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更新时间:2020-07-24 19:46
 

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  套筒石灰竖窑工艺介绍 讲解人:刘林 一、石灰窑的概况 1、国内常见的石灰窑有:回转窑、竖窑、石灰窑工艺流程图BASK 套筒竖窑、麦尔兹窑 (双膛细粒窑)等。 2、BASK 套筒石灰竖窑几种石灰窑比较: (1) .煅烧工艺合理:实现逆流和并流共存的煅烧工艺; (2) .产品质量高:活性度达到 350ml,一般炼钢对活性度的要求较 高,化工行业(如电石)对活性度的要求不高,但对生/过烧率有要 求; (3) .环保安全,负压操作(窑内压力位-1000mm 水柱,煤气压力位 16KPa,可以在线) .节能,利用了换热器及二次循环空气; (5) .对原料的粒度有要求(一般是 30mm~80mm) ; (6) .对原料的成分有要求(MgO 的含量≤1.0) ,否则容易产生设备 (换热器)的堵塞。 二、石灰窑的组成 1、常见的套筒竖窑三大系统: (1) .原料储运+筛分系统 (2) .竖窑本体焙烧(煅烧)系统 (3) .成品贮运+筛分系统 2、三大系统的组成及工艺流程: (1) .原料储运+筛分系统 装料设备(抓斗、铲车) 受料斗(原料储仓) 皮带机 筛分楼 振动给料机 窑前料仓(中间仓) 筒仓 细料仓 皮带机 皮带机(移动式卸料器) 振动给料机 卡车外运 称量料斗 原料除尘系统 竖窑本体 (2) .竖窑本体焙烧(煅烧)系统 a.套筒竖窑煅烧工艺及结构见下图 图1 工艺流程: 套筒竖窑煅烧工艺及结构 石灰石原料经卷扬机上料小车(1) 、漏斗及溜槽、密封闸门、旋 转布料器及料钟(2) ,进入窑内装料槽(3) 。在窑顶入料口处设置密 封闸门,以避免外界空气进入而影响套筒竖窑的负压操作。窑内装石 灰石的环形空间是由窑钢外壳(4)内部耐火墙和与其同心布置的上、 下(5、6)内筒分割形成。 套筒竖窑有上、下两层烧嘴(7、8)并均匀错开布置,每层烧嘴 有七个圆柱形燃烧室(9、10) ,每个燃烧室都有一个用耐火材料砌筑 的从窑外壳到下内筒的过桥(16) ,高温气体从燃烧室内出来,经过 过桥下面形成的空间进入料层。两层烧嘴将套筒竖窑分成两个煅烧 带,上煅烧带为逆流,下煅烧带为并流。并流带下部为冷却带,在冷 却带石灰将自身热量传递给冷却的空气,此处仍为逆流。冷却石灰的 空气由于废气风机作用向上抽, 而石灰则在冷却带的底部通过液压推 杆(11)及出灰装置(12)排出,排出的石灰进入到位于套筒竖窑底 部的石灰料仓内(13) ,石灰料仓内的石灰通过振动给料机(14) ,经 一定的时间间隔被排出。 上、下内筒钢壳体上都砌有耐火材料,钢壳体环隙通过内筒冷却 风机产生的空气冷却。冷却下内筒的空气预热后,经位于上、下层七 个过桥内的十四个下内筒冷却空气扁平管(17)汇集到内筒冷却空气 环管(一) (18)中,为了达到上、下排烧嘴均衡分配助燃空气,将 其从内筒冷却空气环管(一)再分配到环管(二) 、 (三) ,然后分别 送到各个烧嘴(20) 。冷却上内筒的空气又分为两部分:一部分冷却 上内筒后排入大气, 另一部分用于自动吹扫烧嘴和冷却火焰探测器观 察孔。 二台驱动风机 ( 罗茨风机 ) 将适量空气送到换热器被预热到 350℃左右。 预热的驱动空气从换热器出来后进入驱动空气环管 (18) , 并被送到七个喷射器(19) ,作为喷射器抽吸循环气体的动力气体。 下层燃烧室中由于加入了驱动空气和循环气体, 因此供给过量空 气,使燃料能够完全燃烧,燃烧后高温气体被分成两部分,一部分由 废气风机抽到上部,进入位于上、下两层燃烧室间的中间煅烧带。石灰窑的煅烧工艺另 一部分与冷却石灰预热空气通过循环气体入口(15)进入到下内筒, 从位于上层七个过桥内的七个循环气体管道(21)中出来,由驱动空 气在喷射器中产生的动力气体作用下送到下层六个燃烧室(10)中。 并流带高温气体和冷却石灰预热空气的混合气体称为循环气体 (其中含有过剩空气可以作为燃烧二次空气) ,循环气体的温度为 840~920℃。并流带循环气体是整个煅烧工艺的关键,操作中通过检 测循环气体的温度来控制整个窑的煅烧状况。 循环气体控制主要通过 控制驱动空气来实现,循环气体是通过喷射器产生的作用力带动循 环。 