配窯預(yù)熱器技術(shù)說明

1、技 術(shù) 部 分4.1 技術(shù)保證指標 主機設(shè)備（預(yù)熱器、窯、冷卻機）煅白產(chǎn)量：9-11t/h 200250t/d煅白灼減：0.5%煅白單位產(chǎn)品熱耗：1250Kcal/kg 噸煅白耗煤氣（熱值4000Kcal/m3）：312.5 m3/t出預(yù)熱器廢氣溫度：250280窯尾廢氣粉塵排放濃度：50mg/ m34.2 方案對比 煅白的生產(chǎn)由窯尾上料、預(yù)熱器、回轉(zhuǎn)窯、冷卻機、煅燒系統(tǒng)窯尾廢氣處理等系統(tǒng)組成（見下圖），以下就不同工藝設(shè)備配套方案做對比。4.2.1 窯尾上料系統(tǒng)（見附圖） 窯尾上料（入預(yù)熱器料倉）方式可采用普通（TD型）皮帶機、大傾角皮帶、箕斗提升機、NE型提升機、HL和TH型提升機等設(shè)備，普

2、通皮帶機或NE型提升機上料具有運行故障少、維護量小等優(yōu)點。若原料堆場面積大或有高差可利用應(yīng)優(yōu)選普通皮帶機上料，本項目采用NE100型提升機上料可節(jié)省占地且生產(chǎn)運行平穩(wěn)可靠。4.2.2 預(yù)熱器系統(tǒng) 煅白生產(chǎn)窯尾豎式預(yù)熱器有圓形、四邊形、多邊形、分倉式、不分倉式等結(jié)構(gòu)。多邊形分倉式結(jié)構(gòu)與其它結(jié)構(gòu)型式相比采取了單室進料、出風(fēng)、卸料的方式雖然造價較高，但其具有對白云石的預(yù)熱均勻、余熱利用充分、排氣廢氣溫度低等優(yōu)點。因此，本項目采用了 豎式預(yù)熱器結(jié)構(gòu)正八邊形9m（多邊形外接圓直徑）分倉豎式預(yù)熱器（見上圖）。 推料液壓油站通常配置一臺（其中油泵及電機兩臺一備一用），若配置兩臺液壓油站一備一用亦可。4.2.

3、3 回轉(zhuǎn)窯（見設(shè)備總圖） 回轉(zhuǎn)窯對冶煉窯爐行業(yè)雖然是一個通用設(shè)備，但近年來我們針對金屬鎂煅白生產(chǎn)工藝特點的不同進行了多方面的改進，如：窯頭、窯尾密封裝置采用迷宮結(jié)合魚鱗片方式（或炭纖維柔性密封）減少漏風(fēng)量和熱損失；合理確定窯口縮口尺寸加強通風(fēng)提高產(chǎn)量；窯頭采用擴大的固定式窯頭罩和斜煙室利于二次風(fēng)的利用；窯尾設(shè)回料裝置減少倒料和密封磨損，并且利于產(chǎn)量的提高；窯主傳動采用變頻調(diào)速節(jié)電且調(diào)節(jié)方便。本項目采用了結(jié)合以上結(jié)構(gòu)特點的3.248m回轉(zhuǎn)窯。4.2.4 冷卻系統(tǒng) 煅白的冷卻目前有兩種方案。方案1是單筒冷卻機的冷卻方式，是傳統(tǒng)的煅白冷卻設(shè)備。雖然熱效率較低，但出窯煅白為中速冷卻，不影響煅白活性且操

4、作簡單。方案2是豎式冷卻器+冷卻風(fēng)機的方式，其優(yōu)點是占地小，投資較小，熱回收較高。其缺點是出窯料慢速風(fēng)冷，可能影響煅白活性度，從而降低還原系統(tǒng)的產(chǎn)鎂率（見右圖）。綜合對比本項目煅白的冷卻采用豎式冷卻機。4.2.5 燃燒系統(tǒng)本項目煅白的煅燒以焦爐煤氣為燃料，對燃燒系統(tǒng)的燃燒器（燒咀）有兩種形式。一種為單風(fēng)道內(nèi)混式燃燒器，只對空氣加壓，煤氣和空氣在燃燒器內(nèi)混合；第二種為多風(fēng)道（三風(fēng)道或四風(fēng)道）外混式燃燒器，分別對煤氣和空氣加壓，凈空氣的軸流風(fēng)、旋流風(fēng)、煤氣分別通過各自的風(fēng)道在燒咀出口進行混合。多風(fēng)道外混式燃燒器具有一次風(fēng)用量小、節(jié)能、火焰調(diào)節(jié)靈活等優(yōu)點。但其造價較高，操作較復(fù)雜。本項目暫按單風(fēng)道內(nèi)

