水泥生產(chǎn)線石灰石原料均化庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與改造

2012-02-09 00:00

  水泥廠石灰石預(yù)均化系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

  1.1 原生產(chǎn)工藝流程

  進(jìn)廠石灰石設(shè)有2個(gè)儲(chǔ)存圓庫,每個(gè)庫底設(shè)有2個(gè)出料口,均采取變頻調(diào)速皮帶機(jī)下料,正常生產(chǎn)中4臺(tái)調(diào)速皮帶輸送機(jī)同時(shí)給料。

  由于該流程中石灰石總儲(chǔ)存量較少,均化措施比較簡單,進(jìn)廠石灰石粒度較大不均勻,在圓庫中顆粒間的“離析”現(xiàn)象比較明顯,實(shí)際生產(chǎn)中,石灰石圓庫僅起到—定的儲(chǔ)存物料的作用,達(dá)不到預(yù)均化的目的。

  1.2 新的生產(chǎn)流程

  所謂預(yù)均化是指在原料配料前,通過對(duì)原料增大儲(chǔ)存量,采取均化措施,使原料在儲(chǔ)存與取用過程中得到均化。目前用于均化石灰石的主要是預(yù)均化堆場(chǎng)和矩形均化庫,效果較好。根據(jù)資料介紹,矩形均化庫的占地面積、均化電耗、設(shè)備投資等均優(yōu)于預(yù)均化堆場(chǎng),且除塵易處理,操作維護(hù)也較簡便,但隨著建設(shè)規(guī)模的增大,其土建投資所占的比重明顯增大。對(duì)規(guī)模較小的矩形均化庫,盡管土建投資較大,但其總投資遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于預(yù)均化堆場(chǎng)。

  根據(jù)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)需要,考慮到場(chǎng)地空間的限制,在原有的石灰石圓庫之前,增設(shè)1座小型矩形均化庫,規(guī)格為32m×10m×20m(長x寬x高),內(nèi)部雙排結(jié)構(gòu),儲(chǔ)量7 000t左右,總儲(chǔ)期達(dá)7d,能滿足生產(chǎn)要求??紤]到加強(qiáng)石灰石均化效果,并提高生料磨的產(chǎn)量,在矩形均化庫與原圓庫之間設(shè)置了篩分破碎等設(shè)備,其中,破碎機(jī)的規(guī)格型號(hào)為:PCFL—1500QS,立軸式,生產(chǎn)能力60~80t/h,電動(dòng)機(jī)功率132kW。水泥廠改造前后石灰石預(yù)均化系統(tǒng)工藝流程

  2 改造后系統(tǒng)的存取料方法及其配套設(shè)施

  利用矩形均化庫雙排結(jié)構(gòu),在石灰石存取過程中,可以一邊堆存一邊取料。存料時(shí)將每排庫劃分為多個(gè)存料區(qū)域(各區(qū)之間不設(shè)隔墻),根據(jù)石灰石每天的質(zhì)量情況(可以通過化驗(yàn)室對(duì)進(jìn)廠石灰石化驗(yàn)結(jié)果或直接現(xiàn)場(chǎng)觀察大體判斷),通過控制庫頂布料裝置按區(qū)域進(jìn)行存放,在矩形庫長度方向上形成質(zhì)量波動(dòng)較大或不同開采區(qū)段的石灰石儲(chǔ)存格局。對(duì)于某單個(gè)存料區(qū)域而言,行料時(shí)是以平鋪方式形成人字型疊加,取料時(shí)則是以漏斗流形式為主的直取方式。當(dāng)庫底多口同時(shí)下料時(shí),對(duì)所有的區(qū)域而言,其存料過程實(shí)際上形成了近似于在水平方向上的眾多區(qū)域的豎向排列,取料過程則近似于垂直方向的眾多區(qū)域的水平切取,亦即在水平方向上同時(shí)切取眾多單個(gè)卸料口形成的漏斗流。并在庫底多門下料過程中,自動(dòng)控制單個(gè)卸料口取料量的大小,從而實(shí)現(xiàn)石灰石預(yù)均化的最佳化。

