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1、 喷煤粉梁式活性石灰窑工程技术方案 79第一章 技术方案总论近年来随着国际国内原油价格持续攀高且波动较大，我国大多数氯碱化工企业的PVC生产工艺由石油裂解法，改为电石法生产。尽管在金融危机持续蔓延并日渐减弱背景之下，电石市场于2009年实现了恢复性的增长，2009年我国电石产量已达到1524万吨，并在刚刚进入2010年后就掀起一轮货紧价扬的普涨行情。由于我国减排的任务的加大，国家对于高能耗高污染行业加大了诸多限制措施，如：规模、技术水平、配套设施等。但是越来越多的电石生产企业也意识到，用优质活性石灰冶炼电石，能缩短冶炼时间、提高电石品位、减少电耗等起到很大的作用， 普通石灰冶炼电石的电耗为33
2、004000kwh/t,有“电老虎”之称，用优质石灰冶炼电石每吨节电510%。因此，大、中型氯碱、煤化工企业发展密闭电石炉，建设利用电石炉煤气生产优质石灰生产线是极其必要的，采用高品质石灰，降低电石生产成本成为电石生产的必然要求。同时也可为企业带来巨大的经济效益和社会效益。活性石灰具有反应速度快、反应能力强、性能活泼、降低能耗的特点。活性石灰具有如下特性：体积密度小：1.41.8g/c，比表面积大：1.62/ g气孔率高：50%，晶粒细小：3m活性度高：320ml(4N-HL-10min)，CaO纯度高，一般大于90%使用活性石灰生产电石比使用普通石灰节电510%。我公司设计的贯穿式多烧嘴石灰
3、竖窑，采用煤粉为燃料，经燃烧梁直接喷送进石灰窑内燃烧。具有投资较低，占地较少，工艺先进，质量保障的等特点。根据贵公司实际需求，本工程设计根据以下条件设计：石灰窑采用煤粉为燃料，原煤的热值在55006500kCal/kg，石灰需求量为600t/d，全部供电石炉使用。本工程设计为两座日产300t.新建石灰窑工程。1 设计方案1.1 设计原则本着先进、可靠、适用、经济环保、低碳节能的原则，吸收国内同类型工程的实践经验，采用现代化企业管理模式，建成一个产品质量高、效益好、劳动生产率高、低能耗、成本低，其产品质量达到国内先进水平的生产车间。1.1.1工作制度 年工作335天，每天3班，每班8小时。1.1
4、.2工艺设计采用双梁式竖窑采用煤粉做为燃料煅烧石灰。石灰石在窑内煅烧带1200高温作用下绝大部分CO2逸出，冷却后形成块状生石灰。设计窑体成准矩形，窑内设置上、下两层烧咀梁，窑内上部设置上层窑气抽出梁和窑内下部设置窑下冷却装置，上层窑气抽出梁上部为布料储备区域；上抽气梁至上层烧咀梁之间为预热区，预热区的作用为利用煅烧带的上行热窑气预热石灰石至煅烧温度；上层烧咀梁至下层烧咀梁之间为煅烧区，设计煅烧温度11001200，经过预热的石灰石原矿在此带被均匀煅烧成生石灰，此区域可以通过对燃料流量和压力的调节控制石灰的质量和产量；下层烧咀梁至出灰口之间为冷却区，二次空气（冷却空气）从底部入窑将烧成的石灰冷
5、却至100以下出窑，被加热的二次空气则向上进入煅烧区助燃。当一定量的石料通过窑顶加料门进入储备区，均匀分配于窑截面上，窑顶的斗底两道加料门自动密闭阻止空气在加料时进入窑内，因而不影响窑顶的负压。石灰石加入窑内缓慢经四个区域往下移动，煅烧分解成产品活性石灰。物料运行流程为：原料经筛分后合格原料入窑，进窑内均匀下落，经储存带、预热带、煅烧带分解成活性石灰下落到冷却带，经冷却后温度降至100120，窑内煅烧约2432个小时完全逸出CO2，形成活性石灰，石灰经卸料机落入中间料仓经电子称量装置进入储料仓，卸到平皮带输送机，经斗式提升机筛分分料皮带分别落入块料仓和粉料仓。成品仓存储量约600t。1.1.3
6、电气与自动化控制根据工艺流程和物料输送、储运节点，设计配置PLC自动控制系统，系统中各检测、计量及运行信息均总成至控制室所设的二次仪表盘，各项工艺参数均在二次仪表上显示、报警和积累积。本工程采用全交流的传动方案，功率大于55KW的电机采用软启动方式。主引风机、助燃风机、冷却风机、卷扬机等的电机采用变频器调速控制。对于无调速要求的一般传动系统采用普通交流电机的由MCC控制。主要物料及生产设备，均配置现场控制箱，由现场和集中两种控制方式。1.1.4除尘本工程除尘系统包含原料筛分、窑顶废气、窑下出灰、成品筛分楼等除尘系统。设计窑顶废气除尘采用LY1600型长袋离线脉冲除尘器。原料筛分除尘器、窑下出灰
