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脫硫石膏的利用原則
(1)堅持?jǐn)U大利用、高效利用、清潔利用、物盡其用的原則,重點推進量大面廣、資源化潛力大的脫硫石膏回收與再生利用,合理延長產(chǎn)業(yè)鏈,開發(fā)高附加值的綜合利用產(chǎn)品,減少二次污染,提高資源利用效率,實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益的有機統(tǒng)一。
(2)堅持市場導(dǎo)向原則,因地制宜,產(chǎn)銷對路,確定脫硫石膏綜合利用的優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域,提高資源利用效率、減少廢棄物排放的重要措施,成為企業(yè)健康發(fā)展的驅(qū)動力。
(3)綜合考慮,脫硫石膏深加工生產(chǎn)線要與電廠煙氣脫硫系統(tǒng)有機結(jié)合,無縫銜接;同時脫硫石膏深加工生產(chǎn)不能產(chǎn)生新的污染源,盡可能利用電廠的余熱為熱源。
(三)脫硫石膏的直接利用
(1)經(jīng)過干燥后可用作水泥緩凝劑;
(2)經(jīng)過配制后可用作鹽堿地的改良。
脫硫石膏沸騰爐設(shè)備介紹
一、工作原理
石膏沸騰煅燒爐的床層狀態(tài)屬于的鼓泡床,因此將這種爐子形象地稱作“沸騰爐”。
沸騰爐外型為“長方體+棱臺體”結(jié)構(gòu),其中“棱臺體”部分是沸騰爐的活化風(fēng)室,在這里加裝一塊氣體分布板,簡稱“布風(fēng)板”,作用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;“長方體”部分是煅燒石膏粉的區(qū)間,內(nèi)裝有大量的加熱管,管內(nèi)的加熱介質(zhì)可以是過熱蒸汽或?qū)嵊停瑹崃客ㄟ^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。在煅燒部分上部,裝有一個沉降室,氣體離開流化床時帶出來的少量粉塵,由沉降室收集后自動返回流化床,其余尾氣由脈沖布袋除塵器處理后排入大氣。
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(xiàn)流態(tài)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(jié)晶水并變?yōu)檎羝@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(tài)化主要是靠石膏脫水形成的蒸汽來實現(xiàn)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(xù)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(shè)計時在爐子中加了一塊隔板,將流化床分成大小兩部分,兩部分底部是連通的。生石膏粉先進入大的部分,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,再由床層上部自動溢流出爐。
1)濕供料工段
濕供料工段由受料斗、帶式定量給料機、皮帶輸送機、除塵器、篩分機等輸送設(shè)備構(gòu)成。
由3--5噸裝載機或者抓斗把含有游離水的工業(yè)副產(chǎn)石膏運送至受料斗里面,在料斗內(nèi)進行臨時儲存,料斗內(nèi)襯不銹鋼襯板,可防止化學(xué)石膏的粘倉問題。料斗底部設(shè)有專用計量皮帶稱,通過該設(shè)備可精確的計量每個時間段的供料量,并保證濕料均勻的供給下游皮帶輸送機。皮帶輸送機采用槽型皮帶輸送機,實現(xiàn)一定距離和高度的運輸,在斜皮帶輸送機上設(shè)有除鐵器,可有效避免鐵制品進入到系統(tǒng)中。另外在斜皮帶下料端設(shè)置旋轉(zhuǎn)篩分機,可有效避免大塊顆粒物及石膏內(nèi)的雜質(zhì)進入到系統(tǒng)中。整個系統(tǒng)經(jīng)計量皮帶稱和皮帶輸送機輸送到后續(xù)工段,實現(xiàn)系統(tǒng)生產(chǎn)量和成品質(zhì)量的控制。
2)預(yù)干燥工段
預(yù)干燥工段采用管束式烘干機進行烘干石膏粉,整個系統(tǒng)有自清潔鎖風(fēng)下料器、管束烘干機、預(yù)熱風(fēng)機、蒸汽換熱器、袋式除塵器、主引風(fēng)機、提升機、輸送設(shè)備構(gòu)成。
計量后的原料石膏經(jīng)皮帶輸送機輸送到以蒸汽為熱源的烘干機中進行烘干,粉料在烘干設(shè)備轉(zhuǎn)動的帶動下由進料端往出料端移動,并在移動過程中進行熱交換,以此達到烘干的目的,此種烘干機采用列管式換熱方式進行熱交換,并在傳送物料過程中將物料揚起進入到管束中,保證石膏在烘干機中與蒸汽進行的充分熱交換,提高烘干效率,
3)煅燒工段
煅燒系統(tǒng)采用蒸汽型沸騰爐煅燒工藝將粉料進行均勻的煅燒;整套系統(tǒng)包含輸送設(shè)備、篩分機、計量螺旋、沸騰爐、羅茨風(fēng)機等組成;