  在矩形均化庫庫底采取計(jì)算機(jī)控制、變頻調(diào)速皮帶機(jī)自動(dòng)下料,達(dá)到庫底多個(gè)卸料口同時(shí)切取料面的目的。矩形庫庫底分2排共設(shè)置14個(gè)卸料口,每個(gè)卸料口取料時(shí)將形成1個(gè)“漏斗流”,最多可同時(shí)切取14個(gè)斷面。經(jīng)矩形均化庫一次均化后的石灰石再由庫底皮帶輸送機(jī)送入振動(dòng)篩分設(shè)備進(jìn)行篩分,>l0mm的顆粒進(jìn)入立軸式破碎機(jī)進(jìn)行破碎,之后與篩下細(xì)顆?!澜?jīng)提升機(jī)提入2個(gè)石灰石圓庫,由于破碎后石灰石的粒度大大降低,且顆粒均勻,再利用2個(gè)石灰石圓庫和配料站石灰石圓庫,三庫之間形成機(jī)械倒庫,對(duì)破碎后的石灰行進(jìn)行二次均化,從而大大提高了均化效果。

  生料均化庫及喂料工藝流程簡介

  生料均化庫采用一座φ22.5×60.75m生料均化庫均化兼儲(chǔ)存生料,有效儲(chǔ)量為18200t,儲(chǔ)期2.35天。該均化庫的均化電耗為0.36~0.72kwh/t生料,其均化值可達(dá)≥7。當(dāng)均化庫入口生料CaCO3標(biāo)準(zhǔn)偏差≤±2.0%時(shí),可以使出口生料CaCO3 標(biāo)準(zhǔn)偏差≤±0.3% 。要求入均化庫的生料水分小于0.5%。生料磨系統(tǒng)送來的生料由提升機(jī)經(jīng)空氣輸送斜槽輸送入均化庫內(nèi),生料均勻分布于庫內(nèi)。當(dāng)庫底卸料時(shí),形成“漏斗”狀料流垂直切割各料層,達(dá)到重力均化作用。均化庫設(shè)八個(gè)卸料口,庫內(nèi)底部有八大卸料區(qū)。一個(gè)大卸料區(qū)圍繞一個(gè)卸料口,又分成兩個(gè)小區(qū),卸料口出料時(shí),這兩個(gè)小區(qū)輪換充氣。

  均化庫卸料要求:通過庫中心直線方向的兩個(gè)卸料口需同時(shí)卸料,這可起到一定的搭配均化作用,卸料時(shí)間是可調(diào)的,一般初定為20min,對(duì)每個(gè)小區(qū)對(duì)應(yīng)充氣時(shí)間是10min。一對(duì)卸料口卸料20min,換下一對(duì)卸料口卸料20min,再換到第三對(duì)卸料口卸料20min。完成一個(gè)卸料周期為80min。庫底卸料是由程序控制器對(duì)各充氣管路上的電磁閥控制,來達(dá)到有序卸料。

  庫底環(huán)行區(qū)所需強(qiáng)空氣由一臺(tái)均化風(fēng)機(jī)(羅茨)提供。庫底卸料是由程序器對(duì)各充氣管路上的電控氣動(dòng)閥控制,以實(shí)現(xiàn)有序卸料。此外生料均化庫還配置一臺(tái)供均化倉的均化風(fēng)機(jī)。外接壓縮空氣用于操作氣動(dòng)閥、氣動(dòng)開關(guān)閥以及除塵器。配置一臺(tái)備用均化風(fēng)機(jī),實(shí)現(xiàn)三臺(tái)均化風(fēng)機(jī)互為備用。生料經(jīng)提升機(jī)、空氣輸送斜槽送入生料庫中。庫內(nèi)分八個(gè)卸料區(qū),生料按照一定的順序分別由各個(gè)卸料區(qū)卸出進(jìn)入攪拌倉進(jìn)行攪拌,均化作用主要由庫內(nèi)重力切割和攪拌倉的攪拌來實(shí)現(xiàn)。攪拌倉同時(shí)為窯喂料倉,帶有荷重傳感器、充氣裝置,倉下設(shè)流量控制閥和流量計(jì)實(shí)現(xiàn)窯喂料量的計(jì)量和調(diào)節(jié)。經(jīng)計(jì)量的生料通過斜槽、提升機(jī)喂入窯尾預(yù)熱器。在生料進(jìn)入窯尾預(yù)熱器前設(shè)有生料取樣裝置,對(duì)入窯生料進(jìn)行分析檢測(cè),用以作為燒成系統(tǒng)的操作指導(dǎo)。

