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新型天然氣氣燒石灰

智能化生產(chǎn)線（250噸∕日）設計說明

F200型智能化煤粉噴燒石灰窯

該石灰窯從上至下設置為：預熱帶、煅燒帶、保溫帶、冷卻帶（較傳統(tǒng)石灰窯增設了一個保溫帶）。

預熱帶：預熱帶的作用是利用煅燒出來的高溫煙氣，將后續(xù)要進入煅燒帶的石灰石進行提前預熱，①可以使熱能得到充分利用、降低生產(chǎn)成本 ②可以加快窯爐的生產(chǎn)節(jié)湊、提高窯爐的產(chǎn)量（利用率）。

煅燒帶：煅燒帶設置三層環(huán)形爐膛、設置三層周邊燒嘴（燃燒器），爐壁設計成波浪型、結(jié)合窯內(nèi)中心物料比周邊下降快，使得窯內(nèi)物料在窯內(nèi)翻滾混合，也使得石灰煅燒的均勻度增加

在煅燒帶石灰石吸收熱量達到分解溫度以上時，二氧化碳從石灰石中分解出來，石灰石塊變成石灰。

保溫帶：保溫帶的作用是使從煅燒帶出來的高溫石灰不會因冷卻風穿過過快降溫，①煅燒帶出來的高溫石灰在保溫帶繼續(xù)分解未完全分解的部分碳酸鈣、使其分解充分，石灰品質(zhì)提高（石灰的生、過燒降低，有效鈣提高）②節(jié)能③產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

由于石灰增設保溫帶本設計是使石灰出煅燒帶后不直接進入冷卻帶，利用剛從煅燒帶出來的高溫石灰本身的現(xiàn)有余熱使石灰在保溫帶繼續(xù)充分分解8.4個小時，從而達到降低石灰的生、過燒率，提高了石灰的品質(zhì)；同時也充分利用了余熱，使得燃料的消耗降低。

減小煅燒帶直徑，確保高溫火焰能穿透窯內(nèi)物料中心。

單獨設立冷卻區(qū)，使需要冷卻的石灰急冷，便于提高石灰的活性度。每小時需要出多少石灰就冷卻多少石灰，不需要出的石灰不急于冷卻。

7、采用長焰噴射式PWM控制燒嘴，在實現(xiàn)準確控溫的同時，還能保證火焰的穿透性，提高爐膛溫度均勻性。

8、該石灰窯采用圓盤出灰機四點不間斷出灰，使得窯爐出灰時窯內(nèi)物料下降平衡，消除了出灰偏窯的弊病，提高了窯爐工作的穩(wěn)定性。

9、高溫窯氣經(jīng)旋風除塵器除塵后用于蘭碳烘干，達到綜合利用節(jié)能目的。

10、采用倒錐式布料；窯爐點火調(diào)試正常后能長時間保持窯爐不偏火，從而使得窯爐的操作能實現(xiàn)自動化。

二、主要技術參數(shù)

1、單石灰窯容積：200m³

2、日單窯產(chǎn)量：200～250T

3、熱      耗：110～115公斤標準煤/噸石灰

4、利用系數(shù)：1-1.5

5、石灰活性度：（ml）:360～440

6、石灰CaO（%）：85-92（視甲方石灰石含鈣量）

7、石灰生燒率（%）：生燒率小于5%、過燒率<2%

8、石灰石消耗（t/t·灰）：1.7

9、電       耗：20度/噸灰

三、窯爐主要參數(shù)

1、窯爐總高：34.2米

2、窯殼外徑：4.94米

3、窯爐預熱帶內(nèi)徑：3.63米、容積57立方米

4、窯爐煅燒帶內(nèi)徑：3.1米、容積54立方米（每天4個循環(huán)）

5、窯爐保溫帶內(nèi)徑：3.45米、容積70立方米

6、窯爐冷卻帶容積：14立方米

7、窯爐中間倉容積：9立方米

8、窯爐總?cè)莘e：204立方米

9、窯殼鋼板厚：10毫米

10、配料計量方式：計量斗計量

11、上料方式：斜架小車

12、出灰：圓盤出灰機四點不間斷出灰

13、窯氣除塵：通過直徑770不銹鋼管道進入旋風除塵器去除粗塵顆粒、經(jīng)窯氣引風機送入水膜除塵器除塵后合格外排。

四、原料條件 

⑴優(yōu)質(zhì)石灰石：40～70㎜或50～80㎜，CaO含量≥53％，干凈無泥土，粒度均勻，石質(zhì)一致、無雜質(zhì)。

⑵天然氣：天然氣發(fā)熱量為8500～9200千卡/標米³；低位發(fā)熱量的波動范圍＜2%；雜質(zhì)含量符合國家標準。

五、F200型智能化天然氣氣燒立窯的工藝特及節(jié)能措施

1、本石灰生產(chǎn)線采用全自動控制系統(tǒng)操作，石灰窯所有通風機采用變頻調(diào)速控制，窯氣設熱電偶監(jiān)控，為了降低燃料消耗、充分利用尾氣余熱，適當增加預熱帶容積利用尾氣余熱來預熱剛?cè)敫G的石灰石，從而減少窯氣帶走的熱量，以達到節(jié)能的目的。

