脫硫石膏氣流煅燒工藝技術(shù)

　　脫硫石膏氣流煅燒烘干工藝系統(tǒng)，是一種煅燒質(zhì)量高、且能夠充分利用熱源的氣流脫硫石膏煅燒系統(tǒng)，主要由熱源、原料輸送、物料烘干煅燒、除塵、熱風(fēng)循環(huán)5個(gè)部分組成。其控制采用全自動(dòng)化的PLC控制程序，控制穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單，大大節(jié)省了人力資源。

　　1、熱源

　　脫硫石膏氣流煅燒系統(tǒng)中采用沸騰爐燃煤焙燒[2]技術(shù)為整條生產(chǎn)線提供熱量，與以前工藝使用的鏈條爐相比較，沸騰爐對(duì)燃料的適應(yīng)性強(qiáng)，利用率高，燃燒效率高達(dá)99%以上，產(chǎn)生的NOx低;爐體受熱均勻，使用壽命長(zhǎng)，燃料制備簡(jiǎn)單;操作靈活，爐子升溫快，停爐后再啟動(dòng)，二、三十分鐘即可滿負(fù)荷運(yùn)行;爐內(nèi)傳熱、傳質(zhì)強(qiáng)，溫度均勻供熱穩(wěn)定，可使烘干機(jī)產(chǎn)量提高50%~70%，比其它爐節(jié)煤50%以上，爐渣含碳量小于1%;勞動(dòng)強(qiáng)度低，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

　　沸騰爐對(duì)煤顆粒的要求是在10mm以下，煤粒在爐膛中懸浮燃燒，每公斤煤的著火面積比鏈條爐大得多，沸騰區(qū)溫度在800℃~950℃之間，爐膛相當(dāng)于一個(gè)大的“蓄熱池”，煤粒在爐膛內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，并反復(fù)攪動(dòng)，其傳熱性好，爐內(nèi)熱強(qiáng)度高，是鏈條爐的6~7倍。由于煤的充分燃燒，從爐渣溢流口出來的爐渣含碳量?jī)H為1%左右。而鏈條爐的爐渣含碳量在35%以上，當(dāng)炒料工段停止，只供制板車間干燥機(jī)使用時(shí)，利用率更低。因此沸騰爐能夠很充分的利用資源，為長(zhǎng)期發(fā)展節(jié)省了能源[3]。

　　普通沸騰爐均采用單床設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)燃燒方式缺點(diǎn)為，爐床在沸騰或流化狀態(tài)才能正常燃燒，保證沸騰或流化狀態(tài)要保持一定鼓風(fēng)量的配合，造成負(fù)荷可調(diào)性差(40%~100%)，不適合石膏板生產(chǎn)要求(供熱負(fù)荷可調(diào)性至少20%~100%)，因此我們經(jīng)過研究，設(shè)計(jì)采用雙床技術(shù)，可單床獨(dú)立供熱(負(fù)荷即可在20%~100%調(diào)整)，緩解了負(fù)荷可調(diào)性差的問題，取長(zhǎng)補(bǔ)短，突出了沸騰爐的優(yōu)勢(shì)，在節(jié)省能源的情況下，滿足了生產(chǎn)的需要。

　　現(xiàn)在使用的沸騰爐與往復(fù)式鏈條爐比較，以燃燒值5000大卡的煤為基準(zhǔn)，給錘式打散機(jī)提供熱量作比較：沸騰爐燃煤量比鏈條爐兩者每年節(jié)約14400t煤，以600元/t煤的價(jià)格計(jì)算每年可節(jié)約600×14400×40%=345.6萬元。

　　2、送料儲(chǔ)存及定量取料系統(tǒng)

　　送料存儲(chǔ)系統(tǒng)所用設(shè)備為定量圓盤給料機(jī)，用于傳送脫硫石膏及暫時(shí)儲(chǔ)存，防止?jié)裾趁摿蚴嘣谳斔蛢?chǔ)存過程中堵塞系統(tǒng)。

　　定量圓盤給料機(jī)是一種連續(xù)喂料的容積式給料設(shè)備，安裝于料倉、筒倉及斗倉等儲(chǔ)存裝置的卸料口，依靠物料的重力作用及給料機(jī)工作機(jī)構(gòu)的強(qiáng)制作用，將存放倉內(nèi)的物料卸出并連續(xù)均勻地喂入到下一裝置中。當(dāng)它停止工作時(shí)，還可起存藏閉鎖作用，它是連續(xù)生產(chǎn)工藝過程中的關(guān)鍵設(shè)備之一。它不易堵料、掛料，可以方便地設(shè)置給料量的大小，調(diào)節(jié)方便、調(diào)節(jié)范圍寬，并且可以根據(jù)工藝要求，設(shè)有角度可調(diào)節(jié)的刮刀裝置，將物料卸到下一設(shè)備上，并對(duì)物料起到一定的導(dǎo)向作用。在低頻滿載情況下，能順利啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)，提速平穩(wěn)，這是其他圓盤所無法達(dá)到的。

　　針對(duì)脫硫石膏這種粘濕物料，我們采用了大拖動(dòng)力的雙稱重計(jì)量配料皮帶秤作為計(jì)量設(shè)備，用于定量稱取所述送料儲(chǔ)存系統(tǒng)傳送過來的脫硫石膏原料，并送至錘式打散機(jī)，以適應(yīng)原料和工藝的要求。此皮帶秤精度高，給料穩(wěn)定，易操作，好控制，故障率低，保證了煅燒的穩(wěn)定性。

