供熱系統(tǒng)：

項目所需熱源全部為新型環(huán)保生物質(zhì)燃料，熱值≥4500kcal。生物質(zhì)熱風(fēng)爐是采用自動化燃燒方式，生物質(zhì)顆粒由提升機送入料斗內(nèi)，下部配備自動給料機，可根據(jù)預(yù)設(shè)的供料速度供料，因此也保證了燃料勻速恒定的供給，燃燒所產(chǎn)生的熱量也會恒定在使用區(qū)間內(nèi)。另外熱風(fēng)爐為明火作業(yè)方式，爐體內(nèi)使用高溫耐火磚隔離熱量，爐體外部及熱風(fēng)管道用硅酸鋁保溫材料覆蓋，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，采用先進的旋風(fēng)分離和脈沖布袋除塵兩種工藝。該工藝為多級除塵，主要由旋風(fēng)分離器、脈沖布袋除塵器、引風(fēng)機、等設(shè)備組成。

旋風(fēng)分離器

生產(chǎn)線工作時產(chǎn)生的含塵氣體首先進入旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器的分離效果：在設(shè)計壓力和氣量條件下，均可除去≥10μm的固體顆粒。在工況點，分離效率為99%，在工況點±15%范圍內(nèi)，分離效率為97%。正常工作條件下，單臺旋風(fēng)分離器在工況點壓降不大于0.05MPa。

旋風(fēng)分離器采用立式圓筒結(jié)構(gòu)，內(nèi)部沿軸向分為集液區(qū)、旋風(fēng)分離區(qū)、凈化室區(qū)等。旋風(fēng)分離器適用于凈化大于1-3微米的非粘性、非纖維的干燥粉塵。它是一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、耐高溫、設(shè)備費用低的凈化設(shè)備，旋風(fēng)除塵器在凈化設(shè)備中應(yīng)用得最為廣泛。

脈沖布袋除塵器

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(fēng)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(fēng)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過熱蒸汽或天然氣，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(fēng)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30mg/m3，低于排放標準。

石膏粉煅燒沸騰爐的選用與沸騰爐原理介紹

無論是天然石膏粉還是脫硫石膏粉的煅燒烘干和脫水均可選用導(dǎo)熱油沸騰爐，脫硫石膏亦可選用煤沸騰爐煅燒方式，兩者雖煅燒方式不同，但在工藝原理以及產(chǎn)出成品質(zhì)量上是一致和符合國家相關(guān)標準的。天然石膏首先需要經(jīng)過破碎和磨粉，細度可控在80-200目之間；脫硫石膏不用破碎和磨粉就可直接進行煅燒，但應(yīng)保證進入沸騰爐時不應(yīng)出現(xiàn)結(jié)塊、滾球和太多水分。

