工藝流程概述
上料設(shè)備將原料送入上料斗，上料斗配備振打電機(jī)和皮帶秤。原料經(jīng)除鐵、打散等除雜預(yù)處理措施后輸送至喂料機(jī)，由喂料機(jī)送入槳葉干燥機(jī)，槳葉干燥機(jī)進(jìn)料采用計(jì)量給料，進(jìn)料量可調(diào)節(jié)。經(jīng)過烘干后的物料經(jīng)過輸送、提升、篩分后進(jìn)入緩沖倉。緩沖倉內(nèi)的物料通過計(jì)量輸送，進(jìn)入脫硫石膏煅燒爐內(nèi)煅燒，煅燒爐進(jìn)料量可自動(dòng)調(diào)節(jié)，煅燒時(shí)間可根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量調(diào)節(jié)。煅燒后的熟料進(jìn)入冷卻陳化設(shè)備進(jìn)行冷卻陳化，前期開機(jī)廢料可單獨(dú)收集，設(shè)置中間質(zhì)控料倉。冷卻后的物料進(jìn)入磨機(jī)改性粉磨，再通過輸送裝置進(jìn)入成品倉進(jìn)行倉儲(chǔ)。成品石膏由螺旋及斗式提升機(jī)輸送到成品倉，在存儲(chǔ)過程中，由倒料系統(tǒng)進(jìn)行均化。
生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵由脈沖布袋除塵器進(jìn)行處理，確保生產(chǎn)車間無粉塵排放且符合環(huán)保要求。除塵器回收的粉塵通過輸送裝置輸送至煅燒爐前置中轉(zhuǎn)倉或槳葉干燥機(jī)前進(jìn)料口回收利用。
系統(tǒng)所使用的蒸汽首先接入蒸汽分汽缸，從分汽缸再接入各使用部位，蒸汽使用工況可調(diào)節(jié)。
5.2 工藝系統(tǒng)組成
石膏深加工工藝系統(tǒng)須由原料系統(tǒng)、預(yù)干燥系統(tǒng)、煅燒系統(tǒng)、冷卻改性及成品、系統(tǒng)自動(dòng)化電氣控制系統(tǒng)組成。
5.2.1 原料系統(tǒng)
原料系統(tǒng)設(shè)備清單如下表所示。表中僅列出了主要設(shè)備的名稱以及對部分重要設(shè)備出力、材質(zhì)等的一般要求，設(shè)備尺寸、功率、規(guī)格型號等其他參數(shù)及設(shè)備數(shù)量由投標(biāo)方進(jìn)行補(bǔ)充。
|
序號 |
設(shè)備名稱 |
規(guī)格/型號 |
單位 |
數(shù)量 |
備注 |
|
1 |
上料斗 |
15m3×2，8mm鋼板和14#槽鋼 |
臺(tái) |
|
|
|
2 |
振動(dòng)電動(dòng)機(jī) |
YZS型 |
臺(tái) |
|
|
|
3 |
皮帶稱 |
計(jì)量60m3/h，精度≤±0.5% |
臺(tái) |
|
|
|
4 |
皮帶輸送機(jī) |
|
臺(tái) |
|
|
|
5 |
永磁自卸式除鐵器 |
|
臺(tái) |
|
|
|
6 |
振動(dòng)篩 |
|
臺(tái) |
|
|
|
7 |
皮帶輸送機(jī) |
|
臺(tái) |
|
|
5.2.2 預(yù)干燥系統(tǒng)
預(yù)干燥系統(tǒng)設(shè)備清單如下表所示。表中僅列出了主要設(shè)備的名稱以及對部分重要設(shè)備出力、材質(zhì)等的一般要求，設(shè)備尺寸、功率、規(guī)格型號等其他參數(shù)及設(shè)備數(shù)量由投標(biāo)方進(jìn)行補(bǔ)充。
|
序號 |
項(xiàng)目名稱 |
規(guī)格/型號 |
單位 |
數(shù)量 |
備注 |
|
1 |
緩沖倉 |
約8m3 |
臺(tái) |
|
|
|
2 |
皮帶秤 |
計(jì)量10-50t/h，精度≤±0.5% |
臺(tái) |
|
|
|
3 |
自清潔給料機(jī) |
給料量10-60t/h |
臺(tái) |
|
|
|
4 |
槳葉干燥機(jī) |
要求：凡是與石膏直接接觸的部位采用316L不銹鋼，葉片厚度12mm，外殼材質(zhì)Q235B，厚度10mm，單臺(tái)干燥機(jī)時(shí)產(chǎn)不低于14t/h，進(jìn)料含水率15%~17%，出料含水率低于3% |
臺(tái) |
2 |
|
|
5 |
手動(dòng)閘板閥 |
|
臺(tái) |
|
|
|
6 |
剛性給料機(jī) |
|
臺(tái) |
|
|
|
7 |
螺旋輸送機(jī) |
輸送量60m3/h。 |
臺(tái) |
|
|
|
8 |
拉鏈輸送機(jī) |
輸送量60m3/h |
臺(tái) |
|
|
|
9 |
高溫布袋收塵器 |
