石灰窑简介.doc

各窑种其性能对比： 指标回转窑迈尔兹窑套筒窑梁式竖窑活性度340400ml （50g、石灰、4NHCl 10min)320380ml （50g、石灰、4NHCl 10min)320380ml （50g、石灰、4NHCl l10min)320380ml （50g、石灰、4NHCl 10min)生过烧率26%37%37%37%能耗指标11501660kcal/kg动力消耗大10501150kcal/kg动力消耗一般10501150kcal/kg动力消耗一般10501150kcal/kg动力消耗一般粉率2535%58%58%58%环保指标 粉尘含量50mg/m3粉尘含量50mg/m3粉尘含量50mg/m3粉尘含量50mg/m3投资(相对比值)大（1.51.8）更大（22.5）大（1.52）小（1）耐材情况异型砖种类多，砌筑复杂（用摸具）异型砖种类较少，砌筑简单，通火道易坏异型砖种类多，砌筑复杂，拱桥易损异型砖种类少，砌筑简单占地面积大较少少少建设周期810个月810个月810个月67个月维修情况耐材损坏时必须停火、卸料、降温，周期较长。不易损坏，更换燃烧组件时必须停火、卸料、降温，周期较长。耐材损坏时必须停火、卸料、降温，周期较长。不易损坏，更换燃烧梁时不用停火、不用卸料23小时即可更换。从上表对比可以看出回转窑质量指标虽然较高，但石灰粉率较高，比较适合水泥行业。其他三种窑型生产石灰质量水平相当，但双梁式石灰窑有以下优点：1. 异型砖种类少，砌筑简单，维修起来也方便（结构简单）2. 占地少，投资费用小，建设周期短(经济)3. 能耗指标低（节能）.4. 粉尘含量符合国家环保标准（环保）所以说双梁式石灰窑是一种结构简单，经济，节能环保的石灰窑种。双梁式石灰窑由意大利引入我国，这种窑的生过烧率、活性度、能耗均优于当时其他种类的竖窑。目前国内使用该窑型也比较多，可以说该种窑型是成熟的，也是用户的首选窑型之一，但由于工艺、技术水平和生产能力限制，使得建成的该型窑存在一些问题：1、燃烧梁寿命过低，严重影响正常的生产；2、石灰的生过烧率过高，不能使用户满意。 我们公司针对以上问题，从热工工艺、燃烧梁的结构及材料上进行了改进。使用新型燃烧梁的石灰窑，可大大减少窑体的维护次数，延长了窑体的维护周期。3.1我公司开发的双梁式石灰窑主要技术特点1. 产量及窑型：100600t/d圆型窑或准矩型窑。2. 操作弹性大：从50110%任意调节，而且不影响石灰质量和能耗指标。3. 适用多种燃料：天然气、煤粉、焦炉煤气、混合煤气、高炉煤气（热值800kcal/m3）或煤粉与煤气的混合燃料。4. 热耗低，热能利用合理：窑体废气通过换热器对空气和燃气进行预热（采用低热值燃料时，对空气、燃气都进行预热；采用高热值燃料时，只预热空气），使热量得到充分利用。5. 煅烧工艺和技术：保留了三路压力系统的后置煅烧带，又吸纳了两路压力系统分散燃烧的方式。除保留原窑型双层烧嘴梁外，还设置了周边燃烧系统，使煅烧截面更加合理；燃烧梁材料采用304L不锈钢，表面喷涂热障陶瓷材料（氧化锆），提高燃烧梁寿命。6. 在线检测、在线控制：对燃气热值和流量进行检测，并以此检测数据对窑体各系统运行参数进行调整，控制活性石灰产量和质量。7. 窑体除横贯两层吸气梁、两层燃烧梁和出灰机构外无其他内件，耐火材料表面垂直规整无异型，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，热耗、电耗都比较低。8 . 窑炉操作配置PLC控制操作系统，整个操作控制系统简单易掌握。