產(chǎn)量3萬噸，選用鍋爐不低于120萬大卡，沸騰爐尺寸：1.3*1.3*4米；

產(chǎn)量5萬噸，選用鍋爐不低于160萬大卡，沸騰爐尺寸：1.5*1.5*4米；

產(chǎn)量8萬噸，選用鍋爐不低于200萬大卡，沸騰爐尺寸：1.7*1.7*4米；

產(chǎn)量10萬噸，選用鍋爐不低于400萬大卡，沸騰爐尺寸：2.0*2.0*4米；

產(chǎn)量15萬噸，選用鍋爐不低于700萬大卡，沸騰爐尺寸：2.2*2.2*4米；

以上理論煤耗約在30-60kg/噸石膏粉。

沸騰爐原理介紹

（1）   基本原理

①流態(tài)化的基本概念

要了解沸騰爐，必須對固體流態(tài)化的基本概念有所了解。物體可分為固體和流體（液體、氣體）兩類。固體和流體其物理性狀有很大的不同。所謂固體流態(tài)化，就是讓固體顆粒通過與液體接觸而轉(zhuǎn)變成類似流體狀態(tài)的操作。固體流態(tài)化以后可使某些工藝過程簡化和強化，甚至使原來不可能的事情變成可能。在這里只介紹一些與石膏沸騰煅燒有關(guān)的基本概念。在一個圓筒形容器的底部，裝有一個多孔板，多孔板上方裝有一定高度的石膏粉層。氣體通過多孔板進入料層并穿過料層向上流出。當氣流速度較低時，顆粒層是靜止不動的，氣體從顆粒之間的間隙通過，這種狀態(tài)的顆粒層成為固態(tài)床。當氣流逐漸增加到某個臨界速度，氣流對固體顆粒的向上推力與顆粒的重量相等時，固體顆粒被氣體吹起而浮動于氣體中，在一定的空氣內(nèi)無規(guī)律的飛翔運動，床層開始膨脹和變松，空隙率比固態(tài)床增大許多，但床層仍有一個明顯的上界面，整個床層具有了類似液體性質(zhì)，這種床層就稱為流化床。如果氣流速度繼續(xù)增大，流化床就出現(xiàn)很大的不穩(wěn)定性，床內(nèi)固體的顆粒成團地濡動，氣體主要以氣泡形式通過床層上升。床層內(nèi)分為兩種聚集狀態(tài)：一種是大體上處于臨界流化狀態(tài)的低孔隙率的區(qū)域，稱為密相區(qū)；另一種是只有稀散固體顆粒高孔隙率區(qū)域（即氣泡），稱為稀相區(qū)。高于臨界流速的氣體以氣泡形式沿著流床上升，在上升過程中互相合并長大，到達床層上界面時氣泡破裂，因此床層上界面很不穩(wěn)定，上下波動，整個流化床看起來就像一鍋激烈沸騰的液體，這種性狀的床層叫做鼓泡床。繼續(xù)增大氣流速度，直至氣流速度大于固體顆粒的懸浮速度時，流化床上界面消失，顆粒將被氣體帶出容器，這就不再存在什么流化床，則成為氣流輸送了。固體顆粒實現(xiàn)流態(tài)化后，流化床就具有了類似液體的性狀，例如它可以浮起大而輕的物體；床層具有了液體那樣的流動性；當容器傾斜時，床層上界面保持水平；物料可在容器壁上的小孔噴出；如果將兩個流化床容器底部相連通，物料自動由高位床層流向低位床層，直至上下兩個床層上界面平衡為止；床層中任意兩點的壓差大致等于兩間 間的靜壓頭。 

②石膏沸騰煅燒爐的工作原理

石膏沸騰煅燒爐的床層狀態(tài)屬于前面所描述過的鼓泡床，因此將這種爐子形象地稱作“沸騰爐”。沸騰爐煅燒部分為一個立式直筒狀容器在其底部裝有一個氣體分布板，氣體分布板可設(shè)計多孔板。目的是在停止工作時支撐固體粉料不致漏粉，在工作時使氣流從底部均勻地進入床層。在床層的上界面以上裝有連續(xù)進料的投料機。在床層上界面處的爐壁上有溢流孔，用于出料。在床層內(nèi)裝有大量的加熱管，管內(nèi)的加熱介質(zhì)為飽和蒸汽或載熱油，熱量通過管壁傳遞給管外處于流態(tài)化的石膏粉，使石膏粉脫水分解。在煅燒部分上部，裝有一個靜電除塵器，氣體離開流化床時帶出來的少量粉塵，由靜電除塵器收集后自動返回流化床，已除塵的尾氣由排風(fēng)機抽出，排入大氣。正常工作時，從沸騰爐底部鼓入空氣，通過氣體分布板進入流化床 。鼓入的空氣不需要很多，稍稍超過臨界氣速，使床層實現(xiàn)流態(tài)化即可。此時淹沒在流化床中的加熱管向物料傳遞大量的熱量，使二水石膏粉達到脫水分解的溫度，二水石膏就在流化床中脫去結(jié)晶水并變?yōu)檎羝@些蒸汽與爐底鼓入的空氣混合在一起，通過床層向上運動。由于蒸汽量比鼓入的空氣量多得多，所以整個鼓泡床的流態(tài)化主要是靠石膏脫水形成的蒸汽來實現(xiàn)的。由于在流化床中粉料激烈的翻滾、混合，所以在整個流化床中各處的物料溫度和成分幾乎是一致的。連續(xù)投入的石膏粉，一進入床層，幾乎瞬間就與床層中大量熱粉料混合均勻，在熱粉料中迅速脫水分解。為了避免剛加入的生料未完成脫水過程就過早排出，設(shè)計時在爐子中加了一塊隔板，將流化床分成大小兩部分，兩部分底部是連通的。生石膏粉先進入大的部分，在此脫掉大部分結(jié)晶水，然后通過下部的通道進入小的部分，在這里完成最終的脫水過程，再由床層上部自動溢流出爐。

（2）   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(fēng)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。