排放濃度：≤10mg/m3，袋籠：碳鋼噴涂二氧化硅，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴吹功能 |
臺(tái) |
|
|
|
10 |
除塵器變頻引風(fēng)機(jī) |
|
臺(tái) |
|
|
|
11 |
除塵器底部螺旋機(jī) |
輸送能力：30m3/h，輸送物料：干燥后的含表面水小于2%的脫硫石膏 |
臺(tái) |
|
|
|
12 |
除塵器底部分格輪 |
輸送能力：30m3/h |
臺(tái) |
|
|
|
13 |
螺旋輸送機(jī) |
輸送量60m3/h |
臺(tái) |
|
|
5.2.3 煅燒系統(tǒng)
煅燒系統(tǒng)設(shè)備如下表所示。表中僅列出了主要設(shè)備的名稱以及對部分重要設(shè)備出力、材質(zhì)等的一般要求，設(shè)備尺寸、功率、規(guī)格型號等其他參數(shù)及設(shè)備數(shù)量由投標(biāo)方進(jìn)行補(bǔ)充。
|
序號 |
項(xiàng)目名稱 |
規(guī)格/型號 |
單位 |
數(shù)量 |
備注 |
|
1 |
斗式提升機(jī) |
輸送量60m3/h |
臺(tái) |
|
|
|
2 |
輸送系統(tǒng)除塵器 |
出口濃度小于10mg/Nm3，袋籠：碳鋼噴涂二氧化硅，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴吹功能 |
臺(tái) |
|
|
|
3 |
復(fù)頻篩 |
輸送量60m3/h |
臺(tái) |
|
|
|
4 |
緩沖倉 |
約30m3 |
臺(tái) |
|
|
|
5 |
手動(dòng)閘板閥 |
|
臺(tái) |
|
|
|
6 |
剛性給料機(jī) |
|
臺(tái) |
|
|
|
7 |
螺旋輸送機(jī) |
輸送量60m3/h |
臺(tái) |
|
|
|
8 |
沸騰爐 |
材質(zhì)20G，殼體厚度不小于10mm |
臺(tái) |
1 |
|
|
9 |
煅燒羅茨風(fēng)機(jī) |
|
臺(tái) |
|
|
|
10 |
高溫布袋收塵器 |
排放濃度：≤10mg/m3，袋籠：碳鋼噴涂二氧化硅，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴吹功能 |
臺(tái) |
|
|
|
11 |
除塵器變頻引風(fēng)機(jī) |
|
臺(tái) |
|
|
|
12 |
除塵器底部螺旋機(jī) |
輸送能力：30m3/h，輸送物料：煅燒后的建筑石膏 |
臺(tái) |
|
|
|
13 |
除塵器底部分格輪 |
輸送能力：30m3/h |
臺(tái) |
|
|
|
14 |
三通卸料閥 |
|
臺(tái) |
|
|
|
15 |
螺旋輸送機(jī) |
輸送量60m3/h |
臺(tái) |
|
|
|
16 |
斗式提升機(jī) |
輸送量50m3/h |
臺(tái) |
|
|
|
17 |
中轉(zhuǎn)倉 |
約30m3 |
臺(tái) |
|
|
|
18 |
單機(jī)脈沖袋式除塵器 |
排放濃度：≤10mg/m3，袋籠：碳鋼噴涂二氧化硅，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴吹功能 |
臺(tái) |
|
|
|
19 |
手動(dòng)閘板閥 |
|
臺(tái) |
|
|
|
20 |
剛性給料機(jī) |
|
臺(tái) |
|
|
|
21 |
螺旋輸送機(jī) |
輸送量50m3/h |
臺(tái) |
|
|
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(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，過熱蒸汽通過槳葉干燥機(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，通過提升機(jī)進(jìn)入下一環(huán)節(jié)--煅燒。蒸發(fā)出來的水份通過排濕風(fēng)機(jī)排出，但是在排濕過程中，會(huì)有小部分粉塵隨著負(fù)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(jìn)入槳葉干燥機(jī)再次利用。
2.3.3煅燒系統(tǒng)：
