產(chǎn)品詳情
石膏沸騰煅燒爐的特點
①設(shè)備小巧,生產(chǎn)能力大。
沸騰爐生產(chǎn)能力的大小實質(zhì)上由熱源通過加熱器壁傳遞給物料的熱量多少來決定。其傳熱方程式為:
Q=K×F×△t
式中Q—由熱源通過加熱器壁傳遞給物料的熱量(kJ/h)
K—傳熱系數(shù)[W/(m2.K)]
F—加熱器傳熱面積(m2)
△t—熱源與物料的溫度差(℃)
沸騰爐由于物料實現(xiàn)了徹底的流態(tài)化,因此爐內(nèi)不需要安裝攪拌設(shè)備。在爐內(nèi)就可以高密度地安裝很多加熱管,因此尺寸不大的爐子就可以有非常大的傳熱面積。
另外,沸騰爐采用的熱源為載熱油,其傳熱系數(shù)K比熱煙氣為熱源的傳熱系數(shù)高出一個數(shù)量級。從傳熱方程式就可以看出,由于傳熱系數(shù)和傳熱面積都較大,總傳熱量Q也就大。這就是說沸騰爐的生產(chǎn)能力比較大,比如產(chǎn)量為5~6t/h的沸騰爐,其長寬只有1.3m,產(chǎn)量為20t/h的沸騰爐,其長寬也只有2m就足夠了,這是其他傳統(tǒng)的外熱式煅燒設(shè)備無法相比的。
②結(jié)構(gòu)簡單,不易損壞。
由于物料實現(xiàn)了流態(tài)化,爐子就不需要有轉(zhuǎn)動的部件,爐子的結(jié)構(gòu)就簡單得多。不但制造方便,投產(chǎn)后也幾乎不需要維修保養(yǎng)。
由于用的是低溫熱源(載熱油約260℃),爐子在任何情況下都沒有被燒壞的危險,設(shè)備使用壽命也特別長。
③設(shè)備緊湊,占地少
沸騰爐是立式布置的設(shè)備,除塵器套在爐體上方,與爐子連成一個整體,設(shè)備非常緊湊。不但占地少,還可以避免除塵器結(jié)露。
④能耗較低
沸騰爐的熱能消耗和電力消耗都較低。熱能方面:從熱源傳遞給物料的熱能,除了小部分用于加熱爐底鼓入的冷空氣以及少量的爐體散熱損失外,幾乎都有效地用于物料的脫水分解。爐子本身的熱效率在95%以上。當然沸騰爐使用的是二次熱源,最終的熱效率還要將爐子的熱效率乘上鍋爐的熱效率。但熱油鍋爐都是很成熟的熱工設(shè)備,其熱效率是比較高的,熱油鍋爐能達到70%~80%.因此沸騰爐總的熱效率是比較高的。采用蒸汽,可達57%~67%;采用熱油,可達67%~76%。一般的外熱式煅燒設(shè)備雖然直接使用一次熱源,但熱效率很少超過50%。國內(nèi)沸騰爐的熱耗指標為7.7×105kJ/t建筑石膏。
電能方面:沸騰爐不需要轉(zhuǎn)動,也沒有攪拌機,物料主要是靠石膏脫水產(chǎn)生的水蒸氣來實現(xiàn)流態(tài)化的,需要在爐底鼓入的空氣也很有限,因此鼓風機的功率也很小,因此沸騰爐的電能消耗比傳統(tǒng)的煅燒設(shè)備少得多。如生產(chǎn)3萬噸建筑石膏粉所用沸騰爐的裝機容量為30kW左右。
⑤操作方便,容易實現(xiàn)自動控制
流化床有一個特點,就是床層中物料溫度一致。
因此操作中只要控制物料一個設(shè)定溫度,就可以連續(xù)穩(wěn)定
地生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。單一的控制參數(shù),很容易實現(xiàn)自動控制。
⑥產(chǎn)品質(zhì)量好,熟石膏相組成比較理想,物理性能穩(wěn)定
由于采用低溫熱源,石膏不易過燒,只要控制出料溫度合適,成品中不含二水石膏,無水石膏Ⅲ也只在5%以內(nèi),其余均為半水石膏。這樣的相組成很理想,物理性能也很穩(wěn)定。