在上层燃烧室(9)中供给的空气量不足,只有 50%左右,为不 完全燃烧,进入料层的气体中还含有一定的燃料。由于废气风机的作 用, 不完全燃烧的气体进入上部料层时与来自下方的含过剩空气的气 流相遇,使不完全燃烧的气体得到完全燃烧。完全燃烧的烟气在窑顶 分成两部分:一部分 70%经预热带到窑顶环形烟道(22)进入废气 风机,另一部分 30%经悬挂在窑顶的上内筒(5) ,进入到换热器预 热驱动空气后再进入废气管道,窑内所有的废气都经废气风机引出, 进入废气风机的温度为 230~240℃左右,然后经流量调节阀混入冷 风降到 160~180℃进入布袋除尘器除尘后由烟囱排入大气。 窑体从上至下依次为预热带-上部煅烧带-中部煅烧带-下部 煅烧带-冷却带,整个窑体无水冷。 (3) .成品贮运+筛分系统 石灰窑底成品皮带机 转运站 大倾角皮带机 成品仓 筒仓 宽厚板 转运站 振动给料机 5 米板厂 转运站 成品除尘系统 细料仓 卡车外运 三、套筒竖窑本体 1、概况 套筒竖窑是由德国杜塞尔多夫土石热源公司的卡尔、 贝肯巴赫于 1960 年发明的, 由于窑体是由内外两个圆形钢筒组成, 因而得名“贝 肯巴赫环形套筒竖窑”简称 BASK。第一座 BASK 窑于 1962 年建在德 国威尔曼司特勒公司,至今尚在运行。目前全世界已建有这种竖窑 300 多座。 2、组成及工艺流程 套筒竖窑焙烧(煅烧)系统共分为四大区域(①窑本体区域、②除尘 系统区域、③综合楼+电气楼区域、④燃气加压、调压区域)和十四 个系统。具体如下: (1) .上料、布料系统 【组成部分】 a.称量料斗(2.5 吨) b.上料小车(2.5 吨) c.上料导轨 d.导向滑轮(3 个) e.卷扬机装置(4 吨) f.旋转布料器(受料溜槽、旋转料仓、料钟、液压马达、旋转机构、 配重等) 【工艺流程】 上料小车 称量料斗 上料小车 导向滑轮 旋转布料器 竖窑内部 (2) .冷却风系统 【组成部分】 a.冷却风机(2 台、一用一备,属于核心设备,虚拟货币网站,在供电系统断电的 情况下,两台风机同时作业,持续给内套筒供冷却风,确保石灰窑内 套不被烧坏。 ) b.冷却风管、阀门及仪表等 【工艺流程】 a.冷却风出风机房后分为两路,一路(占风量的 78%)进入到下内 套筒, 另外一路 (占风量的 22%) 进入上段内套筒 (分三路支管进入) , 其作用为冷却内套筒。 b.进入下内套筒的冷却风被预热后,经冷却空气扁平管进入第一层 环管(为助燃空气) c.进入上内套筒的冷却风冷却内套后,被直接排放到大气中。 (3) .驱动风系统 【组成部分】 a.驱动风机(又名罗茨风机:属泵系列,利用三片叶轮将空气挤压 出去,特点是升压快,确定是噪音大。一台变频,一台恒速,两台同 时运转) b.驱动风管、阀门、仪表等 【工艺流程】 a.驱动风机出来的空气直接进入到换热器,经过烟气预热后,直接 进去到第四层环管。再分散到 7 个喷射器中。 b.注意:在进换热器前后的管道之间有一个旁通管,其作用是为了 开窑时使用。 (4) .助燃风系统 【来源】 a.冷却扁平管出来的热空气 b.经过换热器预热后的驱动空气 【去向】 a.窑体上部共四圈环管,标号为 1、2、3、4,其中 1、2、3 环管为 并联相通。第 4 层单独。 b.第 1、2、虚拟货币网站3 层环管中,第 1 层环管为进风口,第 2、3 层为出风口。 其中第 2 层环管的助燃风直接进入下烧嘴。 第 3 层环管的助燃风进入 上烧嘴。 c.第 4 层环管的助燃风分散到 7 个喷射器,加速下燃烧室燃料的完 全燃烧。 (5) .二次空气回路系统 【来源】 a.进入下燃烧室的热空气中的 30%随石灰石自上而下流动,与窑底 冷却石灰的冷空气相混合后,经内套筒中段进入到上燃烧室循环管。 形成二次空气回路。 【去向】 经过循环管到喷射器,进入下燃烧室,热量重复利用。 (6) .燃气系统(含氮气吹扫) 【组成部分】 a.调压站(调节阀、过滤器、放散管、波纹管、排水器等) b.燃气管道、阀门、仪表、烧嘴 【工艺流程】 a.经过加压的煤气进入调压站后(调整压力)进入燃气主管,石灰窑内部结构图分两 路:其中一路(67%)到下烧嘴,另外一路(33%)到上烧嘴。 (7)废气净化系统(本体除尘系统) 【组成部分】 a.烟箱、重力除尘管; b.