煅白生产系统生产工艺

金属镁煅白生产系统

综合节能减排技术与应用山西信和科技发展有限公司西安银河水泥机械成套有限公司二OO九年四月金属镁煅白生产系统综合节能减排技术与应用山西信和科技发展有限公司王计寿西安银河水泥机械成套有限公司王南翔皮江法冶镁工艺煅白的生产主要是对白云石（MgCO3·CaCO3）矿物的煅烧分解过程，其能耗（主要指燃料消耗）约占整个金属镁生产过程的40%，同时窑尾烟尘的排放也成为金属镁厂的主要污染源，为此对该系统采用综合节能减排新技术具有重要的现实意义。山西信和科技发展有限公司是一家集科研、生产、销售于一体的科技型民营企业，主要从事建材、冶金、非金属矿等生产线的设计、设备成套、安装、调试等业务。近年来与西安银河水泥机械成套有限公司共同开发了金属镁煅白生产系统综合节能减排新技术，并成功应用于国内多家金属镁生产企业，取得了显著效益，以下结合生产实践情况就新技术与传统工艺做简要对比，望与同行交流、共同受益。一、传统工艺的特点中空窑煅烧窑尾：沉降室+烟囱；无高效收尘设施，粉尘排放浓度约300～400mg/Nm3，污染严重。烟室部位废气温度400～700℃，废气带走余热大。窑中（根据长径比不同）：单位容积产量0.56～0.67t煅白/m3·d，单位截面产量27.9～33.5t煅白/m2·d，生产效率较低。燃料制备（煤粉为例）：风扫磨、粗细粉分离器、袋收尘器、双管给料；选粉效率低，计量精度差。燃烧系统：单通道燃烧器，一次风用量大、调节不灵活、热耗高。电气控制：主要靠人工操作，无先进的计量控制设备。技术指标：热耗1650～1750Kcal/kg—煅白煤耗（折标煤）236～250kg/t—煅白煅白活性度27～35%波动大煅白灼减0.2～0.6%波动大二、综合节能减排新技术的特点原料（白云石）：输送计量+窑尾高效除尘系统+多边形分仓式预热器+新结构回转窑+变频调速单筒冷却机+高效煤粉制备系统+煤粉计量+多通道燃烧器+DCS控制。原料输送：根据建设场地条件采取合理的原料输送方式，并对入窑原料进行计量。窑尾除尘：采用高效袋式除尘器及变频调速强力通风系统，窑尾粉尘排放浓度＜50mg/Nm3；烟囱为钢烟囱。窑尾预热器：多边形分仓式结构，热效率高、通风、卸料均匀；入口温度850～950℃，出口温度＜250℃。燃料制备（煤粉为例）：风扫磨、动态选粉机、高浓度防爆袋除尘、转子称计量系统；系统产量提高15～20%，煤粉细度调节灵活，入窑煤粉计量精度高。燃烧系统：采用多通道燃烧器，降低一次风用量，提高燃烧效率；各层套管之间设独立的伸缩结构，方便火焰形状调节，适应各窑型及煤质要求。电气自动化：采用DCS自控系统，对煅烧系统原燃料进行计量、调节，各主要部位温度、压力进行检测；各主要设备（窑、单冷机、动态选粉机、引风机）电机采用变频调速技术，并可配置看火电视、筒体扫描仪等设备。技术指标：热耗1200～1250Kcal/kg—煅白煤耗（折标煤）171～179kg/t—煅白煅白活性度33～35%煅白灼减0.2～0.3%三、煅白生产综合节能减排新技术集成的关键点根据场地条件确定合理的上料、计量设备，提高设备运转率。窑尾除尘：准确计算系统的温度、流量、压力等参数，配置合理的除尘设备、风机等设备，并对关键件的材质提出要求；防止设备造型小影响产量，设备造型太大增加投资及运行成本。预热器：结构设计时在仓容积、形式、下料管、拔风管位置、液压推头等关键部位应足够重视，以防“拿来主义”，而实际运行效果差。回转窑：合理的长径比及窑转速，新型窑头、窑尾连接方式以便确定合理的煅烧制度，提高产品质量。冷却机：根据MgO的冷却特性，配置合理的冷却机保证煅白的活性度，提高还原率。煤粉制备：设备选型合理、产品细度调节灵活、计量准确为原则。燃烧系统：采用多通道燃烧，合理配风，提高燃烧效率。四、不同生产规模主机配套模式金属镁生产规模（万吨/年）1.2～1.52~2.23~3.3煅白产量（吨/天）240~300400～450600～650回转窑直径（m）2.8～3.23.5~3.64~4.3冷却机直径（m）2.5～2.83~3.23.2～3.6预热器直径（m）8~8.59~9.510.5～11五、工程应用实例及对比分析1、山西DY厂四期工程改造效果改造时间：2006年10月～2007年06月燃料：焦炉煤气（发热量3800～4200Kcal/m3），当地海拔约670m。主要设备规格：回转窑φ2.8×50m，单冷机φ2×18m。改造新增加项目：φ8m预热器及袋除尘系统，上料系统，自动化控制系统。技术指标对比项目改造前改造后产量120t/d240t/d能耗吨煅白平均煤气消耗437.5m3（折标煤250kg）吨煅白平均煤气消耗306m3（折标煤175kg）窑尾废气温度600～700℃＜280℃窑尾废气排放浓度350mg/Nm3