5、混式燃燒器配套，工廠在今后的生產(chǎn)中根據(jù)實際也可選擇多風(fēng)道外混式燃燒器。本項目采用4通道噴煤管。4.2.6 窯尾廢氣處理系統(tǒng) 窯尾廢氣處理系統(tǒng)有兩種方案。即方案1（見附圖）單風(fēng)機系統(tǒng)，方案2（見附圖）雙風(fēng)機系統(tǒng)。方案1是由袋式收塵器、旁路系統(tǒng)、引風(fēng)機組成。優(yōu)點是系統(tǒng)設(shè)備少，操作簡單方便，缺點是袋式收塵器后面的引風(fēng)機負壓較高（9300Pa），對袋式收塵器加工要求高。方案2多管冷卻器、旋風(fēng)收塵器、1#引風(fēng)機、袋式收塵器、2#引風(fēng)機組成，優(yōu)點是1#引風(fēng)機（風(fēng)壓約6000Pa）只承受窯及預(yù)熱器、多管冷卻器、旋風(fēng)收塵器的阻力，方便投產(chǎn)初期的烘窯及生產(chǎn)中窯尾風(fēng)量的調(diào)節(jié)，2#引風(fēng)機（風(fēng)壓約3000Pa）主要克

6、服袋式收塵器的阻力，對整個窯尾系統(tǒng)的風(fēng)量、壓力影響較少，其缺點是設(shè)備較多，系統(tǒng)較復(fù)雜。綜合對比，上述兩種方案均可滿足生產(chǎn)要求。本項目暫選方案1單風(fēng)機系統(tǒng)。方案中引風(fēng)機的風(fēng)量及調(diào)速方式有液力耦合器、電動閥門調(diào)節(jié)和變頻調(diào)速等不同方式，由于高壓變頻器造價較高，暫選擇液力耦合器調(diào)速方式。4.2.7 電氣及自動化 本項目在窯頭設(shè)中央控制室，采用DCS集散控制，并設(shè)窯頭電氣室和窯尾電氣室，系統(tǒng)包括供配電控制柜、DCS控制系統(tǒng)、自動化控制儀表（主要檢測壓力、溫度、流量），對于特殊儀表的配套可按業(yè)主要求提供，如窯筒體紅外線掃描裝置、窯頭看火電視、CO、O2煙氣自動分析儀、主要生產(chǎn)裝置電視監(jiān)控系統(tǒng)等。 綜上所述

7、，本項目煅白生產(chǎn)工藝和配套設(shè)備各系統(tǒng)我們主選的方案是：窯尾NE型提升機上料+多邊形分倉式預(yù)熱器+窯尾單風(fēng)機廢氣處理系統(tǒng)+新型結(jié)構(gòu)回轉(zhuǎn)窯+豎式冷卻機+四通道內(nèi)混式燃燒器。 對于煅白冷卻采用豎式冷卻器，燃燒系統(tǒng)采用多風(fēng)道外混式燃燒器，廢氣處理系統(tǒng)采用雙風(fēng)機系統(tǒng)等方案，本技術(shù)給出了報價和配套方案，可根據(jù)業(yè)主的選擇進行調(diào)整。4.3 采用的工藝流程及系統(tǒng)說明（參見工藝布置圖）4.3.1 窯尾上料 經(jīng)篩分后粒度1550mm的白云石從堆場經(jīng)裝載機卸至提升機前料斗，由料斗下的振動給料機喂入提升機送至窯尾預(yù)熱器供料框架頂部的皮帶輸送機經(jīng)計量送入窯尾預(yù)熱器料倉。主要設(shè)備性能參數(shù)：斗式提升機規(guī)格：NE10038.1

8、5m 斗速：31m/min 輸送量：110t/h減速機：ZSY224-40 電動機：Y200L-4 功率：30KW4.3.2 煅燒系統(tǒng)物料由預(yù)熱器頂部料倉經(jīng)下料溜管導(dǎo)入預(yù)熱器本體內(nèi)，同時由回轉(zhuǎn)窯傳入的高溫?zé)煔鈱⑽锪项A(yù)熱至900以上，使白云石發(fā)生部分分解，再由八個液壓推桿依次推入回轉(zhuǎn)窯尾部，經(jīng)回轉(zhuǎn)窯高溫煅燒后再卸入單筒冷卻機內(nèi)，將物料冷卻至環(huán)境溫度+100150以下，排出單筒冷卻機，單筒冷卻機吸入的空氣作為二次空氣進入回轉(zhuǎn)窯參與燃燒。豎式預(yù)熱器的主要作用是把上部送來的白云石物料送到預(yù)熱器本體內(nèi)，同時利用回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒后排放出來的廢氣(8501000)，在預(yù)熱器內(nèi)將物料均勻地預(yù)熱到900，然后再由液

