1)預(yù)干燥工段
預(yù)干燥工段采用管束式烘干機(jī)進(jìn)行烘干石膏粉,整個(gè)系統(tǒng)有自清潔鎖風(fēng)下料器、管束烘干機(jī)、預(yù)熱風(fēng)機(jī)、蒸汽換熱器、袋式除塵器、主引風(fēng)機(jī)、提升機(jī)、輸送設(shè)備構(gòu)成。
計(jì)量后的原料石膏經(jīng)皮帶輸送機(jī)輸送到以蒸汽為熱源的烘干機(jī)中進(jìn)行烘干,粉料在烘干設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)的帶動(dòng)下由進(jìn)料端往出料端移動(dòng),并在移動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行熱交換,以此達(dá)到烘干的目的,此種烘干機(jī)采用列管式換熱方式進(jìn)行熱交換,并在傳送物料過(guò)程中將物料揚(yáng)起進(jìn)入到管束中,保證石膏在烘干機(jī)中與蒸汽進(jìn)行的充分熱交換,提高烘干效率,
2)煅燒工段
煅燒系統(tǒng)采用蒸汽型沸騰爐煅燒工藝將粉料進(jìn)行均勻的煅燒;整套系統(tǒng)包含輸送設(shè)備、篩分機(jī)、計(jì)量螺旋、沸騰爐、羅茨風(fēng)機(jī)等組成;
烘干好的粉料首先經(jīng)過(guò)輸送設(shè)備、旋轉(zhuǎn)篩分機(jī)進(jìn)行輸送處理,在計(jì)入沸騰爐之前首先進(jìn)行篩分,避免大顆粒物料進(jìn)入到沸騰爐,進(jìn)而避免沸騰爐煅燒不均勻和沸騰爐底部歩風(fēng)板堵塞。處理完畢的石膏粉料經(jīng)計(jì)量螺旋均勻輸送給沸騰爐;輸送設(shè)備為可計(jì)量輸送機(jī),可精確計(jì)量每個(gè)時(shí)間段的喂料量嗎,保證石膏粉供料穩(wěn)定性。其供料量可根據(jù)煅燒工藝要求和工作過(guò)程中的沸騰爐各點(diǎn)具體溫度進(jìn)行調(diào)整,溫度增高則進(jìn)料量增加,反之減少;沸騰爐為蒸汽沸騰爐,沸騰爐內(nèi)分為主爐和副爐共4個(gè)室,底部設(shè)有高壓羅茨風(fēng)機(jī)往底部注風(fēng),協(xié)助粉料在爐內(nèi)沸騰;粉料在沸騰爐中與管道內(nèi)的蒸汽進(jìn)行間接熱交換,蒸汽把熱量傳遞給粉料,對(duì)粉料進(jìn)行煅燒。粉料首先進(jìn)入沸騰爐的主爐內(nèi)進(jìn)行煅燒,進(jìn)而經(jīng)過(guò)底部通道進(jìn)入副爐進(jìn)一步脫水;最后經(jīng)沸騰爐上部出料口排出至粉磨工段進(jìn)行粉磨;
沸騰爐出料口溫度調(diào)整可通過(guò)蒸汽進(jìn)口的壓力和溫度進(jìn)行調(diào)整,粉料溫度高時(shí),適當(dāng)在電腦屏幕上關(guān)小蒸汽進(jìn)口的壓力或者溫度,反之亦然;另外也可通過(guò)喂料進(jìn)行調(diào)整,粉料溫度高時(shí),適當(dāng)在電腦屏幕上增加給料量,反之亦然。
粉料在沸騰爐內(nèi)煅燒產(chǎn)生的蒸汽和底部羅茨風(fēng)機(jī)鼓入的空氣經(jīng)沸騰爐頂部排出,進(jìn)入到配套的袋式除塵器中,經(jīng)處理后的干凈空氣排放到大氣中;蒸汽沸騰爐為節(jié)能型煅燒設(shè)備,它采用的是一次能源進(jìn)行熱交換,減少熱交換次數(shù),大大降低了能耗指標(biāo);
沸騰爐熱源來(lái)自高溫蒸汽,通過(guò)蒸汽管道進(jìn)入到沸騰爐的換熱管內(nèi),沸騰爐換熱管路采用高進(jìn)低出設(shè)計(jì),高溫蒸汽在沸騰爐內(nèi)和粉料進(jìn)行熱交換,換熱完畢的冷凝水排至余熱換熱器回收利用,此換熱器是給沸騰爐羅茨鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)進(jìn)行加溫的。將羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)加熱到一定溫度進(jìn)入到沸騰爐底部,實(shí)現(xiàn)蒸汽余熱二次利用。
3)質(zhì)量控制系統(tǒng)
質(zhì)量控制系統(tǒng)采用專門(mén)臨時(shí)暫存工藝將粉料進(jìn)行精準(zhǔn)分離;整套系統(tǒng)包含提升機(jī)、螺旋輸送機(jī)、氣動(dòng)閥門(mén)、暫存?zhèn)}等組成;