經(jīng)過長期實(shí)踐，并結(jié)合國內(nèi)外先進(jìn)工藝進(jìn)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(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—分室石膏煅燒爐以過熱蒸汽作熱源進(jìn)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)為過熱蒸汽，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。在煅燒器上部，裝有內(nèi)置式高效旋風(fēng)子，汽體離開流化床時(shí)夾帶的粉塵大部分被這些裝置捕收并重新返回至爐內(nèi)，熱濕氣體則通過管道與預(yù)干燥工段的旋風(fēng)分離器濕氣匯合進(jìn)入二次布袋收塵器。
2.3.4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(dòng)蒸汽閥門和自動(dòng)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。
2.3.5除塵系統(tǒng)：
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)備組成。
脈沖布袋除塵器
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)過程中熱源使用電廠過熱蒸汽，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10mg/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(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-西門子PLC、現(xiàn)場工作站、現(xiàn)場設(shè)備構(gòu)成。
2.3.7輸送、改性及儲(chǔ)存：
煅燒后的脫硫石膏經(jīng)冷卻器冷卻至80℃左右，然后改性粉磨進(jìn)入至成品倉。即可包裝使用。
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(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 |
|
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(shí)間 |
24小時(shí)/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(fù)責(zé)。 |
|||
沸騰煅燒爐的工作方式
石膏沸騰煅燒爐的床層狀態(tài)屬于鼓泡床，因此將這種爐子形象的稱作“沸騰爐”。沸騰爐煅燒部分為一個(gè)立式箱式容器在其底部裝有一個(gè)氣體分布板。目的是在停止工作時(shí)支撐固體粉料不致漏粉，在工作時(shí)使氣流從底部均勻地進(jìn)入床層。在床層的上界面以上裝有連續(xù)進(jìn)料的投料機(jī)。 在床層上界面處的爐壁上有溢流孔，用于出料。在床層內(nèi)裝有大量的加熱管，管內(nèi)的加熱介質(zhì)為蒸汽，熱量通過管壁傳遞給管外處于流太化的石膏粉，使石膏粉脫水分解。在煅燒部分上部，裝有一個(gè)除塵器，氣體離開流化床時(shí)帶出來的少量粉塵，由除塵器收集后自動(dòng)返回流化床，已除塵的尾氣由排風(fēng)機(jī)抽出，排入大氣。正常工作時(shí)，從沸騰爐底部鼓入空氣，通過氣體布風(fēng)板進(jìn)入流化床。鼓入的空氣不需要很多，稍稍超過臨界氣速，使床層實(shí)現(xiàn)流太化即可。此時(shí)淹沒在流化床中的加熱管向物料傳遞大量的熱量，使二水石膏粉達(dá)到脫水分解的溫度，二水石膏就在流化床中脫去結(jié)晶水并變?yōu)檎羝?，這些蒸汽與爐底鼓入的空氣混合在一起，通過床層向上運(yùn)動(dòng)。由于蒸汽量比鼓入的空氣量多的多，所以整個(gè)鼓泡床的流太化主要是靠石膏脫硫水形成的蒸汽來實(shí)現(xiàn)的。由于在流化床中粉料激烈的翻滾、混合，所以在整個(gè)流化床中各處的物料溫度和成分幾乎是一致的。連續(xù)投入的生石膏粉，一進(jìn)入床層，幾乎瞬間就與床層中大量熱分料混合均勻，在熱料粉中迅速脫水分解。為了避免剛加入的生料未完成脫水過程就過早短路排出和增加石膏粉的煅燒時(shí)間，設(shè)計(jì)時(shí)在爐子中加了三塊隔板，將流化床分成大小兩部分四個(gè)室。生石膏粉先進(jìn)入大的部分，在此脫掉大部分結(jié)晶水，然后通過下部的通道進(jìn)入小的部分，在這里完成最終的脫水過程，再由床層上部自動(dòng)溢流出爐。
