石膏沸騰爐（熱風）

一、石膏沸騰爐的工作原理

1、石膏沸騰爐結構

石膏沸騰爐的床層狀態屬于前面所描述過的鼓泡床，因此將這種爐子形象地稱作“沸騰爐”。沸騰爐煅燒部分為一個立式長方體狀容器在其底部裝有一個氣體分布板。目的是在停止工作時支撐固體粉料不致漏粉，在工作時使氣流從底部均勻地進入床層。在床層的上界面以上裝有連續進料的投料機。在床層上界面處的爐壁上有溢流孔，用于出料。在床層內裝有大量的加熱管，管內的加熱介質可以為蒸汽、導熱油或熱風，熱量通過管壁傳遞給管外處于流態化的石膏粉，使石膏粉脫水分解。正常工作時，從沸騰爐底部鼓入空氣，通過氣體分布板進入流化床 。鼓入的空氣不需要很多，稍稍超過臨界氣速，使床層實現流態化即可。此時淹沒在流化床中的加熱管向物料傳遞大量的熱量，使二水石膏粉達到脫水分解的溫度，二水石膏就在流化床中脫去結晶水并變為蒸汽，這些蒸汽與爐底鼓入的空氣混合在一起，通過床層向上運動。由于蒸汽量比鼓入的空氣量多得多，所以整個鼓泡床的流態化主要是靠石膏脫水形成的蒸汽來實現的。由于在流化床中粉料激烈的翻滾、混合，所以在整個流化床中各處的物料溫度和成分幾乎是一致的。連續投入的石膏粉，一進入床層，幾乎瞬間就與床層中大量熱粉料混合均勻，在熱粉料中迅速脫水分解。為了避免剛加入的生料未完成脫水過程就過早排出，設計時在爐子中加了一塊隔板，將流化床分成大小兩室，兩室底部是連通的。生石膏粉先進入大的室，在此脫掉大部分結晶水，然后通過下部的通道進入小的室，在這里完成最終的脫水過程，再由床層上部自動溢流出爐。

預干燥系統： 

在熱源使用過熱蒸汽的前提下，預系統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，機體內壁、葉片及空心軸采用16錳鋼或304不銹鋼材質，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壁及槳葉表面，將熱量傳到給原料，同時持續緩慢的旋轉攪拌，使原料受熱更加均勻；原料隨著槳葉旋轉，不斷地蒸發水分，同時向出料口推進；原料預干燥完成后，通過提升機進入下一環節--煅燒。蒸發出來的水份通過排濕風機排出，但是在排濕過程中，會有小部分粉塵隨著負壓空氣出來，所以需要引入旋風分離器及脈沖布袋除塵器，做到粉塵無排放的目的；，旋風分離器和布袋除塵器過濾出來的粉體，通過輸送設備再次進入槳葉干燥機再次利用。

2.3.3煅燒系統：

經過長期實踐，并結合國內外先進工藝進行了優化改造，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窯，在節約占地面積的同時，也降低了能耗。

煅燒溫度的控制。煅燒工藝是決定建筑石膏性能及品質的關鍵因素，若脫硫石膏煅燒溫度過低,則二水硫酸鈣含量會較高，產品質量下降；若煅燒溫度過高,則硫酸鈣含量會較大。結合實驗表明，煅燒溫度在105℃左右時，脫硫石膏結晶水開始脫水；加熱到170～190℃，會迅速脫掉1.5個結晶水，形成半水石膏，此時石膏晶體發育完整、生長致密，在凝結時間、標準稠度及強度等方面品質；若加熱到200～220℃，半水石膏繼續脫水，轉變為Ⅲ型無水石膏，轉化率下降。選定不同的煅燒溫度分別對脫硫石膏進行煅燒，及時對設備溫度和壓力等參數進行調節，可以使建筑石膏粉產品質量達到不同品質指標的需求。

2.3.4供熱系統：

項目所需熱源全部為電廠飽和蒸汽，溫度260℃左右，蒸汽壓力1.5Mpa。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，使用蒸汽的相關設備也經過試壓，所用蒸汽壓力均在設備耐壓的安全范圍內，蒸汽管道外層及設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：

該生產線屬于全封閉式運行模式，采用先進脈沖布袋除塵器處理含塵氣體。

除塵器本體由鋼結構框架、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均流裝置進入上箱體，當濾袋上的粉塵越積越多，設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定值自動關閉一室離線閥后，按設定時間程序打開電控脈沖閥，進行停風噴吹，利用氣體瞬間噴吹使濾袋內壓力劇增，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備再次進入預干燥系統。

綜上所述，本項目在生產過程中熱源使用電廠飽和蒸汽，不會產生硫化物等有害氣體。

生產中產生的煙塵氣體，由旋風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，低于國家大氣排放標準。

2.3.6控制系統：

西門子Wincc7.3-DCS組態中控系統，系統構成：

系統由工程師站、操作站、通訊、控制站-西門子PLC、現場工作站、現場設備構成。

該中控系統可以實現遠程及本地兩種操作模式，實時監控生產線各電器的工作情況，當出現問題，系統自動保護，避免不必要的損失。

2.3.7輸送、改性及儲存：

煅燒后的脫硫石膏經首先通過冷卻器，石膏粉溫度降至80℃以下，再進入球磨機或針磨機改性粉磨，最后由氣流輸送或斗式提升機進入成品倉。在此石膏粉儲存3天以上，并得到陳化使產品的各項性能指標更趨穩定。