废气风机(主排烟风机) ; c.液压三通阀 d.除尘器(低压长袋脉冲除尘器) e.除尘风机 f.排气筒(又名烟囱,事故烟囱+净化后的烟气) 【工艺流程】 a.废气的来源有两路:一路是上内套筒废气直接排出到换热器,预 热驱动空气后,再回到重力除尘管。另外一路为上部两处废气烟箱并 联到重力除尘管。 b.经过重力除尘管的烟气经过废气风机(被废气风机抽出) ,通过液 压三通阀门后分为两路: 第一路(当除尘器正常工作) ,烟气直接经过除尘器,第二路(当除 尘器检修时) ,烟气经过排气筒(事故烟囱)排放到大气。 c.在除尘器进风口前有一处调节阀,其作用为混风。 d.经过除尘器净化后的烟气,通过除尘风机的作用经过排气筒直接 排放到大气。 e.开窑和烘窑时,烟气都由事故烟囱排出。 (8)液压系统 【组成部分】 a.液压站 b.液压管(高压管) c.压力表、固定管卡 d.油缸、金属软管 e.高压球阀 【工艺流程】 a.液压站齿轮泵为双联齿轮泵。 b.主泵(Q1/Q2) ,副泵(Q3/Q4)及循环泵 c.七个用户点:①.窑顶旋转布料器料钟、②窑顶旋转布料器液压马 达、③窑顶旋转布料器翻板阀、④出灰装置、⑤液压三通阀、⑥称量 料斗、⑦窑底振动出灰机。 d.其中 Q1 伺服①+②+③;Q2+Q4 伺服④;Q3 伺服⑤+⑥+⑦。 e.整个液压系统通过阀台控制,由 PLC 整体控制。 f.工作压力为 11MPa (9)压缩空气 【用途】 a.气动调节阀 b.平台、设备吹扫 c.除尘器 (10)水系统 【用途】 a.循环水(风机冷却) b.生活水 c.平台清理 (11)焙烧系统 【组成部分】 a.竖窑外壳 b.上下内套筒 c.上下燃烧室及喷射器 d.窑内衬(耐材) (12)出灰系统 【组成部分】 a.出灰装置(7 套,抽屉式)靠液压控制 b.振动出灰机(靠电机激振,液压控制出灰阀门) 【工艺原理】 a.出灰装置的频率与旋转布料器的频率相同; b.成品石灰经出灰装置卸料后,储存在窑底石灰料斗中,石灰料斗 设上下料位计,以防止石灰出现料面过低或者过高的现象。 c.窑底振动出灰机按一定频率卸料。 (13)出灰系统 【组成及说明】 a.现场仪表、PLC、MCC、现场操作箱等 b.实现连锁、智能控制,通过对燃料、空气、废气中的流量、温度、 压力等进行调节。 (14)润滑系统 【组成及说明】 a.分集中润滑和单点润滑 b.集中润滑:润滑站、润滑管、用户点;单点润滑:润滑枪、油嘴 等 四、套筒竖窑施工总需要注意的地方(部分) 1、钢结构 (1)窑壳的垂直度(同心度) 、椭圆度、周长、上口水平度及标高; (2)窑底环板与窑壳的焊接顺序 (3)内套筒下部支撑梁的水平度及标高 (4)上下燃烧室与窑壳之间的连接(现场依照实物开孔) ,要保证等 分角度,确保循环管与喷射器的对接。 (5)V3 系统上口水平度(法兰盘) ,直接影响到旋转布料器的安装。 (6)通廊的桡度(≥24mm 的必须起拱) (7)通廊支架的中心线控制,确保通廊和皮带机的安装。 (8)所有焊缝的质量(内部、感官) 2、设备 (1)上料小车四个小车轮的平滑性、稳定性、与导轨的接触是否良 好? (2)卷扬机(4T) a.地脚螺栓的牢固性(抗拉性能) b.设备的制动性能是否良好? (3)旋转布料器 a.导向轮的小牛腿(支撑柱)上表面标高、水平度 b.旋转布料器料仓的垂直度 c.导向轮与导向槽(法兰盘)的配合度 d.液压马达的传动轮与销轴盘的啮合度 e.料钟与旋转料仓下部密封面的接触性 (4)上下内套筒及冷却空气扁平管 a.上下内套的椭圆度 b.上下内套筒的气密性 c.上内套筒安装时的水平角度 d.冷却空气扁平管中伸缩节(波纹管)的焊接(要求设备厂家将碳 钢圈在厂内焊接好) (5)上下燃烧室及喷射器 a.上下燃烧室面板要平整,面板与法兰的螺栓孔要匹配 b.喷射器面板要平整,面板与法兰的螺栓孔要匹配 (6)出灰装置 a.七套出灰装置面板的平整度 (7)液压管道 a.管线布置要在便于检修的部位 b.为了防止液压油泄露,联结头改为焊接接头。 (8)风机,相比关键的为冷却风机、废气风机 a.轴、轴承座的水平度 b.轴承的跳动率 (8)上料导轨的轨道间距、弧度的平滑、轨面得平整度、渭南健民石灰窑水晶饼轨道的翼 缘厚度等 (全篇完)

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