qū)域往下移動，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 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 自動控制系 。 8 生產(chǎn)規(guī)模 擬建 2179。 300t/d 雙梁豎窯，年產(chǎn)合格生石灰 20萬 t/a。 原料及燃料 本工程采用石灰石，經(jīng)原料廠篩分合格后，直接送至原料倉，年用量將近 萬 t，粒度 40～ 80 ㎜， 其化學(xué)成份 對應(yīng)分級如 下 表 ： 類別 等級 化學(xué)成份 CaO CaO＋ MgO MgO SiO2 P S 不小于 不大于 普通 石灰石 特極品 一級品 二級品 三級品 四級品 燃料： 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 豎窯產(chǎn)品為活性生石灰，設(shè)計年產(chǎn) 20 萬 t/a，合格料 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，利用系數(shù)可達(dá)~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，利用系數(shù) 還可以提高到 。產(chǎn)量將進(jìn)一步提高。 9 5. 工藝 工藝流程 圖 供電石爐 原料篩分 上料斜橋 窯頂布料器 300t/d 雙梁豎窯 窯下冷卻器 廢氣布袋除塵 引風(fēng)機(jī) 煙囪 空氣預(yù)熱 出料斗 振動給料機(jī) 儲料斗 振動給料機(jī)帶 平皮帶輸 送機(jī) 粉塵倉 斗式提升機(jī) 冷卻風(fēng)機(jī) 可逆皮帶機(jī) 直線振動篩 卷揚(yáng)機(jī)料斗 制煤粉車間 助燃風(fēng)機(jī) 塊料倉 上吸氣梁 石灰石料場 原煤場 噴送系統(tǒng) 烘干 10 工藝流程簡述 使用卡車由原料場將原料（ 40~80mm石灰石塊）倒入總儲料倉，裝滿為止。當(dāng)上部上料料倉需要加料時，總儲料倉下面的振動給料機(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)有振動篩一臺，原料在此處經(jīng)過振動篩篩分，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，由卡車定時進(jìn)行回收處理。在篩分機(jī)構(gòu)