因?yàn)樵诜序v爐開(kāi)、停機(jī)時(shí)會(huì)產(chǎn)生不合格的石膏粉料,如果此時(shí)的石膏粉料輸送到下游與成品粉混合的話將會(huì)產(chǎn)生很大的質(zhì)量波動(dòng)。所以此時(shí)產(chǎn)生的石膏粉通過(guò)質(zhì)量控制系統(tǒng)經(jīng)輸送設(shè)備運(yùn)送至?xí)捍鎮(zhèn)}內(nèi)存儲(chǔ),在正常生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生質(zhì)量波動(dòng)時(shí),也將通過(guò)質(zhì)量控制系統(tǒng)進(jìn)入到此料倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行暫存,待石膏粉正常煅燒時(shí)按一定添加量進(jìn)入到煅燒系統(tǒng)重新煅燒。這樣可有效避免石膏粉產(chǎn)生質(zhì)量波動(dòng)影響下游產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)此料倉(cāng)作為煅燒前穩(wěn)料倉(cāng),當(dāng)烘干物料產(chǎn)生重量方面波動(dòng)時(shí),此料倉(cāng)起到緩沖穩(wěn)料的作用,這樣來(lái)保證煅燒前供料穩(wěn)定性。
4)冷卻系統(tǒng)
冷卻系統(tǒng)采用我公司專用石膏冷卻機(jī),可在保證石膏粉煅燒相組成穩(wěn)定狀態(tài)下有效的進(jìn)行冷卻。整套系統(tǒng)包含冷卻器、羅茨風(fēng)機(jī)、冷卻器風(fēng)機(jī)是、輸送設(shè)備等組成。
煅燒好的石膏粉因出料溫度比較高,如果直接進(jìn)入后期處理工段,會(huì)因石膏粉溫度過(guò)高導(dǎo)致石膏粉的相組成產(chǎn)生變化,進(jìn)而影響產(chǎn)品質(zhì)量。所以石膏粉在進(jìn)入到后期工段時(shí),必須通過(guò)冷卻降溫后方能進(jìn)入到后期工段。降溫工段采用我公司專用冷卻器進(jìn)行降溫,可有效的將石膏粉溫度降低到80°C以下,從而保證石膏粉的后期質(zhì)量。
5)改性磨工段
脫硫石膏因其生成機(jī)理的影響,具有比表面積小和級(jí)配不合理的先天缺陷,具體表現(xiàn)為;脫硫石膏的比表面積僅有1500cm2/g,是天然石膏的40~60um之間,級(jí)配遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于粉末后的天然石膏,易導(dǎo)致脫硫熟石膏加水后的流變性能不好,顆粒離析、分層現(xiàn)象嚴(yán)重,制品容重偏大,石膏粉強(qiáng)度低等問(wèn)題。因此,我們?cè)诿摿蚴囔褵笤黾臃勰スば颍靡栽黾颖缺砻娣e、改變顆粒級(jí)配、降低松散榮重,以解決上述出現(xiàn)的問(wèn)題。
6)成品儲(chǔ)存和包裝工段
經(jīng)煅燒機(jī)煅燒后的半水石膏輸送到陳品料倉(cāng)儲(chǔ)存起來(lái),成品倉(cāng)下可根據(jù)業(yè)主意見(jiàn)建設(shè)散裝系統(tǒng)和小袋包裝系統(tǒng)以及另作它用
7)除塵系統(tǒng)
除塵系統(tǒng)采用袋式除塵器,以此來(lái)保證石膏粉在生產(chǎn)過(guò)程中因原料的預(yù)干燥、輸送、粉磨、煅燒、陳化處理過(guò)程中,保證系統(tǒng)運(yùn)行在負(fù)壓狀態(tài)下,所產(chǎn)生粉塵經(jīng)過(guò)除塵設(shè)備靜化再排出室外,工作環(huán)境達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。
8)熱源提供給系統(tǒng)
熱源供給:以電廠蒸汽為熱源的蒸汽系統(tǒng),以蒸汽做熱交換介質(zhì),由于沒(méi)有鍋爐直接使用蒸汽,熱源熱效率可達(dá)100%;控制系統(tǒng)采用PLC、壓力變送器、溫度電動(dòng)調(diào)節(jié),出口溫度控制在+1°c區(qū)間,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
9)自動(dòng)控制
原料車(chē)間生產(chǎn)控制采用分布式PLC控制系統(tǒng),CPU模塊選用西門(mén)子品牌,現(xiàn)場(chǎng)I/O模塊采用西門(mén)子ET-200SP, 人機(jī)界面選用西門(mén)子品牌。傳感器、變頻器、PLC模塊、HMI等核心設(shè)備構(gòu)成原料控制站。設(shè)備級(jí)(變頻器、分布式I/O等)采用現(xiàn)場(chǎng)總線方式與CPU通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,原料控制站和計(jì)算機(jī)控制中心通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)相連、wincc組態(tài)軟件編程,從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的集中控制和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理。
