新型天然氣氣燒石灰

智能化生產(chǎn)線(xiàn)（250噸∕日）設計說(shuō)明

F200型智能化煤粉噴燒石灰窯

該石灰窯從上至下設置為：預熱帶、煅燒帶、保溫帶、冷卻帶（較傳統石灰窯增設了一個(gè)保溫帶）。

預熱帶：預熱帶的作用是利用煅燒出來(lái)的高溫煙氣，將后續要進(jìn)入煅燒帶的石灰石進(jìn)行提前預熱，①可以使熱能得到充分利用、降低生產(chǎn)成本 ②可以加快窯爐的生產(chǎn)節湊、提高窯爐的產(chǎn)量（利用率）。

煅燒帶：煅燒帶設置三層環(huán)形爐膛、設置三層周邊燒嘴（燃燒器），爐壁設計成波浪型、結合窯內中心物料比周邊下降快，使得窯內物料在窯內翻滾混合，也使得石灰煅燒的均勻度增加

在煅燒帶石灰石吸收熱量達到分解溫度以上時(shí)，二氧化碳從石灰石中分解出來(lái)，石灰石塊變成石灰。

保溫帶：保溫帶的作用是使從煅燒帶出來(lái)的高溫石灰不會(huì )因冷卻風(fēng)穿過(guò)過(guò)快降溫，①煅燒帶出來(lái)的高溫石灰在保溫帶繼續分解未完全分解的部分碳酸鈣、使其分解充分，石灰品質(zhì)提高（石灰的生、過(guò)燒降低，有效鈣提高）②節能③產(chǎn)品質(zhì)量穩定。

由于石灰增設保溫帶本設計是使石灰出煅燒帶后不直接進(jìn)入冷卻帶，利用剛從煅燒帶出來(lái)的高溫石灰本身的現有余熱使石灰在保溫帶繼續充分分解8.4個(gè)小時(shí)，從而達到降低石灰的生、過(guò)燒率，提高了石灰的品質(zhì)；同時(shí)也充分利用了余熱，使得燃料的消耗降低。

減小煅燒帶直徑，確保高溫火焰能穿透窯內物料中心。

單獨設立冷卻區，使需要冷卻的石灰急冷，便于提高石灰的活性度。每小時(shí)需要出多少石灰就冷卻多少石灰，不需要出的石灰不急于冷卻。

7、采用長(cháng)焰噴射式PWM控制燒嘴，在實(shí)現準確控溫的同時(shí)，還能保證火焰的穿透性，提高爐膛溫度均勻性。

8、該石灰窯采用圓盤(pán)出灰機四點(diǎn)不間斷出灰，使得窯爐出灰時(shí)窯內物料下降平衡，消除了出灰偏窯的弊病，提高了窯爐工作的穩定性。

9、高溫窯氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器除塵后用于蘭碳烘干，達到綜合利用節能目的。

10、采用倒錐式布料；窯爐點(diǎn)火調試正常后能長(cháng)時(shí)間保持窯爐不偏火，從而使得窯爐的操作能實(shí)現自動(dòng)化。

二、主要技術(shù)參數

1、單石灰窯容積：200m³

2、日單窯產(chǎn)量：200～250T

3、熱      耗：110～115公斤標準煤/噸石灰

4、利用系數：1-1.5

5、石灰活性度：（ml）:360～440

6、石灰CaO（%）：85-92（視甲方石灰石含鈣量）

7、石灰生燒率（%）：生燒率小于5%、過(guò)燒率<2%

8、石灰石消耗（t/t·灰）：1.7

9、電       耗：20度/噸灰

三、窯爐主要參數

1、窯爐總高：34.2米

2、窯殼外徑：4.94米

3、窯爐預熱帶內徑：3.63米、容積57立方米

4、窯爐煅燒帶內徑：3.1米、容積54立方米（每天4個(gè)循環(huán)）

5、窯爐保溫帶內徑：3.45米、容積70立方米

6、窯爐冷卻帶容積：14立方米

7、窯爐中間倉容積：9立方米

8、窯爐總容積：204立方米

9、窯殼鋼板厚：10毫米

10、配料計量方式：計量斗計量

11、上料方式：斜架小車(chē)

12、出灰：圓盤(pán)出灰機四點(diǎn)不間斷出灰

13、窯氣除塵：通過(guò)直徑770不銹鋼管道進(jìn)入旋風(fēng)除塵器去除粗塵顆粒、經(jīng)窯氣引風(fēng)機送入水膜除塵器除塵后合格外排。

四、原料條件 

⑴優(yōu)質(zhì)石灰石：40～70㎜或50～80㎜，CaO含量≥53％，干凈無(wú)泥土，粒度均勻，石質(zhì)一致、無(wú)雜質(zhì)。

⑵天然氣：天然氣發(fā)熱量為8500～9200千卡/標米³；低位發(fā)熱量的波動(dòng)范圍＜2%；雜質(zhì)含量符合國家標準。

五、F200型智能化天然氣氣燒立窯的工藝特及節能措施

1、本石灰生產(chǎn)線(xiàn)采用全自動(dòng)控制系統操作，石灰窯所有通風(fēng)機采用變頻調速控制，窯氣設熱電偶監控，為了降低燃料消耗、充分利用尾氣余熱，適當增加預熱帶容積利用尾氣余熱來(lái)預熱剛入窯的石灰石，從而減少窯氣帶走的熱量，以達到節能的目的。