燃烧工艺目前国内，双梁式竖窑的煅烧工艺方式主要有“三路压力系统”和“两路压力系统”，现分别介绍如下：三路压力系统 所谓“三路压力系统”就是在冷却带装置一层吸气梁，将冷却过石灰的热空气抽出窑外，经换热器将热量传递给助燃空气之后,与窑顶废气汇合。下吸气梁与燃烧梁同样是采用导热油冷却保护。这样，在下层燃烧梁和下吸气气梁之间，形成了一个有足够高度的后置煅烧带。在后置煅烧带内温度约950-1100C，但无压力变化以及气流干扰，由煅烧带向下运行的石灰，没有分解的部分可进一步分解，使石灰生烧率降低，活性度提高。由于该系统只有一次助燃空气参加燃烧，并使所有燃气在燃烧梁各烧嘴口处烧尽。这样会使燃烧梁烧嘴口处温度达到2300C左右，很容易使其附近石料出现过烧现象；燃烧梁也因氧化烧蚀漏油而失效，故“三路压力系统”的燃烧梁使用寿命较短。二路压力系统所谓“二路压力系统”就是在窑底部设置冷风管并通入冷空气，也被称作二次助燃空气（约占助燃空气总量的5060%），二次助燃空气冷却石灰并逐渐被加热升至煅烧带与该处的燃气汇合参加燃烧。另外在煅烧带中燃烧梁喷射部分燃气与一次助燃空气（经窑顶废气热交换后的助燃空气，约占助燃空气总量的4050%）混合并在远离燃烧梁的石料的缝隙中燃烧，在上下两层燃烧梁之间形成10501150C的煅烧带，该系统的优点是石灰不易过烧，结构简单耐用，燃烧梁寿命要比“三路压力系统”中的要长些。由于没有后置煅烧带，故其石灰生烧率较高。石灰品质较采用“三路压力系统”的要差许多。对比现有三路或两路压力工艺系统的优点与不足，我公司对三路压力系统煅烧工艺及燃烧梁进行了一些改进。在改进中保留了三路压力系统的后置煅烧带，又吸纳了两路压力系统分散燃烧的方式。此改进是通过新型燃烧梁来实现的，该梁上部两侧及底部设有组合烧嘴，上部烧嘴口有过量燃气向远处扩散，此处烧嘴口空间设定温度为18001900C；下部烧嘴口空气过量，该处烧嘴口设定温度为9501150C，被加热的空气也离开燃烧梁与上部的过量燃气在各处石料缝隙中混合、弥漫燃烧。燃烧梁上部烧嘴口温度设计定值较原三路压力系统的燃烧梁降低400 C，以避免燃烧梁烧损和烧嘴口附近石灰的过烧。新型燃烧梁使用高镍耐热合金材料，另外，还借鉴我国在航空航天行业的热障抗氧化陶瓷喷涂技术，使燃烧梁寿命提高810倍以上，该工艺以及新型燃烧梁已申报了国家专利。本工艺主要包括原料筛分系统、受料系统、燃烧系统、出灰储运系统、导热油系统五大部分，其中燃烧系统为本工程的核心。原料筛分系统原料筛分系统包括受料仓、筛分楼、窑前料仓三部分。受料仓受料仓整体采用钢筋混凝土框架结构，分地上、地下部分，中间由隔网隔开，原料经隔网进入料斗(用耐磨钢板制成)。每个料斗装满后，地上部分可以堆积同样吨数的原料。此处设有逆流脉冲反吹袋式除尘器，原料经料斗下的振动给料机到输送皮带，再由皮带运送到筛分楼。筛分楼在筛分楼处设有高效重型单层振动筛，原料在此处进行筛分，合格料块由原料输送皮带通过卸料车送入窑前料仓，不合格料块，经过振动筛筛到废料斗，用汽车运走。为了保持筛分楼环境清洁，小料（30）进入转运站下面的筛下物储料斗，经单扇形阀定时进行回收处理，此处设有逆流脉冲反吹袋式除尘器。窑前料仓筛分后的石灰石由可逆皮带送入窑前料仓，然后再经电机振动给料机输送给竖窑，此处采用彩钢封闭以保持环境清洁。受料系统当窑体料位计指示需要装料时，窑前料仓下部的电机振动给料机开始向中间料斗加料，到达设定重量后停止，小车到位后中间料斗气缸打开仓口向上料小车内装料，由卷扬机牵引料车沿斜桥轨道上升，料车到达窑顶后通过窑顶布料器将原料装入窑内。当石灰石通过窑顶加料门进入储料带时，窑顶的两道密封门自动密闭阻止空气在加料时进入窑内，不影响窑顶的负压。