工藝順序介紹:上料鏟車(chē)將原料送入進(jìn)料斗,進(jìn)料斗配備振打電機(jī)和皮帶稱,2號(hào)皮帶稱會(huì)根據(jù)預(yù)先輸入設(shè)計(jì)好的參數(shù)進(jìn)行送料,誤差不超過(guò)0.5噸/小時(shí)。
脫硫石膏原料通過(guò)皮帶輸送機(jī)進(jìn)入槳葉干燥機(jī),槳葉干燥機(jī)適用于利用蒸汽進(jìn)行烘干,另外此環(huán)節(jié)需從煅燒爐補(bǔ)充熱量,輔助烘干。
經(jīng)過(guò)烘干后的原料通過(guò)提升機(jī)進(jìn)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(guò)冷卻機(jī)降溫至80℃以下,再用針磨機(jī)改性粉磨,最后氣力輸送進(jìn)成品倉(cāng)。
生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵由脈沖布袋除塵器進(jìn)行處理,確保無(wú)粉塵排放。除塵器回收的粉塵再使用刮板輸送機(jī)和提升機(jī),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(chǔ)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(dòng)器、計(jì)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。 預(yù)干燥系統(tǒng):
在熱源使用過(guò)熱蒸汽的前提下,預(yù)系統(tǒng)采用槳葉烘干機(jī)進(jìn)行原料干燥。該機(jī)主要由W形殼體和兩根空心槳葉軸及傳動(dòng)裝置組成,中空軸上排列有中空葉片,機(jī)體內(nèi)壁、葉片及空心軸采用16錳鋼,保證耐熱、耐腐、不開(kāi)裂。
其烘干流程如下:原料從計(jì)量皮帶送入槳葉干燥機(jī)后,過(guò)熱蒸汽通過(guò)槳葉干燥機(jī)的內(nèi)壁及槳葉表面,將熱量傳到給原料,同時(shí)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(shí)向出料口推進(jìn);原料預(yù)干燥完成后,通過(guò)提升機(jī)進(jìn)入下一環(huán)節(jié)--煅燒。蒸發(fā)出來(lái)的水份通過(guò)排濕風(fēng)機(jī)排出,但是在排濕過(guò)程中,會(huì)有小部分粉塵隨著負(fù)壓空氣出來(lái),所以需要引入旋風(fēng)分離器及脈沖布袋除塵器,做到粉塵無(wú)排放的目的;,旋風(fēng)分離器和布袋除塵器過(guò)濾出來(lái)的粉體,通過(guò)輸送設(shè)備再次進(jìn)入槳葉干燥機(jī)再次利用。
供熱系統(tǒng):
項(xiàng)目所需熱源全部為電廠飽和蒸汽,溫度240℃左右,蒸汽壓力1.2Mpa。由于項(xiàng)目靠近電廠,蒸汽利用較為方便,而且在使用蒸汽的過(guò)程中,無(wú)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(dòng)蒸汽閥門(mén)和自動(dòng)快速截止閥門(mén),使用蒸汽的相關(guān)設(shè)備也經(jīng)過(guò)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。
2.3.3煅燒系統(tǒng):
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐,并結(jié)合國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝進(jìn)行了優(yōu)化改造,該改造工藝對(duì)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(shí),也降低了能耗。
概述如下:
