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1、董利等：用于电石行业带脱硫除尘的自动化石灰竖窑用于电石行业 带脱硫除尘的自动化石灰竖窑董利”何晋文2 1 ) 唐山利生窑业有限公司，0 6 4 0 1 22 ) 兰州琳瑞矿业有限公司，7 3 0 0 8 0河北省唐山市丰润区任各庄工业园甘肃省兰州市永登县摘要介绍了带脱硫除尘的自动化石灰竖窑的设计指标、参数和生产工艺流程及主要技术特点、系统操作及控制水平。随着石油价格的逐步提高，用电石制取乙炔生产化工产品( 如P V C ) 需求急增。在西北的甘肃、青海、新疆、四川、宁夏、内蒙等地，近年来石灰呈现供不应求的局面。但目前上述地区大多数是生产工艺技术落后、设备简陋、产品质量低下且污染严重的小型土窑生
2、产石灰。为适应市场需求，唐山利生窑业有限公司开发了带脱硫除尘的自动化石灰竖窑，并在兰州琳瑞矿业有限公司等得到成功应用ol 设计指标( 1 ) 年产石灰：7 万吨；( 2 ) 年工作日：3 3 5 天；( 3 ) 日产石灰：2 1 0 吨( 4 ) 燃料热值：6 5 0 0 k c a l k g 无烟煤；( 5 ) 石灰石化学成分：C a O 5 3 ，S i O ： 2 8 0 m i ；7 2 -2 0 0 9 生生国互蕴王些燕盔窒逾兰盒佳太金i 金塞盗抖汇缉2 Q Q ! 生! ! 昱董利等：用于电石行业带脱硫除尘的自动化石灰竖窑( 7 ) 生过烧率：6 一8 ；( 8 ) 实现不停风出
3、料。2 基本参数( 1 ) 窑体：窑内径中4 2 m ，外壳直径中5 9 2 m ，窑体高度2 7 m ，窑座高度0 9 m ，有效高度2 2 m ，窑有效容积3 0 0 m 3 0( 2 ) 出窑：采用螺锥和星型出灰机自动出灰，皮带机外运，每小时出石灰8 7 5 吨。( 3 ) 加料：按每吨石灰1 7 5 吨石灰石料人窑，1 5 3 t h 石灰石，石灰石料人窑粒径4 0 8 0 m m o( 4 ) 温度控制：预热带顶部温度3 0 0 ( 窑顶最上部) ，煅烧带温度i i 0 0 。1 2 0 0 。C ( 指窑中间部位) ，冷却带出口温度1 0 0 。C ( 指窑底出料温度) o( 5
4、) 燃料：块煤，粒径均为2 0 4 0 m m ，1 2 6 t h ，吨灰耗标煤1 4 5 k g t o( 6 ) 电耗：1 8 度t 石灰( 7 ) 排放烟尘浓度：粉尘小于5 0 m g N m ，S O ：小于1 5 0 m g N m 。3 生产工艺流程简介3 1 上料系统筛分合格的料石( 4 0 。8 0 m m ) 一经卸料车式皮带机- + 石灰石料仓_ 1 电磁振动给料机石灰石称量斗_ + 2 。电磁振动给料机混合斗上料小车。筛分合格的燃料( 2 0 4 0 m m ) 一经卸料车式皮带机_ 燃料仓_ 3 电磁振动给料机_ 燃料称量斗_ 4 。电磁振动给料机_ 混合斗_ 上料小
5、车_ 卷扬机一窑顶受料斗一电液卸料阀_ 多级布料器_ 窑内。用变频器及主令控制器控制卷扬机提升速度。动作过程：启动提升按钮_ 低速运行2 n p 高速运行_ 距顶端2 m 时减速一自动卸料_ 延时一相反方向下降。上料系统实现了P L C 控制。董利等：用于电石行业带脱硫除尘的自动化石灰竖窑3 2 石灰石煅烧温度控制：预热带、煅烧带、冷却带各设1 排3 只热电偶测量窑温。根据热电偶温度变化，调节窑底鼓风量、排烟量大小，保证温度均匀、恒定。排烟除尘风机设变频器，根据顶部压力自动控制。冷却风机设变频器调节。除尘：排烟主管道_ 旋风除尘器_ 冲击式脱硫除尘器一风机排空。3 3 出料系统螺锥出灰机一星型