⑦基建投資省,運行費用低
由于沸騰爐設(shè)備小巧結(jié)構(gòu)簡單、占地少,因此基建投資較同等生產(chǎn)規(guī)模的其他類型煅燒設(shè)備節(jié)省。投產(chǎn)后,由于能耗較低、維修工作量少、使用壽命長,因此運行費用也較省。
工藝順序介紹:上料鏟車將原料送入進料斗,進料斗配備振打電機和皮帶稱,2號皮帶稱會根據(jù)預(yù)先輸入設(shè)計好的參數(shù)進行送料,誤差不超過0.5噸/小時。
脫硫石膏原料通過皮帶輸送機進入槳葉干燥機,槳葉干燥機適用于利用蒸汽進行烘干,另外此環(huán)節(jié)需從煅燒爐補充熱量,輔助烘干。
經(jīng)過烘干后的原料通過提升機進入脫硫石膏煅燒爐內(nèi)煅燒,該煅燒爐采用流態(tài)化煅燒,保證了煅燒的均勻性。
煅燒后的半成品經(jīng)過冷卻機降溫至80℃以下,再用針磨機改性粉磨,最后氣力輸送進成品倉。
生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵由脈沖布袋除塵器進行處理,確保無粉塵排放。除塵器回收的粉塵再使用刮板輸送機和提升機,返回到煅燒爐。
煅燒所使用的蒸汽首先接入蒸汽灌,從蒸汽罐再分流道烘干和煅燒設(shè)備內(nèi)。
2.3組成部分
該設(shè)備由原料系統(tǒng)、預(yù)干燥系統(tǒng)、煅燒系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、成品儲存系統(tǒng)、包裝系統(tǒng)組成,各工段以提升輸送、管道等相連接,最終將二水脫硫石膏煅燒為合格的半水石膏。
2.3.1原料系統(tǒng):
原料系統(tǒng)是供給設(shè)備二水脫硫石膏原料的,主要有上料斗、輔助振動器、計量皮帶、原料輸送帶、除鐵器、濕料喂料器及電控部分等組成。它的作用是按設(shè)備的煅燒要求,根據(jù)原料濕度和流量,輸送給設(shè)備相應(yīng)的二水石膏原料。
2.3.2預(yù)干燥系統(tǒng):
在熱源使用過熱蒸汽的前提下,預(yù)系統(tǒng)采用槳葉烘干機進行原料干燥。該機主要由W形殼體和兩根空心槳葉軸及傳動裝置組成,中空軸上排列有中空葉片,機體內(nèi)壁、葉片及空心軸采用16錳鋼或304不銹鋼材質(zhì),保證耐熱、耐腐、不開裂。
其烘干流程如下:原料從計量皮帶送入槳葉干燥機后,過熱蒸汽通過槳葉干燥機的內(nèi)壁及槳葉表面,將熱量傳到給原料,同時持續(xù)緩慢的旋轉(zhuǎn)攪拌,使原料受熱更加均勻;原料隨著槳葉旋轉(zhuǎn),不斷地蒸發(fā)水分,同時向出料口推進;原料預(yù)干燥完成后,通過提升機進入下一環(huán)節(jié)--煅燒。蒸發(fā)出來的水份通過排濕風機排出,但是在排濕過程中,會有小部分粉塵隨著負壓空氣出來,所以需要引入旋風分離器及脈沖布袋除塵器,做到粉塵無排放的目的;,旋風分離器和布袋除塵器過濾出來的粉體,通過輸送設(shè)備再次進入槳葉干燥機再次利用。
2.3.3煅燒系統(tǒng):
經(jīng)過長期實踐,并結(jié)合國內(nèi)外先進工藝進行了優(yōu)化改造,該改造工藝對主煅燒流程采用典型的分室石膏煅燒工藝,用分室石膏煅燒爐替代回轉(zhuǎn)窯,在節(jié)約占地面積的同時,也降低了能耗。