9、壓推桿推入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進行煅燒，這樣的煅燒工藝不僅使白云石在窯內(nèi)煅燒時間大大縮短，同時也能獲得較高活性度的煅白。豎式預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)除電控外，主要由四大部分組成，一是上部供料系統(tǒng)，主要包括上部料倉、下料管，下料方式及結(jié)構(gòu)可以保證在向預(yù)熱器本體內(nèi)給料時實現(xiàn)完全密閉，這樣外界的冷空氣不能進入到預(yù)熱器內(nèi)，并且供料可以借助棒閥實現(xiàn)連續(xù)或間斷給料。二是預(yù)熱器主體，它是保證物料預(yù)熱到900左右的最重要部分，由預(yù)熱器殼體、分室裝置、懸掛裝置、排風(fēng)管、排灰管及耐火磚襯等部分構(gòu)成。該部分的結(jié)構(gòu)大部分是金屬構(gòu)件，部分材料根據(jù)需要選用了耐熱鋼， 耐熱鋼能在10001100高溫下工作。另外，耐火磚及澆注料結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎，能保證

10、物料在預(yù)熱器內(nèi)均勻預(yù)熱并達到預(yù)熱溫度。三是液壓推料裝置，主要包括液壓站、油缸、推頭、框架和連桿等部分，推頭為耐熱鋼鑄件，能承受高溫，借助電控和液壓系統(tǒng)，8個液壓推頭能實現(xiàn)自動控制程序順序推料。四是框架，它主要包括由立柱、圈梁、平臺等，主要作用是承載預(yù)熱器的上部結(jié)構(gòu)和方便檢修。白云石在預(yù)熱器中經(jīng)8501000的窯尾廢氣均勻地預(yù)熱到900左右。廢氣則通過預(yù)熱器上部的八個排氣管匯集在起進入窯尾廢氣處理系統(tǒng)。已經(jīng)部分分解的白云石經(jīng)預(yù)熱器上的液壓推桿推動進入加料室（轉(zhuǎn)運溜槽），加料室主要包括漏斗、加料室主體、加料舌頭等，它的主要作用是將預(yù)熱后的物料導(dǎo)入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)參與煅燒。經(jīng)回轉(zhuǎn)窯煅燒后的煅白經(jīng)過窯頭煙室進

11、入單筒冷卻機進行冷卻，使煅白溫度從約1150冷卻到環(huán)境溫度+100150以下。主要設(shè)備性能參數(shù)：豎式預(yù)熱器：八邊形分室結(jié)構(gòu) 94.5m液壓推頭：8個液壓站工作壓力：16MPa液壓站電機功率：218.5kW回轉(zhuǎn)窯：規(guī)格：3.3/2.548m能力：200250t/d斜度：3.5%轉(zhuǎn)速：0.222.23r/min主電機：型號 YSNP355M26 IMB3 功率：75kW額定轉(zhuǎn)速 980r/min 額定電壓 380V單筒冷卻機：規(guī)格：3.06m能力：12t/h斜度：90出料溫度:環(huán)境溫度+100電動機 YCT355-4B 功率：75KW4.3.3 廢氣處理回轉(zhuǎn)窯燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，在預(yù)熱器內(nèi)與白云石

12、進行熱交換后，溫度降至250以下，再經(jīng)多管冷卻器，煙氣溫度進一步降至150180以下，然后進行入袋式除塵器，除塵后經(jīng)引風(fēng)機排入大氣，排放氣體的含塵濃度小于50mg/Nm3，符合國家排放標準(GB4915-2004)。排風(fēng)機：規(guī)格型號：Y6-3920.5D風(fēng)量：180000m3/h 風(fēng)壓：9300Pa電機：YKK450-4 功率：630KW4.3.4 燃燒系統(tǒng)單風(fēng)道內(nèi)混式燃燒系統(tǒng)主要包括煤氣、一次空氣供氣管路及閥門、燒咀、一次空氣風(fēng)機等。燃燒系統(tǒng)煤氣消耗量50006500m3/h，所需一次空氣800011000m3/h。主要設(shè)備性能參數(shù)：空氣風(fēng)機：規(guī)格型號：G9-198.5D風(fēng)量：13000m3