6、出灰机_ 皮带输送机链板斗提机一振动筛_ 成品仓。出料系统实现P L C 控制，实现了不停风出料。3 4 煤烧竖窑主要技术特点( 1 ) 竖窑采用圆形断面结构，窑膛内部沿高度方向自上而下分为预热带、焙烧带和冷却带；( 2 ) 窑衬采用高强耐磨高铝砖及隔热性能良好的耐火材料砌筑而成，既可延长窑的使用寿命，同时又减少了窑体的散热损失；窑壁温度：预热带、冷却带不高于环境温度加4 0 。C ，煅烧带不高于环境温度加6 0 ；( 3 ) 对窑顶钢结构采取措施进行隔热；( 4 ) 上料斜皮带机( 斜桥式单斗提升机) 向窑顶设有储料槽供料，提升机采用变频控制，储料槽下部安装有电液卸料阀，下面接旋转布料器，保
7、证物料在窑内分布均匀。当操作不当产生偏窑时，也可定点布料；( 5 ) 窑顶设有料位探测器，用来监控窑内料位的上下限位；( 6 ) 窑顶设有废气排气管，与埋入式排气管相比，废气中的粉尘含量很低；( 7 ) 对入窑前的原料采用双电子秤称量，并定时向窑顶储料槽供料，称量系统带有累计误差自动补偿功能；( 8 ) 窑底采用螺锥出料机出料，窑内物料可连续运动、均匀沉降，- 7 4 2 0 0 9 笙虫国互兹工业撞盎童渣皇金佳太金诠窒盗抖汇编2 0 0 9 圭1 1 月董利等：用于电石行业带脱硫除尘的自动化石灰竖窑从而实现均匀预热、均匀煅烧、均匀冷却，产品质量均匀、稳定；( 9 ) 螺锥出料机的下方设有星型
8、出料机，达到连续和不停风出料，实现均匀冷却；( 1 0 ) 对冷却空气分别采用高压鼓风机单独供给，并采用变频控制，可以实现稳定煅烧和冷却，所需空气有利于生产操作；( 1 1 ) 对窑顶压力采取自动控制，出窑废气采取旋风除尘器和水浴脱硫除尘器双重净化，使废气中粉尘排放浓度符合国家有关标准或规范要求。排烟风机采用变频控制。4系统操作与控制水平( 1 ) 每座窑系统采用P L C 控制自动操作与操作室手动操作相结合的方式；按生产工艺流程进行监视和控制，其基本功能主要有：对主要用电设备工作状态进行描述；完成热工参数的控制和调节，并在C R T 上显示；完成对用电设备的联锁和顺序控制；远距离监视用电设备
9、的轻、重故障，并进行故障报警；对生产过程中所需的部分操作参数如温度、压力、料位、加料量、加料周期时间及产量等各种报表数据进行记录。( 2 ) 计算机控制画面主要包括：石灰窑主画面、上料系统画面、出灰系统画面、石灰窑温度画面、石灰窑排烟压力画面、冷却风机、排烟风机、除尘器画面o( 3 ) 控制方法：一是现场手动控制，在“手动”模式，操作人员进行现场操作设备。二是自动控制：P c 画面上手动控制：在该方式下，系统的设备处于“半自动”模式，通过鼠标点击设备的操作窗口内的启动或者停止按钮实现计算机上的手动操作，操作的方法是，系统的设备现场转换开关处在“自动”位置，将系统的控制方式转化到“计算机手动窗口
10、”操作，此时可以用鼠标点击该系统的某台设备运行或者停止按钮，此状态下电器连锁和系统连锁仍然起作用。P L c 自动控制：在该方式下，系统的设2 Q Q 2 生生国五菝工业撞苤窒流皇金佳太金论窒姿料汇编2 0 0 9 玺儿月- 7 5 董利等：用于电石行业带脱硫除尘的自动化石灰竖窑备处于“自动”模式，在计算机画面上点击某系统运行，则响应系统的设备按照程序设定的运行方式自动运行。比如，在计算机上将画面转换到上料系统，此时计算机上显示出上料系统的画面，操作人员首先确认系统的每一台设备是否处在原始位置，系统有无报警，如果确认系统正常，则可以用鼠标点击系统运行窗口内的系统自动启动按钮，此时系统就进入自动