2、爐壁煅燒帶采用一層345毫米厚低蠕變高鋁磚（DRL-145），預熱帶采用一層345毫米厚三級高鋁磚（ZL-55）、保溫帶采用一層345毫米厚二級高鋁磚(ZL-65)，高溫帶非工作層采用230毫米厚粘土耐火磚(PN-42)+粘土耐火澆注料，保溫層采用一層280毫米厚輕質(zhì)澆注料，外加30mm厚隔熱耐火纖維+3層10毫米厚石棉板四層綜合保溫體系，大大加強了窯爐的保溫效果，通過以上措施能有效地阻止石灰窯煅燒區(qū)域的熱量流失，從而達到了窯爐的節(jié)能效果。

六、提高石灰品質(zhì)（生、過燒率，活性度）的具體措施

1、本設計窯爐中心無風帽，窯內(nèi)物料中心比周邊下降快，窯爐中心松動好、空隙率高，便于高溫火焰穿透，從而使得石灰煅燒均勻。

七、石灰生產(chǎn)工藝流程

該石灰生產(chǎn)線由原料貯倉系統(tǒng)、配料系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、窯爐煅燒系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、出灰系統(tǒng)、儲倉、除塵系統(tǒng)及自動化控制組成。

八、配套主要工藝設備

九、石灰窯除塵、防噪系統(tǒng)

1、石灰窯高溫煙氣經(jīng)窯罩聚集→直徑770毫米引風管→旋風除塵器去除粗顆粒粉塵→抽煙氣風機→水膜除塵除塵器，煙氣處理量每小時3萬立方米。

2、窯下圓盤出灰機、皮帶出灰機通廊、提升機房崗位少量灰塵直接通過窯下冷卻風機抽走，進入窯內(nèi)冷卻區(qū)內(nèi)，通過引風管送入石灰窯預熱帶上部。

3、石灰石地倉卸料區(qū)域采用噴霧降塵+廠房密封。

4、石灰窯配料噪聲采用落點積料法+廠房密封法，來降低、隔離配料噪聲。

5、窯面卸料噪聲采用落點積料法，來降低卸料噪聲。

6、通風風機噪聲采用廠房密封，來降低、隔離噪聲。

7、其余設備噪聲均采用隔離法來降低噪聲。

8、環(huán)境噪聲白晝65分貝，夜間55分貝。

9、石灰窯生產(chǎn)系統(tǒng)無廢水排出；場地排水均進入總污水收集池，沉淀后供除塵系統(tǒng)使用，廢水不外排。

     十、石灰窯配料系統(tǒng)                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               

1. 40～70㎜石灰石通過汽車運到容積160噸石料倉中，倉中的石灰石經(jīng)振動給料機送入B650×15米大傾角皮帶機，再送入單層石料條篩中篩去泥土及小顆粒石料（水洗），合格的石料送入容積1.5m³石灰石電子計量斗中進行計量，達到1.7噸重量后電子秤向微機給出信號，微機接收到信號后馬上向石灰石皮帶機給出停機指令，振動給料機、皮帶機及振動篩立刻停止運轉(zhuǎn)，石灰石計量完成。

2.篩下的泥水及小顆粒石灰石經(jīng)溜槽送廢料池中待處理。

十一、石灰石提升系統(tǒng)

石灰石計量斗中的石灰石也通過皮帶給料機送入容積1.5m³提料小車中，小車將石料提升至窯頂并倒入窯頂料倉中，窯頂料倉中的石料通過料位計控制上料系統(tǒng)加料，該料倉與石灰窯相通同時保證窯內(nèi)料面高度。

十二、燃燒控制系統(tǒng)

燃燒及排煙系統(tǒng) 本系統(tǒng)是電石尾氣和助燃空氣輸送至噴射式燒嘴混合燃燒，加熱石料。 本燒嘴燃燒采用自動點火、火焰監(jiān)測、PWM脈沖調(diào)節(jié)控制方式。全爐共分為 9 個溫度控制段（預熱1層，加熱 3 （層）段，均熱區(qū)2（層）段。