烘干好的粉料首先經(jīng)過輸送設(shè)備、旋轉(zhuǎn)篩分機進行輸送處理,在計入沸騰爐之前首先進行篩分,避免大顆粒物料進入到沸騰爐,進而避免沸騰爐煅燒不均勻和沸騰爐底部歩風(fēng)板堵塞。處理完畢的石膏粉料經(jīng)計量螺旋均勻輸送給沸騰爐;輸送設(shè)備為可計量輸送機,可精確計量每個時間段的喂料量嗎,保證石膏粉供料穩(wěn)定性。其供料量可根據(jù)煅燒工藝要求和工作過程中的沸騰爐各點具體溫度進行調(diào)整,溫度增高則進料量增加,反之減少;沸騰爐為蒸汽沸騰爐,沸騰爐內(nèi)分為主爐和副爐共4個室,底部設(shè)有高壓羅茨風(fēng)機往底部注風(fēng),協(xié)助粉料在爐內(nèi)沸騰;粉料在沸騰爐中與管道內(nèi)的蒸汽進行間接熱交換,蒸汽把熱量傳遞給粉料,對粉料進行煅燒。粉料首先進入沸騰爐的主爐內(nèi)進行煅燒,進而經(jīng)過底部通道進入副爐進一步脫水;后經(jīng)沸騰爐上部出料口排出至粉磨工段進行粉磨;
4)質(zhì)量控制系統(tǒng)
質(zhì)量控制系統(tǒng)采用專門臨時暫存工藝將粉料進行精準(zhǔn)分離;整套系統(tǒng)包含提升機、螺旋輸送機、氣動閥門、暫存?zhèn)}等組成;
因為在沸騰爐開、停機時會產(chǎn)生不合格的石膏粉料,如果此時的石膏粉料輸送到下游與成品粉混合的話將會產(chǎn)生很大的質(zhì)量波動。所以此時產(chǎn)生的石膏粉通過質(zhì)量控制系統(tǒng)經(jīng)輸送設(shè)備運送至?xí)捍鎮(zhèn)}內(nèi)存儲,在正常生產(chǎn)時產(chǎn)生質(zhì)量波動時,也將通過質(zhì)量控制系統(tǒng)進入到此料倉內(nèi)進行暫存,待石膏粉正常煅燒時按一定添加量進入到煅燒系統(tǒng)重新煅燒。這樣可有效避免石膏粉產(chǎn)生質(zhì)量波動影響下游產(chǎn)品質(zhì)量。同時此料倉作為煅燒前穩(wěn)料倉,當(dāng)烘干物料產(chǎn)生重量方面波動時,此料倉起到緩沖穩(wěn)料的作用,這樣來保證煅燒前供料穩(wěn)定性。
5)冷卻系統(tǒng)
冷卻系統(tǒng)采用我公司專用石膏冷卻機,可在保證石膏粉煅燒相組成穩(wěn)定狀態(tài)下有效的進行冷卻。整套系統(tǒng)包含冷卻器、羅茨風(fēng)機、冷卻器風(fēng)機是、輸送設(shè)備等組成。
煅燒好的石膏粉因出料溫度比較高,如果直接進入后期處理工段,會因石膏粉溫度過高導(dǎo)致石膏粉的相組成產(chǎn)生變化,進而影響產(chǎn)品質(zhì)量。所以石膏粉在進入到后期工段時,必須通過冷卻降溫后方能進入到后期工段。降溫工段采用我公司專用冷卻器進行降溫,可有效的將石膏粉溫度降低到80°C以下,從而保證石膏粉的后期質(zhì)量。
6)改性磨工段
脫硫石膏因其生成機理的影響,具有比表面積小和級配不合理的先天缺陷,具體表現(xiàn)為;脫硫石膏的比表面積僅有1500cm2/g,是天然石膏的40~60um之間,級配遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于粉末后的天然石膏,易導(dǎo)致脫硫熟石膏加水后的流變性能不好,顆粒離析、分層現(xiàn)象嚴(yán)重,制品容重偏大,石膏粉強度低等問題。因此,我們在脫硫石膏煅燒后增加粉磨工序,用以增加比表面積、改變顆粒級配、降低松散榮重,以解決上述出現(xiàn)的問題。
7)成品儲存和包裝工段
經(jīng)煅燒機煅燒后的半水石膏輸送到陳品料倉儲存起來,成品倉下可根據(jù)業(yè)主意見建設(shè)散裝系統(tǒng)和小袋包裝系統(tǒng)以及另作它用
8)除塵系統(tǒng)
除塵系統(tǒng)采用袋式除塵器,以此來保證石膏粉在生產(chǎn)過程中因原料的預(yù)干燥、輸送、粉磨、煅燒、陳化處理過程中,保證系統(tǒng)運行在負(fù)壓狀態(tài)下,所產(chǎn)生粉塵經(jīng)過除塵設(shè)備靜化再排出室外,工作環(huán)境達到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。
9)熱源提供給系統(tǒng)
熱源供給:以電廠蒸汽為熱源的蒸汽系統(tǒng),以蒸汽做熱交換介質(zhì),由于沒有鍋爐直接使用蒸汽,熱源熱效率可達100%;控制系統(tǒng)采用PLC、壓力變送器、溫度電動調(diào)節(jié),出口溫度控制在+1°c區(qū)間,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
10)自動控制
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, 人機界面選用西門子品牌。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通訊進行數(shù)據(jù)交換,原料控制站和計算機控制中心通過工業(yè)以太網(wǎng)相連、wincc組態(tài)軟件編程,從而實現(xiàn)生產(chǎn)過程的集中控制和實時數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理。