1)預(yù)干燥工段
預(yù)干燥工段采用管束式烘干機進行烘干石膏粉,整個系統(tǒng)有自清潔鎖風(fēng)下料器、管束烘干機、預(yù)熱風(fēng)機、蒸汽換熱器、袋式除塵器、主引風(fēng)機、提升機、輸送設(shè)備構(gòu)成。
計量后的原料石膏經(jīng)皮帶輸送機輸送到以蒸汽為熱源的烘干機中進行烘干,粉料在烘干設(shè)備轉(zhuǎn)動的帶動下由進料端往出料端移動,并在移動過程中進行熱交換,以此達到烘干的目的,此種烘干機采用列管式換熱方式進行熱交換,并在傳送物料過程中將物料揚起進入到管束中,保證石膏在烘干機中與蒸汽進行的充分熱交換,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行均勻的煅燒;整套系統(tǒng)包含輸送設(shè)備、篩分機、計量螺旋、沸騰爐、羅茨風(fēng)機等組成;
烘干好的粉料首先經(jīng)過輸送設(shè)備、旋轉(zhuǎn)篩分機進行輸送處理,在計入沸騰爐之前首先進行篩分,避免大顆粒物料進入到沸騰爐,進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)計量螺旋均勻輸送給沸騰爐;輸送設(shè)備為可計量輸送機,可精確計量每個時間段的喂料量嗎,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程中的沸騰爐各點具體溫度進行調(diào)整,溫度增高則進料量增加,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個室,底部設(shè)有高壓羅茨風(fēng)機往底部注風(fēng),協(xié)助粉料在爐內(nèi)沸騰;粉料在沸騰爐中與管道內(nèi)的蒸汽進行間接熱交換,蒸汽把熱量傳遞給粉料,對粉料進行煅燒。粉料首先進入沸騰爐的主爐內(nèi)進行煅燒,進而經(jīng)過底部通道進入副爐進一步脫水;最后經(jīng)沸騰爐上部出料口排出至粉磨工段進行粉磨;
沸騰爐出料口溫度調(diào)整可通過蒸汽進口的壓力和溫度進行調(diào)整,粉料溫度高時,適當(dāng)在電腦屏幕上關(guān)小蒸汽進口的壓力或者溫度,反之亦然;另外也可通過喂料進行調(diào)整,粉料溫度高時,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)機鼓入的空氣經(jīng)沸騰爐頂部排出,進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);
沸騰爐熱源來自高溫蒸汽,通過蒸汽管道進入到沸騰爐的換熱管內(nèi),沸騰爐換熱管路采用高進低出設(shè)計,高溫蒸汽在沸騰爐內(nèi)和粉料進行熱交換,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)機的風(fēng)進行加溫的。將羅茨風(fēng)機的風(fēng)加熱到一定溫度進入到沸騰爐底部,實現(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)采用專門臨時暫存工藝將粉料進行精準(zhǔn)分離;整套系統(tǒng)包含提升機、螺旋輸送機、氣動閥門、暫存?zhèn)}等組成;
因為在沸騰爐開、停機時會產(chǎn)生不合格的石膏粉料,如果此時的石膏粉料輸送到下游與成品粉混合的話將會產(chǎn)生很大的質(zhì)量波動。所以此時產(chǎn)生的石膏粉通過質(zhì)量控制系統(tǒng)經(jīng)輸送設(shè)備運送至?xí)捍鎮(zhèn)}內(nèi)存儲,在正常生產(chǎn)時產(chǎn)生質(zhì)量波動時,也將通過質(zhì)量控制系統(tǒng)進入到此料倉內(nèi)進行暫存,待石膏粉正常煅燒時按一定添加量進入到煅燒系統(tǒng)重新煅燒。這樣可有效避免石膏粉產(chǎn)生質(zhì)量波動影響下游產(chǎn)品質(zhì)量。同時此料倉作為煅燒前穩(wěn)料倉,當(dāng)烘干物料產(chǎn)生重量方面波動時,此料倉起到緩沖穩(wěn)料的作用,這樣來保證煅燒前供料穩(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,可在保證石膏粉煅燒相組成穩(wěn)定狀態(tài)下有效的進行冷卻。整套系統(tǒng)包含冷卻器、羅茨風(fēng)機、冷卻器風(fēng)機是、輸送設(shè)備等組成。
煅燒好的石膏粉因出料溫度比較高,如果直接進入后期處理工段,會因石膏粉溫度過高導(dǎo)致石膏粉的相組成產(chǎn)生變化,進而影響產(chǎn)品質(zhì)量。所以石膏粉在進入到后期工段時,必須通過冷卻降溫后方能進入到后期工段。降溫工段采用我公司專用冷卻器進行降溫,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理的影響,具有比表面積小和級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,級配遠遠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,石膏粉強度低等問題。因此,我們在脫硫石膏煅燒后增加粉磨工序,用以增加比表面積、改變顆粒級配、降低松散榮重,以解決上述出現(xiàn)的問題。
6)成品儲存和包裝工段
經(jīng)煅燒機煅燒后的半水石膏輸送到陳品料倉儲存起來,成品倉下可根據(jù)業(yè)主意見建設(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,以此來保證石膏粉在生產(chǎn)過程中因原料的預(yù)干燥、輸送、粉磨、煅燒、陳化處理過程中,保證系統(tǒng)運行在負壓狀態(tài)下,所產(chǎn)生粉塵經(jīng)過除塵設(shè)備靜化再排出室外,工作環(huán)境達到規(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),由于沒有鍋爐直接使用蒸汽,熱源熱效率可達100%;控制系統(tǒng)采用PLC、壓力變送器、溫度電動調(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)自動控制