燃氣管道配置： 燃氣總管道：手動球閥、壓力檢測、流量檢測裝置和管道組成。 燃氣分段管道：由手動切斷閥，過濾器，減壓穩(wěn)壓閥，高、低壓壓力開關、安全切斷電磁閥和管路等組成。a．燒嘴前管道：手動切斷閥、燃氣電磁閥、手動調(diào)節(jié)閥、燒嘴（含點火檢測電極）和管路等組成。 手動切斷閥在維護檢修時使用。 燃氣手動調(diào)節(jié)閥在調(diào)試時使用。 b.空氣管道配置： 空氣管道由助燃風機及進口調(diào)壓閥、壓力開關，燒嘴前空氣電磁閥及手動調(diào)節(jié)閥和管路等組成。 助燃風機：1 臺，流量 10000m3/h，全壓 10kPa，功率 90kw。 c.點火控制系統(tǒng)配置： 自動點火控制系統(tǒng)由點火變壓器，自動點火控制器等組成。 d.排煙系統(tǒng)配置： 排煙系統(tǒng)由窯頂煙氣匯集管、引風機等組成。 引風機： 1 臺，交流變頻調(diào)速。 e.溫度控制系統(tǒng)配置： 溫度控制系統(tǒng)由熱電偶、變送器、PLC（或脈沖控制器）等組成。（脈沖控制器功能可通 過 PLC 編程實現(xiàn)）

十三、石灰窯煅燒系統(tǒng)

石灰石進入窯內(nèi)后，隨著石灰窯不斷出灰，從窯的預熱帶（經(jīng)歷6.8小時）進入煅燒帶，煅燒帶分三層燒嘴加熱爐膛，每層八個燒嘴沿圓周均布，上下層燒嘴采取錯位布置，石灰石從進入煅燒帶到出煅燒帶（過程經(jīng)歷6.4小時），要在煅燒帶中經(jīng)過加熱、翻滾、分解、保溫反復3次以讓其充分分解，達到煅燒均勻。

為了萬無一失保證石灰的質(zhì)量，在煅燒帶與冷卻帶中間增設了一個保溫均熱帶，讓剛從煅燒帶出來的高溫石灰，在保溫帶翻滾相互傳熱燜8.4小時，以確保少量未分解透的石灰在保溫帶保溫過程中充分分解，以確保石灰完全燒透。

燒好的石灰進入冷卻室冷卻時，采用大風量急冷以提高石灰的活性度，每小時需要冷卻多少就冷卻多少。

十四、石灰窯出灰系統(tǒng)

石灰窯出灰采用圓盤出灰機四點不間斷出灰方式。出灰量根據(jù)生產(chǎn)線工藝規(guī)定進行的，即按石灰窯的單產(chǎn)來確定定時定量出灰的。圓盤出灰機定時開動長時間連續(xù)出灰（只有往石灰倉出灰時才停機）、達到8.4噸時或達到規(guī)定的出灰時間后微機自動發(fā)出停止圓盤出灰機指令，圓盤出灰機停止，啟動石灰專用提升機、出灰皮帶機、開啟電動閘門；中間貯灰倉出空后，控制系統(tǒng)馬上動作關閉電動閘門、延時停止石灰專用提升機、出灰過程結(jié)束。

十五、石灰窯操作控制系統(tǒng)

1、出灰控制

石灰窯操作控制系統(tǒng)，有自動控制和手動控制兩種方式。

2、加料控制

每窯根據(jù)石灰窯單產(chǎn)來設定每小時加料次數(shù)，微機向控制系統(tǒng)發(fā)出指令加料，控制系統(tǒng)動作，按照編好的加料、提升程序自動完成，如果自動操作出現(xiàn)故障時，也可變換成半自動人工操作。

3、窯溫智能控制

給計算機設定窯爐煅燒帶熱耦溫度波動范圍；如果在實際煅燒過程中窯溫上升超出設定的上限時，計算機給出指令，控制相應燒嘴的PWM時間，從而保證溫度的穩(wěn)定，從而使實際窯溫與設定窯溫保持一致，使窯爐煅燒穩(wěn)定，產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定。

4、數(shù)據(jù)歸檔系統(tǒng)

該窯所在生產(chǎn)數(shù)據(jù)，及操作過程，將通過工控電腦自動歸檔，自動生成生產(chǎn)報表等。

十六、

1、本石灰窯爐系統(tǒng)操作簡單、每班實際只需2人操作，從安全要求每班需3人操作；對操作人員要求不高，工人勞動強度小，工作環(huán)境好；石灰窯爐系統(tǒng)運行成本低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，工作可靠。

2、本石灰窯結(jié)構布局緊湊合理，占地面積小。