7、除尘器、成品仓分别采用气箱脉冲袋式除尘器。1.1.5供排水本方案不设生活用水。石灰生产流程不产生废水；雨水与厂区地表水沟依地势高差自然排出。1.1.6土建该区抗震设防烈度为七度。结构设计以此为依据国家建筑抗震设计规范进行结构抗震计算和构造设防。土建设计范围为竖窑底座、筛分楼料仓、控制楼、配电室、设备厂房、原料筛分楼、设备基础、场地平整、储料仓、皮带机通廊、除尘器平台。设备基础依照设备基础条件样本设计。工业建筑柱距和房屋层高依据工艺要求确定，跨度大于9m的厂房采用框排架结构，其它为砖混结构，地下构筑物采用抗渗砼。根据地质报告，经工程计算后，如有必要，主要建构物将采用桩基。2 工厂现状2.1 外部
8、条件2.1.1公用工程条件供水条件：入口压力： 0.30.4MPa 入口温度： 36总硬度： 30ppm 冷却水流量： 1520 m3/h生活用水：压力 0.2 MPa 电源条件：高压：10KV，频率505Hz。本工程总装机容量 2150Kw氮气：除尘器反吹用压力 0.8 MPa（接口压力）使用压力 0.20.6MPa氮气品质：N含量 99.9%流量 200 m/次接口管径 DN40干燥洁净压缩空气（无水无油）：汽缸等用供气压力 0.60.7MPa使用压力 0.20.6MPa流量 700750m/h露点 -40燃料：超细煤粉（无烟煤）热值 55006500Kcal/ Nm3用量 1950210
9、0kg/h.座煤粉含水量 2%挥发份 20% 粒度 200目 蒸汽：采暖用量 40Kg/h压力 0.1 MPa原料：石灰石粒度 4080 或（3060）其中 -405% +805%3 梁式竖窑技术特点生产规模80-500t/d圆型窑或方型窑。窑操作弹性大，从50-110%任意调节，均能实现稳定生产，而且不影响活性石灰质量和消耗指标，负压操作。适用多种燃料、天然气、煤粉、焦炉煤气、混合气、高炉煤气（热值800 kcal/m）或固液、固气混合燃料。热耗低，热能利用合理，二次空气通过冷却活性石灰预热，一次空气通过预热器预热进入燃烧梁，燃料完全燃烧，热值充分利用，能耗800-1000 kcal/kg。
10、采用燃料，空气、煤气双预热。应用低热值燃料，窑体设双层烧咀梁外，增设周边烧嘴，使煅烧截面更加合理。窑体结构特点：1）窑体呈准矩形，窑体设置上下两层烧咀梁和周边烧嘴，窑体上部设置上层窑气抽出管,窑气抽出管上部为储备石灰石区域,抽气管至上层烧咀梁之间为预热区，利用高温煅烧后的窑气预热石灰石至煅烧的温度,上层烧咀梁至下层烧咀梁之间区域为煅烧区，石灰石均匀煅烧成活性石灰，此区域根据活性石灰质量、产量要求加以调节。2）下层烧咀梁至出灰口之间为冷却区，二次空气（冷却空气）从底部入窑将石灰冷却至80以下出窑，被加热二次空气则向上进入煅烧区。3）当一定量石灰石通过窑顶加料门进入储备区，均匀分配于窑截面上，窑顶
11、的斗底两道加料门，自动密闭阻止空气在加料时进入窑内，因而不影响窑顶的负压。石灰石加入窑内缓慢经四个区域往下移动，煅烧分解成产品活性石灰。4）采用两层烧咀梁是该窑的技术诀窍和核心部分，烧咀梁采用导热油夹套冷却，梁内通过若干个燃料给料管，管端设置特殊烧咀，从烧咀梁两侧均匀分布到窑截面上与梁端引入一次空气和底部引进二次空气均匀混合燃烧。5）窑上层设一层窑气吸气梁，底层设有吸气梁，下侧设有多个分布均匀的开口，窑气通过开口由吸气梁抽出，窑内形成压力控制，保证窑内整个截面的负压操作，使该窑保持最佳燃烧效果和最低燃料消耗。6）窑体除横贯一层窑气抽出管，两层烧咀梁和周边烧嘴及出灰机构外无其他内件，耐火材料表面
12、垂直规整无异型，因而该窑结构简单，钢结构和耐材用量小，维修量小，操作费用低，热能耗、电耗比较低。7）炉窑操作配置PLC自动控制系。4.生产规模及产品方案4.1 生产规模拟建2300t/d双梁竖窑，年产合格生石灰20万t/a。4.2 原料及燃料4.2.1本工程采用石灰石，经原料厂筛分合格后，直接送至原料仓，年用量将近35.6万t，粒度4080，其化学成份对应分级如下表：类别等级化学成份CaOCaOMgOMgOSiO2PS 不小于 不大于普通石灰石特极品54.0 3.01.50.0050.025一级品53.01.50.0100.035二级品52.02.20.0150.060三级品51.03.00.0300.100四级品50.03.50.0400.1504.2.2燃料：无烟煤热值 55006500Kcal/ Nm3用量 19502100kg/h.座原煤含水量 10%挥发份 20% 粒度 55 4.3 产品方案4.3.1竖窑产品为活性生石灰，设计年产20万t/a，合格料35.6万t/a。 成品灰粒度：040，经破碎后达到3mm以下（成品率大于90%），生过烧率10%在保证原料和原煤质量、原料合格，竖窑正常稳定操作的条件下，利用系数可达0.80.85t/md，煅烧颗粒均匀，能够保证20万t/a合格产品，如果燃煤品质好，利用系数还可