2、爐壁煅燒帶采用一層345毫米厚低蠕變高鋁磚（DRL-145），預熱帶采用一層345毫米厚三級高鋁磚（ZL-55）、保溫帶采用一層345毫米厚二級高鋁磚(ZL-65)，高溫帶非工作層采用230毫米厚粘土耐火磚(PN-42)+粘土耐火澆注料，保溫層采用一層280毫米厚輕質(zhì)澆注料，外加30mm厚隔熱耐火纖維+3層10毫米厚石棉板四層綜合保溫體系，大大加強了窯爐的保溫效果，通過(guò)以上措施能有效地阻止石灰窯煅燒區域的熱量流失，從而達到了窯爐的節能效果。

六、提高石灰品質(zhì)（生、過(guò)燒率，活性度）的具體措施

1、本設計窯爐中心無(wú)風(fēng)帽，窯內物料中心比周邊下降快，窯爐中心松動(dòng)好、空隙率高，便于高溫火焰穿透，從而使得石灰煅燒均勻。

七、石灰生產(chǎn)工藝流程

該石灰生產(chǎn)線(xiàn)由原料貯倉系統、配料系統、上料系統、窯爐煅燒系統、溫度控制系統、出灰系統、儲倉、除塵系統及自動(dòng)化控制組成。

八、配套主要工藝設備

九、石灰窯除塵、防噪系統

1、石灰窯高溫煙氣經(jīng)窯罩聚集→直徑770毫米引風(fēng)管→旋風(fēng)除塵器去除粗顆粒粉塵→抽煙氣風(fēng)機→水膜除塵除塵器，煙氣處理量每小時(shí)3萬(wàn)立方米。

2、窯下圓盤(pán)出灰機、皮帶出灰機通廊、提升機房崗位少量灰塵直接通過(guò)窯下冷卻風(fēng)機抽走，進(jìn)入窯內冷卻區內，通過(guò)引風(fēng)管送入石灰窯預熱帶上部。

3、石灰石地倉卸料區域采用噴霧降塵+廠(chǎng)房密封。

4、石灰窯配料噪聲采用落點(diǎn)積料法+廠(chǎng)房密封法，來(lái)降低、隔離配料噪聲。

5、窯面卸料噪聲采用落點(diǎn)積料法，來(lái)降低卸料噪聲。

6、通風(fēng)風(fēng)機噪聲采用廠(chǎng)房密封，來(lái)降低、隔離噪聲。

7、其余設備噪聲均采用隔離法來(lái)降低噪聲。

8、環(huán)境噪聲白晝65分貝，夜間55分貝。

9、石灰窯生產(chǎn)系統無(wú)廢水排出；場(chǎng)地排水均進(jìn)入總污水收集池，沉淀后供除塵系統使用，廢水不外排。

     十、石灰窯配料系統                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               

1. 40～70㎜石灰石通過(guò)汽車(chē)運到容積160噸石料倉中，倉中的石灰石經(jīng)振動(dòng)給料機送入B650×15米大傾角皮帶機，再送入單層石料條篩中篩去泥土及小顆粒石料（水洗），合格的石料送入容積1.5m³石灰石電子計量斗中進(jìn)行計量，達到1.7噸重量后電子秤向微機給出信號，微機接收到信號后馬上向石灰石皮帶機給出停機指令，振動(dòng)給料機、皮帶機及振動(dòng)篩立刻停止運轉，石灰石計量完成。

2.篩下的泥水及小顆粒石灰石經(jīng)溜槽送廢料池中待處理。

十一、石灰石提升系統

石灰石計量斗中的石灰石也通過(guò)皮帶給料機送入容積1.5m³提料小車(chē)中，小車(chē)將石料提升至窯頂并倒入窯頂料倉中，窯頂料倉中的石料通過(guò)料位計控制上料系統加料，該料倉與石灰窯相通同時(shí)保證窯內料面高度。

十二、燃燒控制系統

燃燒及排煙系統 本系統是電石尾氣和助燃空氣輸送至噴射式燒嘴混合燃燒，加熱石料。 本燒嘴燃燒采用自動(dòng)點(diǎn)火、火焰監測、PWM脈沖調節控制方式。全爐共分為 9 個(gè)溫度控制段（預熱1層，加熱 3 （層）段，均熱區2（層）段。