二、 電控系統(tǒng)
1、供電
買方需按照賣方的要求把電力供應(yīng)到的地點(diǎn)。
2、車間電力分配
通常的電力由母線或電纜供應(yīng)?？刂乒竦碾娏τ绍囬g電力分配柜或直接由從變電站的LV開關(guān)柜的母線供應(yīng)。電力供應(yīng)裝置將被裝配在恰當(dāng)?shù)奈恢茫⒖梢詾樵O(shè)備維修等提供臨時(shí)電力(由買方供應(yīng)）。
3、自動(dòng)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(jī)界面HMI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(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)過程的集中控制和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理。
三、生產(chǎn)工藝先進(jìn)性
1、原材料供料系統(tǒng)
1、原材料供料系統(tǒng)
（1）供料斗增設(shè)斷料報(bào)警裝置，當(dāng)石膏料斗沒有料或者不下料時(shí)發(fā)出報(bào)警信號，通知操作工及時(shí)處理斷料問題；
（2）原材料喂料采用皮帶稱改進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量；
（3）濕料輸送部分設(shè)置旋轉(zhuǎn)篩分機(jī)，可有效篩分石膏原料的雜質(zhì)，并破碎石膏原料的內(nèi)部結(jié)塊。
2、烘干工段
（1）采用專用的管束機(jī)進(jìn)行烘干，烘干熱效率高。
（2）烘干設(shè)備采用變頻控制，可有效的控制石膏粉在內(nèi)部的烘干停留時(shí)間。
（3）除塵產(chǎn)生的超細(xì)粉經(jīng)我公司特殊工藝與原料進(jìn)行均勻的混合，可有效的避免超細(xì)粉成團(tuán)進(jìn)入煅燒設(shè)備造成的產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)。
（4）通過烘干過程控制，可有效避免因原材料含水量波動(dòng)而產(chǎn)生的質(zhì)量波動(dòng)。
3、煅燒工段
1）、煅燒前設(shè)置質(zhì)量控制倉，通過此料倉可起到穩(wěn)料的作用實(shí)現(xiàn)沸騰爐的均勻供料，另外此料倉在設(shè)備開機(jī)前期、中間出現(xiàn)不合格品時(shí)、停機(jī)的時(shí)候可作為廢料倉，將生產(chǎn)不合格的粉料存儲(chǔ)到此工段，然后再進(jìn)行煅燒，以此來控制不合格的量；
2）、喂料螺旋輸送機(jī)采用計(jì)量輸送螺旋，可精準(zhǔn)計(jì)量進(jìn)料量，螺旋出料端采用獨(dú)特的密封式設(shè)計(jì)，可有效避免外部冷風(fēng)在此進(jìn)入到沸騰爐內(nèi)部，從而在一定程度上提高了沸騰爐的熱效率；
3）、煅燒設(shè)備采用國內(nèi)常規(guī)煅燒設(shè)備沸騰爐，我們在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了一部分改進(jìn)：
A、增加沸騰爐內(nèi)部空間，延長石膏粉在內(nèi)部的停留時(shí)間，使得煅燒更均勻；
B、采用我公司自主研發(fā)的換熱管安裝工藝，可有效地避免因熱脹冷縮造成的沸騰爐殼體開裂；
C、沸騰爐頂部降塵室增高、并在出口位置設(shè)計(jì)預(yù)收塵裝置，減少石膏粉的外排，增加沸騰爐的生產(chǎn)效率；
D、在底部羅茨風(fēng)機(jī)和沸騰爐連接管之間增加余熱回收換熱器，將鼓入的常溫空氣首先經(jīng)過換熱器進(jìn)行加熱，然后再計(jì)入到沸騰爐內(nèi)，以此來增加沸騰爐的熱效率；
4）、沸騰爐除塵器采用離線式設(shè)計(jì)，可有效地增加除塵器濾袋使用壽命。
5）設(shè)置專門粉料輸送設(shè)備，沸騰爐、冷卻器內(nèi)部需要清理時(shí)首先將粉料通過輸送設(shè)備輸送至廢料倉，實(shí)現(xiàn)清潔化工作環(huán)境。.
4、冷卻工段
冷卻設(shè)備采用我公司獨(dú)立研發(fā)的立式冷卻器，沸騰爐底部羅茨風(fēng)機(jī)首先經(jīng)過此設(shè)備加熱后才能進(jìn)入沸騰爐，增加余熱利用率。冷卻風(fēng)機(jī)的風(fēng)將石膏粉溫度降低后直接接入管束機(jī)前端預(yù)干燥風(fēng)機(jī)入口處，以此來充分的利用余熱。