50mg/Nm3

煅白活性度28~34%34～35%煅白灼减0.2～0.6%0.2~0.3%料镁比6.5～6.86.2～6.3硅镁比1.15～1.251.1～1.15改造效果：项目总投资（含窑尾上料系统拆除）637万元；产能提高100%，节约燃料30%。年节约燃料费用（以0.25元/m3煤气折算）244.6万元；以年产1.2万吨金属镁规模500元/t标煤折算为279万元。此外由于硅镁比、料镁比的降低年节约原材料购置及生产成本约1000万元。2、陕西WY厂三期新建工程建设时间2008年4月～2008年10月燃料：煤粉（发热量约6200Kcal/kg）+煤气（发热量约1600Kcal/m3）混烧；当地海拔高度约1300m。主要设备规格：回转窑φ3×50m、单冷机φ2.5×25m、φ8m预热器、旋风除尘、袋除尘、双风机及控制系统；风扫煤磨φ1.7×2.5m（配动态选粉机）、五通道混合燃烧器。生产数据：实物煤耗192kg/t—煅白系统产量240～270t/d窑尾废气排放浓度＜50mg/Nm3窑尾预热器入口温度850~950℃窑尾预热器出口温度＜250℃推料间隔18～25S回转窑转速1.8～2.2转/分项目总投资（包括窑尾收尘、预热器、回转窑、单冷机、煤粉制备、燃烧系统）1460万元；其中设备、材料及安装1330万元，土建工程130万元。与传统工艺一、二期工程煅白质量指标对比：活性度：一、二期27~35%三期33~35%灼减：一、二期0.2~0.65%三期0.2~0.3%料镁比：一、二期6.7~7三期6.2~6.3硅镁比：一、二期1.15~1.2三期1.05~1.1六、同规模余热锅炉窑与预热器窑方案对比项目方案一方案二备注（指标评价）方案主要内容φ2.5×55m回转窑配φ1.8×18m单冷机、余热锅炉、收尘系统两套，φ2.2×3m煤磨一台、供煤系统两套φ2.8×50m回转窑配φ2.5×25m单冷机、窑尾预热器、收尘系统、φ1.7×2.5m煤粉制备及燃烧系统一套方案二系统简化、操作人员少煅白产量小时产量（t/h）年产量（t/y）以310天计9.5706801074400方案二年多产煅白3720吨总投资1361.81387.2方案二多投资25.4万元分项投资1、设备及安装2、土建工程1171.81901247.2140项目方案一方案二备注（指标评价）能耗水平（1）单位产品热耗（Kcal/kg—煅白）（2）单位产品标准煤耗（kg/t—煅白）（3）相同产量时年耗煤（t）135019314359120017112722方案二年少耗煤1637吨粉尘排放（m