11、运行状态，根据料位指示运行或者停止系统内设备的运行。系统报警说明：如果设备或者信号没有按照设定的程序运行，或者电器设备发生故障，则在计算机画面上出现相应的报警信号，如“某某设备过流”、“某某设备停止”、“某某设备运行不到位”、“某某阀门没有打开或者关闭”等等，提示操作人员，系统或者某设备发生故障，相应的系统停止运行，维修人员排除故障后，可以在计算机画面上点击消除报警，系统恢复正常运行。( 4 ) 工业电视系统：在石灰窑生产过程中，为了保证产品质量和生产之间相互配合，提高生产效率，确保设备和人身安全，设置工业电视系统。根据工艺要求，设置摄像点共4 个：原料仓：供原料仓加料作业用摄像机1 台。卷扬
12、机：供1 台卷扬机作业用摄像机1 台座。窑顶装置：供窑顶卸料仓作业用摄像机1 台座。出灰装置：供皮带机卸灰作业用摄像机1 台座o5 主要技术装备5 1L S T L 一5 0 冲击式脱硫除尘器参数：处理烟气量5 0 0 0 0 N m 3 1 h 。本冲击式脱硫除尘器是专门为煤烧石灰窑设计的。下边为矩型，上部为圆形，总高度7 3 5 0 m m o 烟气在管道内经过三道旋转洗涤预处理后，冲击打入水池内雾化，雾化后烟气在下部矩型腔内，经过筛网，1 2 个旋转喷头，再次雾化，充分洗涤二氧化硫。烟气经董利等：用于电石行业带脱硫除尘的自动化石灰竖窑过上部圆形腔，通过四级脱水装置脱水，烟气经烟囱洁净排空
13、。本除尘器将窑炉烟尘反复脱硫、除尘、脱水，使排出气体清新，符合环保要求。酸水经中和池处理和五级沉淀后，清水循环利用。废渣无毒堆放。反应原理：S 0 2 + H 2 0 - _ H z S 0 3H 2 S 0 3 + C a ( O H ) 2 = C a S 0 3 + 2 H 2 02 C a S 0 3 + 0 2 = 2 C a S O 。5 2L S B L 一1 2 多级旋转布料器参数：转速i r p m ；功率：3 k w ；回转半径：1 5 0 0 m m ；布料点数：1 2 点。本多级旋转布料器专门为石灰窑设计的。由电机、减速器、齿轮、旋转器、布料器、托轮轨道、二道密封器、P
14、 L C 控制箱等组成。1 2 点布料，料面平整均匀，适用3 0 0 5 0 0 m 3 石灰窑布料用。5 3L S L Z 一4 5 螺锥出灰机参数：转速0 3 r p m 可调；功率：l l k w ；产量：2 0 4 0 t l h ；外径：4 5 0 0 硼m 。本螺锥出灰机专门为石灰窑设计的，由电机、减速器、大小齿轮、螺锥体、风帽、托轮轨道、出灰器、P L C 控制箱等组成。设备全铸钢结构，具有连续出灰、破碎硬砣，通风均匀、维修费用低的优点，与星型出灰机配套，效果更佳，可实现不停风出灰，产品质量稳定，适用3 0 0 5 0 0 m 3 石灰窑自动出灰。6 运行效果此窑型在兰州琳瑞矿业有限公司连续运行近一年时间，石灰产量稳定在2 1 0 t l d ，生过烧率6 左右，氧化钙电石厂检测为9 2 。9 3 ，满足了电石厂生产优质电石的要求，不仅在电石行业具有很好的推广价值，也可应用于冶金、建材等行业。董利等：用于电石行业带脱碗除尘的自动化石灰竖窑兰州琳瑞矿业有限公司建成的6 0 0t d 石灰竖窑生产线7 8 。韭唑生生国五盘王坐撞主套蕴皇盒韭盘金证篮选整篮曳业墅生l 蛆