煅燒溫度的控制。煅燒工藝是決定建筑石膏性能及品質(zhì)的關(guān)鍵因素,若脫硫石膏煅燒溫度過低,則二水硫酸鈣含量會較高,產(chǎn)品質(zhì)量下降;若煅燒溫度過高,則硫酸鈣含量會較大。結(jié)合實驗表明,煅燒溫度在105℃左右時,脫硫石膏結(jié)晶水開始脫水;加熱到170~190℃,會迅速脫掉1.5個結(jié)晶水,形成半水石膏,此時石膏晶體發(fā)育完整、生長致密,在凝結(jié)時間、標準稠度及強度等方面品質(zhì);若加熱到200~220℃,半水石膏繼續(xù)脫水,轉(zhuǎn)變?yōu)棰笮蜔o水石膏,轉(zhuǎn)化率下降。選定不同的煅燒溫度分別對脫硫石膏進行煅燒,及時對設(shè)備溫度和壓力等參數(shù)進行調(diào)節(jié),可以使建筑石膏粉產(chǎn)品質(zhì)量達到不同品質(zhì)指標的需求。
2.3.4供熱系統(tǒng):
項目所需熱源全部為電廠飽和蒸汽,溫度260℃左右,蒸汽壓力1.5Mpa。由于項目靠近電廠,蒸汽利用較為方便,而且在使用蒸汽的過程中,無再次污染排放。在使用安全性方面,蒸汽管道配備了蒸汽壓力表、多重手動蒸汽閥門和自動快速截止閥門,使用蒸汽的相關(guān)設(shè)備也經(jīng)過試壓,所用蒸汽壓力均在設(shè)備耐壓的安全范圍內(nèi),蒸汽管道外層及設(shè)備外層采用硅酸鋁和巖棉保溫材料,保證了工作人員的人身安全。
2.3.5除塵系統(tǒng):
該生產(chǎn)線屬于全封閉式運行模式,采用先進脈沖布袋除塵器處理含塵氣體。
除塵器本體由鋼結(jié)構(gòu)框架、箱體、灰斗、濾袋和袋籠等組成。除塵效率可達99.99%。
其工作原理是含塵煙氣由除塵器的進風均流裝置進入上箱體,當濾袋上的粉塵越積越多,設(shè)備阻力達到限定的阻力值時,由清灰控制裝置按清灰時間設(shè)定值自動關(guān)閉一室離線閥后,按設(shè)定時間程序打開電控脈沖閥,進行停風噴吹,利用氣體瞬間噴吹使濾袋內(nèi)壓力劇增,將濾袋上的粉塵抖落在灰斗中,灰斗中的粉塵再由卸料器排出。排出后的高溫粉塵通過傳輸設(shè)備再次進入預(yù)干燥系統(tǒng)。
綜上所述,本項目在生產(chǎn)過程中熱源使用電廠飽和蒸汽,不會產(chǎn)生硫化物等有害氣體。
生產(chǎn)中產(chǎn)生的煙塵氣體,由旋風分離器和脈沖布袋除塵器共同處理,除塵效率高達99.99%,出口含塵量低于20mg/m3,低于排放標準。
2.3.6控制系統(tǒng):
西門子Wincc7.3-DCS組態(tài)中控系統(tǒng),系統(tǒng)構(gòu)成:
系統(tǒng)由工程師站、操作站、通訊、控制站-西門子PLC、現(xiàn)場工作站、現(xiàn)場設(shè)備構(gòu)成。
該中控系統(tǒng)可以實現(xiàn)遠程及本地兩種操作模式,實時監(jiān)控生產(chǎn)線各電器的工作情況,當出現(xiàn)問題,系統(tǒng)自動保護,避免不必要的損失。
2.3.7輸送、改性及儲存:
煅燒后的脫硫石膏經(jīng)首先通過冷卻器,石膏粉溫度降至80℃以下,再進入球磨機或針磨機改性粉磨,最后由氣流輸送或斗式提升機進入成品倉。在此石膏粉儲存3天以上,并得到陳化使產(chǎn)品的各項性能指標更趨穩(wěn)定。
2.3.8包裝系統(tǒng):
可配備多套自動包裝機,包裝規(guī)格25~50kg/包,滿足不同用戶的使用需求。另外配有散裝接口,可適用于散裝罐車。