　　3、物料烘干煅燒

　　脫硫石膏氣流煅燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵就是如何將濕粘的脫硫石膏均勻地分散到熱煙氣之中，同時(shí)快速完成干燥煅燒兩步換熱，通過對(duì)在水泥等行業(yè)早有應(yīng)用錘式烘干機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，聯(lián)合生產(chǎn)廠家開發(fā)了適合脫硫石膏煅燒的錘式打散機(jī)，改進(jìn)了轉(zhuǎn)子直徑使其適合脫硫石膏較小產(chǎn)量的要求，改進(jìn)了進(jìn)出風(fēng)口設(shè)計(jì)，使其適合煅燒脫硫石膏需要熱量大的特點(diǎn)，改進(jìn)了進(jìn)口耐火層設(shè)計(jì)，使其適合脫硫石膏煅燒需要煙氣溫度高的特點(diǎn)。

　　用雙稱重的定量給料機(jī)，穩(wěn)定送料，進(jìn)入錘式打散機(jī)，和錘式打散機(jī)中的熱煙氣混合，物料被干燥煅燒。在這里所用的供熱系統(tǒng)采用專利技術(shù)的高溫閘板自動(dòng)控制，來提供物料被煅燒所要的熱量。通過錘式打散機(jī)出口溫度來控制錘式打散機(jī)內(nèi)物料量所需的熱量。在錘式打散機(jī)內(nèi)未充分被煅燒的物料通過后期管道所設(shè)計(jì)的導(dǎo)流錐，以達(dá)到繼續(xù)煅燒的作用，我們稱之為后煅燒裝置，該后煅燒裝置包括：筒體，筒體內(nèi)部的導(dǎo)流錐及沿周向設(shè)置有導(dǎo)流板?？梢栽黾訜煔夂臀锪系乃俣炔睿瑥亩鴮?duì)脫硫石膏進(jìn)行進(jìn)一步均勻和充分的煅燒處理，達(dá)到物料煅燒均勻穩(wěn)定的要求，而得到質(zhì)量最優(yōu)的產(chǎn)品。

　　氣流煅燒所得熟料質(zhì)量良好，穩(wěn)定，煅燒速度快，在高溫氣流中脫硫石膏在3-4s內(nèi)快速脫水，無效成分二水石膏含量2%以下，無水石膏含量5%左右，適合大規(guī)模石膏板工業(yè)生產(chǎn)，達(dá)到德國(guó)同類先進(jìn)設(shè)備水平，但是建設(shè)成本卻得到了極大地控制，節(jié)省了沒有必要的浪費(fèi)。為保證快速質(zhì)量，還應(yīng)用了快速水分儀進(jìn)行及時(shí)過程檢驗(yàn)，確保生產(chǎn)出的熟料最優(yōu)化。

　　4、 熱源穩(wěn)定系統(tǒng)

　　本工藝中，保證脫硫石膏的煅燒質(zhì)量是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要通過高溫閘板及回風(fēng)系統(tǒng)，完成煙氣量及煙氣溫度的控制;通過煙氣流量計(jì)和主引風(fēng)機(jī)頻率的自動(dòng)閉環(huán)控制，完成總體煙氣量的穩(wěn)定控制;通過防堵中間倉的圓盤給料機(jī)變頻調(diào)速，皮帶秤雙稱重回路的自動(dòng)穩(wěn)料系統(tǒng)，完成脫硫石膏的快速精確穩(wěn)定可調(diào)的自動(dòng)喂料。設(shè)計(jì)了回風(fēng)系統(tǒng)，把排放的廢熱煙氣從新配入高溫?zé)煔?，循環(huán)使用，進(jìn)一步節(jié)省了能源提高了系統(tǒng)熱效率。

　　5、物料收取及改性措施

　　本工藝系統(tǒng)采用電收塵將脫硫石膏煅燒后產(chǎn)生的建筑石膏粉從煙氣中分離并進(jìn)行收集。這種剛煅燒出來的建筑石膏粉物料粒徑分布很窄，顆粒多為球形，原始顆粒比表面積小(2000左右)，此時(shí)石膏在水中的泌水性很強(qiáng)，造成石膏板生產(chǎn)過程中石膏漿體分層，發(fā)泡劑添加困難等問題。

　　為解決此問題，本系統(tǒng)在脫硫石膏煅燒后增加熟石膏粉改性設(shè)備—球磨機(jī)，通過優(yōu)化襯板選型以及調(diào)整磨球級(jí)配，增加粒徑分布范圍，使煅燒后的脫硫石膏粒徑分布變寬，1～6um的含量比以往增加了4%～8%，增加石膏顆粒表面缺陷，比表面積增加到4500cm2/g，改善了脫硫石膏泌水性高的缺陷，更適合石膏板生產(chǎn)需要。

　　6、控制系統(tǒng)

　　整個(gè)脫硫石膏氣流煅燒系統(tǒng)均采用PLC自動(dòng)連鎖控制，熟料的合格與否由錘式打散機(jī)后煅燒裝置的出口物料溫度來控制，出口溫度可以控制在±1度以內(nèi)。http://www.a-bition.com

　　出口溫度的高低又由進(jìn)入錘式打散機(jī)熱煙氣的溫度和物料量所決定。進(jìn)料量增加，煙氣溫度也必須隨之增加。而進(jìn)口的溫度可以由高溫蝶閥和系統(tǒng)的余熱量來控制。這就形成了一個(gè)自動(dòng)連鎖控制系統(tǒng)，給料量以及溫度控制穩(wěn)定，所煅燒出來的產(chǎn)品穩(wěn)定性高。