分室石膏煅燒爐是一種應(yīng)用流態(tài)化技術(shù)煅燒高含水率化學(xué)石膏的高效節(jié)能設(shè)備。FD—分室石膏煅燒爐以飽和蒸汽作熱源進(jìn)入煅燒爐后,通過(guò)熱交換器,把熱量傳遞給石膏,使二水石膏脫去部分結(jié)晶水變成半水石膏。
分室石膏煅燒爐為分室石膏煅燒裝置,底部有活化風(fēng)換熱器和多孔板,在床層內(nèi)裝有大量加熱管,管內(nèi)加熱介質(zhì)為飽和蒸汽,熱量通過(guò)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。
2.3.5除塵系統(tǒng):
組成。
脈沖布袋除塵器
該生產(chǎn)線屬于全封閉式運(yùn)行模式,主要由脈沖布袋除塵器、引風(fēng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)等設(shè)備除塵器本體由鋼結(jié)構(gòu)框架、箱體、灰斗、濾袋和袋籠等組成。除塵效率可達(dá)99.99%。
其工作原理是含塵煙氣由除塵器的進(jìn)風(fēng)均流裝置進(jìn)入上箱體,當(dāng)濾袋上的粉塵越積越多,設(shè)備阻力達(dá)到限定的阻力值時(shí),由清灰控制裝置按清灰時(shí)間設(shè)定值自動(dòng)關(guān)閉一室離線閥后,按設(shè)定時(shí)間程序打開(kāi)電控脈沖閥,進(jìn)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(guò)傳輸設(shè)備再次進(jìn)入預(yù)干燥系統(tǒng)。
綜上所述,本項(xiàng)目在生產(chǎn)過(guò)程中熱源使用電廠過(guò)熱蒸汽,不會(huì)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(dá)99.99%,出口含塵量低于20mg/m3,低于排放標(biāo)準(zhǔn)。
2.3.6控制系統(tǒng):
西門(mén)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-上位機(jī)(商用機(jī)或者工控機(jī))、通訊-工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)、控制站-西門(mén)子PLC(西門(mén)子S7-200-Smart或者S7-300或者S7-400或者S7-1200或者S7-1500)、現(xiàn)場(chǎng)工作站、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備構(gòu)成。
三、生產(chǎn)線配置
1電力配置
裝機(jī)總功率 |
522.37kw |
實(shí)際使用功率 |
400kw |
電壓要求 |
~400V/~220V |
頻率要求 |
50Hz |
甲方應(yīng)將主電源接至現(xiàn)場(chǎng)配電室內(nèi) |
2人力配置
序號(hào) |
崗位 |
人/班 |
班/天 |
人/天 |
1 |
鏟車(chē)司機(jī) |
1 |
3 |
3 |
2 |
生產(chǎn)線控制 |
1 |
3 |
3 |
3 |
巡檢、維修 |
1 |
3 |
3 |
總計(jì) |
9人 |
3生產(chǎn)用水
生產(chǎn)線耗用 |
無(wú) |
設(shè)備冷卻用水 |
1m3/小時(shí),循環(huán)使用 |
生活用水 |
1m3/天 |
水壓 |
約0.25Mpa |
水質(zhì) |
符合城市飲用水要求 |
生活用水由甲方布置。 |
4蒸汽配置
類型 |
飽和蒸汽 |
壓力 |
1.0-1.2Mpa |
溫度 |
≥240℃ |
使用量 |
7噸/小時(shí)(生產(chǎn)1噸成品需約0.5噸蒸汽) |
蒸汽管道由甲方接至現(xiàn)場(chǎng)位置,并保留截止閥。 |
5壓縮空氣
生產(chǎn)用壓縮空氣 |
2.0m3/min |
車(chē)間除塵用壓縮空氣 |
2.0m3/min |
壓力要求 |
0.5~0.7Mpa |
質(zhì)量要求 |
無(wú)油、無(wú)水、無(wú)塵 |
6工作體制
工作日 |
300天/年 |
班 |
3班/天 |
工作時(shí)間 |
24小時(shí)/天 |
7生產(chǎn)車(chē)間
名稱 |
建筑最小占地面積 |
層數(shù) |
層高 |
生產(chǎn)車(chē)間 |
20X50米 |
1 |
12米 |
倉(cāng)庫(kù) |
20X30米 |
1 |
6米 |
配電室 |
5X8 |
1 |
3.6米 |
基礎(chǔ)及車(chē)間建設(shè)由甲方負(fù)責(zé)。 |