  2.1.2 喂煤系統(tǒng)工藝流程簡介

  煤粉倉布置在煤粉制備系統(tǒng)內(nèi),倉下設(shè)有計(jì)量、輸送設(shè)備。

  煤粉從煤粉倉卸出后入喂煤秤按給定值輸出煤粉,送至窯頭和窯尾噴煤管,輸送空氣由羅茨風(fēng)機(jī)提供。

  2.1.3喂料系統(tǒng)工藝流程簡介

  熟料燒成系統(tǒng)采用一臺(tái)φ4.8×72m回轉(zhuǎn)窯,雙系列五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器和在線分解爐,系統(tǒng)能力5000t/d。分解爐用三次風(fēng)直接從窯頭罩上抽取,通過三次風(fēng)管直接送至分解爐。窯尾提升機(jī)提升來的生料由電液動(dòng)側(cè)三通控制,可分別至窯尾預(yù)熱器或生料均化庫。至窯尾預(yù)熱器的生料經(jīng)空氣輸送斜槽、電動(dòng)分料器分為兩部分,從每列C2~C1旋風(fēng)筒風(fēng)管加入,與熱氣流混合后,隨上升氣流進(jìn)入C1旋風(fēng)筒,物料在C1旋風(fēng)筒內(nèi)預(yù)熱分離后,經(jīng)C1旋風(fēng)筒下料管進(jìn)入C3~C2旋風(fēng)筒風(fēng)管,然后隨上升氣流進(jìn)入C2旋風(fēng)筒,在C2旋風(fēng)筒中再次被預(yù)熱后,經(jīng)C2旋風(fēng)筒下料管進(jìn)入C4~C3旋風(fēng)筒風(fēng)管,然后再隨氣流進(jìn)入C3旋風(fēng)筒,物料在C3旋風(fēng)筒中再次被預(yù)熱后,經(jīng)C3旋風(fēng)筒下料管進(jìn)入C5~C4旋風(fēng)筒風(fēng)管,然后再次隨氣流進(jìn)入C4旋風(fēng)筒,物料在C4旋風(fēng)筒中再次被預(yù)熱、分解后經(jīng)C4下料管進(jìn)入分解爐,與三次風(fēng)混合后,物料在分解爐內(nèi)快速預(yù)熱和分解,經(jīng)C5~分解爐風(fēng)管進(jìn)入C5旋風(fēng)筒,由C5旋風(fēng)筒分離后,經(jīng)下料錐體進(jìn)入Φ4.8×72 m回轉(zhuǎn)窯中。安裝在生料溜子下部的撒料箱確保氣體管道中的物料分布均勻。入窯物料經(jīng)回轉(zhuǎn)窯高溫煅燒,發(fā)生固液相反應(yīng),形成高溫熟料。煅燒后的高溫熟料通過窯頭罩進(jìn)入篦冷機(jī)冷卻。窯頭采用多通道噴煤管,保證煤粉的正常煅燒,同時(shí)也適合低揮發(fā)分煤的正常穩(wěn)定煅燒。熟料冷卻采用HCFC-5000控制流篦式冷卻機(jī),出冷卻機(jī)熟料溫度為65℃+環(huán)境溫度。整個(gè)冷卻機(jī)系統(tǒng)的熱效率在70%以上,冷卻機(jī)出口設(shè)有熟料破碎機(jī),出破碎機(jī)的熟料經(jīng)鏈斗輸送機(jī)送入熟料庫儲(chǔ)存。冷卻機(jī)系統(tǒng)的廢氣經(jīng)風(fēng)冷卻器和袋收塵器處理后排入大氣,煙氣的正常排放濃度≤50mg/Nm3。本工程在窯頭、窯尾廢氣煙囪安裝了煙氣顆粒物在線監(jiān)測(cè)儀, 用以連續(xù)監(jiān)測(cè)廢氣中的粉塵排放濃度、NOx、SO2。設(shè)置一座φ36×50m熟料儲(chǔ)存庫,儲(chǔ)存量為55000t。在熟料庫底設(shè)有多個(gè)下料口,以提高庫的卸空率。

  本系統(tǒng)設(shè)有余熱發(fā)電,在余熱發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),窯頭和分解爐煤粉燃燒后的廢氣經(jīng)過分解爐、各級(jí)旋風(fēng)筒、窯尾廢氣風(fēng)管排出后,進(jìn)入窯尾余熱鍋爐(SP),在余熱鍋爐(SP)內(nèi)進(jìn)行熱交換,氣體溫度降至200℃左右后,由高溫風(fēng)機(jī)排出;進(jìn)入余熱鍋爐(SP)內(nèi)的水被加熱成為蒸汽后,送往發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電;從蓖冷機(jī)二段抽出的一部分煙氣經(jīng)過窯頭余熱鍋爐(AQC),把水加熱成蒸汽后,送往余熱發(fā)電系統(tǒng)。

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