燃烧系统窑体从上到下设置一层上吸气梁，两层燃烧梁和一层下吸气梁。上吸气梁至进料口为储料带，用来储存石灰石；上吸气梁至上层燃烧梁之间为预热带，利用高温煅烧后的窑气预热石灰石至煅烧的温度；上燃烧梁至下燃烧梁之间区域为煅烧带，石灰石均匀煅烧成活性石灰；下燃烧梁至下吸气梁为后置煅烧带；下吸气梁至出灰口为冷却带。石灰石加入窑内依次经过储料带、预热带、煅烧带、后置煅烧带、冷却带转化为成品活性石灰。1. 在储料带设有1层上吸气梁，上吸气梁梁下侧设有多个按气流分部特性布置的吸气口，窑气通过开口由吸气梁抽出，保证窑内整个截面的负压分布均匀，使该窑整个段面的气流分布均匀和顺畅,保持最佳燃烧效果和最低燃料消耗，更有效防止了窑壁效应。2. 在预热带，来自燃烧梁的高温废气经过预热带到达窑顶温度逐渐下降到300以下，石灰石被逐步预热到830的温度。3.在竖窑煅烧带，燃烧系统采用上下两层燃烧梁，燃烧梁是该窑燃烧系统的核心部分，采用导热油进行冷却。根据产量梁内设置若干个可调节的烧嘴，每个烧嘴都有自己的燃烧范围，使多点供热的范围覆盖石灰窑整个横截面，通过调节各烧嘴的分配比来保证供热均匀，通过调节空燃比来保证燃烧效率，从而保证了石灰的生过烧率和高的活性度。从燃烧梁上、下部喷出的一部分燃气直接与空气混合燃烧，大部分燃气迅速扩散与被下部烧嘴加热的空气（950以上）相汇合并在石料中弥漫均匀燃烧，使煅烧带温度控制在11001200。煅烧带至预热带为负压，负压不仅较正压有利于燃气使用的安全性，更有效加速了石灰石的分解速度，使石灰石二氧化碳残余量充分析出得到高质量的活性石灰。3.下吸气梁所设开孔与上吸气梁开口原理相同，使冷却空气均匀流动，这样在下吸气梁以下就形成了冷却带，石灰经过后置煅烧带后进入冷却带，在冷却带成品灰冷却到80100，被加热的二次空气由下吸气梁抽出，经换热器将余热充分利用。同时在下吸气梁与下燃烧梁之间形成了一段没有气流、压力干扰后置煅烧带。石灰石在煅烧带经过11501200的高温煅烧后，进入后置煅烧带，在无气流、无压力影响的9501100高温环境下，石灰被充分解，大大提高了活性度及氧化钙含量，进一步减少生烧率。5.在此系统内助燃空气经过换热器温度提高到250左右，进入燃烧梁，助燃空气由助燃风机提供；石灰冷风却由冷却风机提供，经过下吸气梁进入旋风除尘器除尘后进入窑下换热器，换热后并入窑下除尘管道进入副除尘器。窑内废气一路向上经过上吸气梁排出窑外，由空气换热器换热后（温度达到200）经主除尘器，进入主引风机，由烟囱向大气排放。6.在此系统内，设置有热值分析仪和v锥流量计，一旦燃气有变化，相应上料、出料、鼓风、引风做出调整，实现在线控制。出灰储运系统烧好的成品灰通过窑底均匀布置的出灰斗卸料，在每个出灰斗下面设有电磁振动给料机，在电磁振动给料机下面设有自动称量装置（每次称量50），此处为连锁控制，能够对每个出灰口的出灰量进行调节，以保证在整个窑截面上出灰均匀，防止出现偏窑现象。从称量装置出来的石灰直接进入储料斗（储存1小时的量），储料斗中的石灰通过电机振动给料机卸到窑下平皮带，由窑下皮带转运到成品仓。在称量装置和窑下平皮带处设有除尘装置,以保证环境清洁。导热油系统导热油系统是石灰窑的一个关键组成部分，燃烧梁和下吸气梁都要靠它来冷却，以保证设备的正常运行。主要设备有储油罐、电动加油泵、散热器、过滤器、离心油泵、柴油马达、膨胀罐。运行时，上燃烧梁一套系统、下燃烧梁和下吸气梁一套系统，分别进行降温。导热油系统工作流程：电动加油泵将导热油从储油罐注入循环系统。启动循环油泵，导热油由进油管进入上