燃氣管道配置： 燃氣總管道：手動(dòng)球閥、壓力檢測、流量檢測裝置和管道組成。 燃氣分段管道：由手動(dòng)切斷閥，過(guò)濾器，減壓穩壓閥，高、低壓壓力開(kāi)關(guān)、安全切斷電磁閥和管路等組成。a．燒嘴前管道：手動(dòng)切斷閥、燃氣電磁閥、手動(dòng)調節閥、燒嘴（含點(diǎn)火檢測電極）和管路等組成。 手動(dòng)切斷閥在維護檢修時(shí)使用。 燃氣手動(dòng)調節閥在調試時(shí)使用。 b.空氣管道配置： 空氣管道由助燃風(fēng)機及進(jìn)口調壓閥、壓力開(kāi)關(guān)，燒嘴前空氣電磁閥及手動(dòng)調節閥和管路等組成。 助燃風(fēng)機：1 臺，流量 10000m3/h，全壓 10kPa，功率 90kw。 c.點(diǎn)火控制系統配置： 自動(dòng)點(diǎn)火控制系統由點(diǎn)火變壓器，自動(dòng)點(diǎn)火控制器等組成。 d.排煙系統配置： 排煙系統由窯頂煙氣匯集管、引風(fēng)機等組成。 引風(fēng)機： 1 臺，交流變頻調速。 e.溫度控制系統配置： 溫度控制系統由熱電偶、變送器、PLC（或脈沖控制器）等組成。（脈沖控制器功能可通 過(guò) PLC 編程實(shí)現）

十三、石灰窯煅燒系統

石灰石進(jìn)入窯內后，隨著(zhù)石灰窯不斷出灰，從窯的預熱帶（經(jīng)歷6.8小時(shí)）進(jìn)入煅燒帶，煅燒帶分三層燒嘴加熱爐膛，每層八個(gè)燒嘴沿圓周均布，上下層燒嘴采取錯位布置，石灰石從進(jìn)入煅燒帶到出煅燒帶（過(guò)程經(jīng)歷6.4小時(shí)），要在煅燒帶中經(jīng)過(guò)加熱、翻滾、分解、保溫反復3次以讓其充分分解，達到煅燒均勻。

為了萬(wàn)無(wú)一失保證石灰的質(zhì)量，在煅燒帶與冷卻帶中間增設了一個(gè)保溫均熱帶，讓剛從煅燒帶出來(lái)的高溫石灰，在保溫帶翻滾相互傳熱燜8.4小時(shí)，以確保少量未分解透的石灰在保溫帶保溫過(guò)程中充分分解，以確保石灰完全燒透。

燒好的石灰進(jìn)入冷卻室冷卻時(shí)，采用大風(fēng)量急冷以提高石灰的活性度，每小時(shí)需要冷卻多少就冷卻多少。

十四、石灰窯出灰系統

石灰窯出灰采用圓盤(pán)出灰機四點(diǎn)不間斷出灰方式。出灰量根據生產(chǎn)線(xiàn)工藝規定進(jìn)行的，即按石灰窯的單產(chǎn)來(lái)確定定時(shí)定量出灰的。圓盤(pán)出灰機定時(shí)開(kāi)動(dòng)長(cháng)時(shí)間連續出灰（只有往石灰倉出灰時(shí)才停機）、達到8.4噸時(shí)或達到規定的出灰時(shí)間后微機自動(dòng)發(fā)出停止圓盤(pán)出灰機指令，圓盤(pán)出灰機停止，啟動(dòng)石灰專(zhuān)用提升機、出灰皮帶機、開(kāi)啟電動(dòng)閘門(mén)；中間貯灰倉出空后，控制系統馬上動(dòng)作關(guān)閉電動(dòng)閘門(mén)、延時(shí)停止石灰專(zhuān)用提升機、出灰過(guò)程結束。

十五、石灰窯操作控制系統

1、出灰控制

石灰窯操作控制系統，有自動(dòng)控制和手動(dòng)控制兩種方式。

2、加料控制

每窯根據石灰窯單產(chǎn)來(lái)設定每小時(shí)加料次數，微機向控制系統發(fā)出指令加料，控制系統動(dòng)作，按照編好的加料、提升程序自動(dòng)完成，如果自動(dòng)操作出現故障時(shí)，也可變換成半自動(dòng)人工操作。

3、窯溫智能控制

給計算機設定窯爐煅燒帶熱耦溫度波動(dòng)范圍；如果在實(shí)際煅燒過(guò)程中窯溫上升超出設定的上限時(shí)，計算機給出指令，控制相應燒嘴的PWM時(shí)間，從而保證溫度的穩定，從而使實(shí)際窯溫與設定窯溫保持一致，使窯爐煅燒穩定，產(chǎn)品品質(zhì)穩定。

4、數據歸檔系統

該窯所在生產(chǎn)數據，及操作過(guò)程，將通過(guò)工控電腦自動(dòng)歸檔，自動(dòng)生成生產(chǎn)報表等。

十六、

1、本石灰窯爐系統操作簡(jiǎn)單、每班實(shí)際只需2人操作，從安全要求每班需3人操作；對操作人員要求不高，工人勞動(dòng)強度小，工作環(huán)境好；石灰窯爐系統運行成本低，產(chǎn)品質(zhì)量穩定，工作可靠。

2、本石灰窯結構布局緊湊合理，占地面積小。