原料車間生產(chǎn)控制采用分布式PLC控制系統(tǒng),CPU模塊選用西門子品牌,現(xiàn)場I/O模塊采用西門子ET-200SP, 人機界面選用西門子品牌。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(變頻器、分布式I/O等)采用現(xiàn)場總線方式與CPU通訊進行數(shù)據(jù)交換,原料控制站和計算機控制中心通過工業(yè)以太網(wǎng)相連、wincc組態(tài)軟件編程,從而實現(xiàn)生產(chǎn)過程的集中控制和實時數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理。
工藝順序介紹:上料鏟車將原料送入進料斗,進料斗配備振打電機和皮帶稱,2號皮帶稱會根據(jù)預(yù)先輸入設(shè)計好的參數(shù)進行送料,誤差不超過0.5噸/小時。
脫硫石膏原料通過皮帶輸送機進入槳葉干燥機,槳葉干燥機適用于利用蒸汽進行烘干,另外此環(huán)節(jié)需從煅燒爐補充熱量,輔助烘干。
經(jīng)過烘干后的原料通過提升機進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)過冷卻機降溫至80℃以下,再用針磨機改性粉磨,最后氣力輸送進成品倉。
生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵由脈沖布袋除塵器進行處理,確保無粉塵排放。除塵器回收的粉塵再使用刮板輸送機和提升機,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、輔助振動器、計量皮帶、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):
在熱源使用過熱蒸汽的前提下,預(yù)系統(tǒng)采用槳葉烘干機進行原料干燥。該機主要由W形殼體和兩根空心槳葉軸及傳動裝置組成,中空軸上排列有中空葉片,機體內(nèi)壁、葉片及空心軸采用16錳鋼,保證耐熱、耐腐、不開裂。
其烘干流程如下:原料從計量皮帶送入槳葉干燥機后,過熱蒸汽通過槳葉干燥機的內(nèi)壁及槳葉表面,將熱量傳到給原料,同時持續(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,同時向出料口推進;原料預(yù)干燥完成后,通過提升機進入下一環(huán)節(jié)--煅燒。蒸發(fā)出來的水份通過排濕風(fēng)機排出,但是在排濕過程中,會有小部分粉塵隨著負壓空氣出來,所以需要引入旋風(fēng)分離器及脈沖布袋除塵器,做到粉塵無排放的目的;,旋風(fēng)分離器和布袋除塵器過濾出來的粉體,通過輸送設(shè)備再次進入槳葉干燥機再次利用。
供熱系統(tǒng):
項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。由于項目靠近電廠,蒸汽利用較為方便,而且在使用蒸汽的過程中,無再次污染排放。在使用安全性方面,蒸汽管道配備了蒸汽壓力表、多重手動蒸汽閥門和自動快速截止閥門,使用蒸汽的相關(guān)設(shè)備也經(jīng)過試壓,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)過長期實踐,并結(jié)合國內(nèi)外先進工藝進行了優(yōu)化改造,該改造工藝對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,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入煅燒爐后,通過熱交換器,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)線屬于全封閉式運行模式,主要由脈沖布袋除塵器、引風(fēng)機、空氣壓縮機等設(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(dāng)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,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20mg/m3,低于排放標(biāo)準(zhǔn)。
2.3.6控制系統(tǒng):
西門子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(商用機或者工控機)、通訊-工業(yè)以太網(wǎng)交換機、控制站-西門子PLC(西門子S7-200-Smart或者S7-300或者S7-400或者S7-1200或者S7-1500)、現(xiàn)場工作站、現(xiàn)場設(shè)備構(gòu)成。
三、生產(chǎn)線配置
1電力配置
裝機總功率 |
522.37kw |
實際使用功率 |
400kw |
電壓要求 |
~400V/~220V |
頻率要求 |
50Hz |
甲方應(yīng)將主電源接至現(xiàn)場配電室內(nèi) |
2人力配置
序號 |
崗位 |
人/班 |
班/天 |
人/天 |
1 |
鏟車司機 |
1 |
3 |
3 |
2 |
生產(chǎn)線控制 |
1 |
3 |
3 |
3 |
巡檢、維修 |
1 |
3 |
3 |
總計 |
9人 |
3生產(chǎn)用水
生產(chǎn)線耗用 |
無 |
設(shè)備冷卻用水 |
1m3/小時,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(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 |
無油、無水、無塵 |
6工作體制
工作日 |
300天/年 |
班 |
3班/天 |
工作時間 |
24小時/天 |
7生產(chǎn)車間
名稱 |
建筑最小占地面積 |
層數(shù) |
層高 |
生產(chǎn)車間 |
20X50米 |
1 |
12米 |
倉庫 |
20X30米 |
1 |
6米 |
配電室 |
5X8 |
1 |
3.6米 |
基礎(chǔ)及車間建設(shè)由甲方負責(zé)。 |