13、/h 風(fēng)壓：16000Pa電機：Y280-2 功率：90KW4.4 電氣及自動化4.4.1 設(shè)備配電系統(tǒng)4.4.1.1 簡介設(shè)備配電按車間布局分為兩部分，窯尾系統(tǒng)和窯頭系統(tǒng)。所有配電柜控制原理按照DCS系統(tǒng)要求設(shè)計，并有中控和現(xiàn)場控制選擇開關(guān)，為了保證系統(tǒng)的可靠性，電氣元件采用天水二一三產(chǎn)品，電機過流保護采用電機保護器，保護靈敏可靠，超過40KW的電動機采用雷諾爾或西普軟啟動，變頻器采用西門子或日本三菱。4.4.1.2 控制范圍及控制柜設(shè)備名稱數(shù)量功率備注振動給料機21.5KW原料提升機230KW原料皮帶機15.5KW計量皮帶秤1預(yù)熱器油泵222KW預(yù)熱器控制器1回轉(zhuǎn)窯1160KW變頻柜空氣風(fēng)

14、機190KW變頻柜單冷機175KW窯尾風(fēng)機1630KW袋收塵器控制器1袋收塵器卸灰1電動閥門3多管冷卻器風(fēng)機47.5KW多管冷卻器卸灰21.5kw進線柜2控制柜84.4.2 DCS控制系統(tǒng)4.4.2.1 簡介 DCS控制系統(tǒng)設(shè)有一個現(xiàn)場站，兩個操作員站，一個工程師站?，F(xiàn)場站負責(zé)采集系統(tǒng)的所有信號并控制設(shè)備的運行；操作員站用來對現(xiàn)場站發(fā)出指令，控制設(shè)備啟停，監(jiān)控、記錄各種工藝過程參數(shù)及設(shè)備狀態(tài)。所有設(shè)備的電氣控制回路均有現(xiàn)場和中控制兩種方式，即可選擇現(xiàn)場單機啟停，也可選擇由操作員站控制，以保證系統(tǒng)的安全性和靈活性?，F(xiàn)場站和上位機之間采用以太網(wǎng)連接。現(xiàn)場站采用西門子公司的S7-400系統(tǒng)。上位機采

15、用DELL商用機，每個操作員站和工程師站均可用于全生產(chǎn)線的操作，可互為備用。4.4.2.2 控制范圍 從原料上料、窯尾豎式預(yù)熱器、廢氣處理系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)窯燃燒系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)窯及冷卻機傳動到煅白入庫的生產(chǎn)設(shè)備及工藝參數(shù)進行監(jiān)控。4.4.3 自動化儀表系統(tǒng)4.4.3.1工藝特點 回轉(zhuǎn)窯煅燒系統(tǒng)的主要工藝參數(shù)為壓力、溫度、料位及流量信號，設(shè)備參數(shù)以電機電流、變頻器轉(zhuǎn)速給定和反饋、電動執(zhí)行器的給定和位置反饋為主，信號采用標準420mA。為了適應(yīng)DCS控制系統(tǒng)，并提高系統(tǒng)的抗干擾能力和互換性，溫度信號均在現(xiàn)場采用光隔離模塊轉(zhuǎn)換為標準420mA。壓力變送器采用智能電容式壓力變送器（支持哈特協(xié)議）；溫度檢測（熱電阻、熱電阻）采用固定螺紋安裝方式，適合風(fēng)管溫度測量；料位檢測采用雷達料位計。4.4.3.2 檢測儀表序號名稱位置數(shù)量備注1紅外測溫儀窯內(nèi)溫度1防塵水冷罩2熱電偶窯頭罩溫度1高溫耐磨3熱電偶 窯尾煙室溫度1高溫耐磨4熱電偶窯尾預(yù)熱器中心溫度1高溫耐磨5熱電偶預(yù)熱器室廢氣出口風(fēng)溫101Cr18Ni9Ti6熱電偶 多管冷卻器入口風(fēng)溫11Cr18Ni9Ti7熱電阻窯尾引風(fēng)機入口風(fēng)溫11Cr18Ni9Ti8熱電阻袋收塵器入口風(fēng)溫11Cr18Ni9Ti9熱電阻 袋收塵器出口風(fēng)溫11Cr18Ni9Ti10熱電偶變送器12兩線制（