工藝流程概述

上料設(shè)備將原料送入上料斗，上料斗配備振打電機和皮帶秤。原料經(jīng)除鐵、打散等除雜預(yù)處理措施后輸送至喂料機，由喂料機送入槳葉干燥機，槳葉干燥機進料采用計量給料，進料量可調(diào)節(jié)。經(jīng)過烘干后的物料經(jīng)過輸送、提升、篩分后進入緩沖倉。緩沖倉內(nèi)的物料通過計量輸送，進入脫硫石膏煅燒爐內(nèi)煅燒，煅燒爐進料量可自動調(diào)節(jié)，煅燒時間可根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量調(diào)節(jié)。煅燒后的熟料進入冷卻陳化設(shè)備進行冷卻陳化，前期開機廢料可單獨收集，設(shè)置中間質(zhì)控料倉。冷卻后的物料進入磨機改性粉磨，再通過輸送裝置進入成品倉進行倉儲。成品石膏由螺旋及斗式提升機輸送到成品倉，在存儲過程中，由倒料系統(tǒng)進行均化。

生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵由脈沖布袋除塵器進行處理，確保生產(chǎn)車間無粉塵排放且符合環(huán)保要求。除塵器回收的粉塵通過輸送裝置輸送至煅燒爐前置中轉(zhuǎn)倉或槳葉干燥機前進料口回收利用。

系統(tǒng)所使用的蒸汽首先接入蒸汽分汽缸，從分汽缸再接入各使用部位，蒸汽使用工況可調(diào)節(jié)。

5.2 工藝系統(tǒng)組成

石膏深加工工藝系統(tǒng)須由原料系統(tǒng)、預(yù)干燥系統(tǒng)、煅燒系統(tǒng)、冷卻改性及成品、系統(tǒng)自動化電氣控制系統(tǒng)組成。

5.2.1 原料系統(tǒng)

原料系統(tǒng)設(shè)備清單如下表所示。表中僅列出了主要設(shè)備的名稱以及對部分重要設(shè)備出力、材質(zhì)等的一般要求，設(shè)備尺寸、功率、規(guī)格型號等其他參數(shù)及設(shè)備數(shù)量由投標方進行補充。

5.2.2 預(yù)干燥系統(tǒng)

預(yù)干燥系統(tǒng)設(shè)備清單如下表所示。表中僅列出了主要設(shè)備的名稱以及對部分重要設(shè)備出力、材質(zhì)等的一般要求，設(shè)備尺寸、功率、規(guī)格型號等其他參數(shù)及設(shè)備數(shù)量由投標方進行補充。

5.2.3 煅燒系統(tǒng)

煅燒系統(tǒng)設(shè)備如下表所示。表中僅列出了主要設(shè)備的名稱以及對部分重要設(shè)備出力、材質(zhì)等的一般要求，設(shè)備尺寸、功率、規(guī)格型號等其他參數(shù)及設(shè)備數(shù)量由投標方進行補充。

5.2.4 冷卻、改性成品系統(tǒng)

冷卻、改性成品系統(tǒng)設(shè)備如下表所示。表中僅列出了主要設(shè)備的名稱以及對部分重要設(shè)備出力、材質(zhì)等的一般要求，設(shè)備尺寸、功率、規(guī)格型號等其他參數(shù)及設(shè)備數(shù)量由投標方進行補充。

5.2.5 除塵器的技術(shù)要求

5.2.5.1 布袋除塵器的特性

（1）除塵器整體及風(fēng)機采用碳鋼結(jié)構(gòu)，做防腐處理，耐腐蝕性能好，使用壽命長，保證了設(shè)備的長期高效運行。

（2）采用先進的分室離線清灰方式，防止清灰后粉塵的“再吸附”現(xiàn)象；布袋采用拒水防油滌綸針刺氈濾料，保證了除塵和清灰效果，收塵效率＞99.99%，除塵器排放完全滿足國家環(huán)保標準。

（3）采用一室雙閥的脈沖閥配置，噴吹能量大，清灰效果好。

（4）濾袋袋口采用彈簧漲緊結(jié)構(gòu)，拆裝方便，密封性好。

（5）清灰周期可根據(jù)濾袋積灰情況靈活可調(diào)。

（6）整機可分室換袋維修，隨主機運轉(zhuǎn)率達100%。

（7）除塵器能與皮帶聯(lián)鎖運行，也可以遠方自動運行，操作方便。

5.2.5.2 除塵器的布置

除塵器的布置應(yīng)遵循高效、方便的原則，根據(jù)生產(chǎn)線設(shè)備的工藝布置，同時滿足除塵器的擺放、進出風(fēng)管的走向、回料的方便、換袋的方便進行等，選擇適合的位置。