CN107619208A - 一种用脱硫石膏生产建筑石膏的生产系统及其实现方法 - Google Patents

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CN107619208A CN201710909874.2A CN201710909874A CN107619208A CN 107619208 A CN107619208 A CN 107619208A CN 201710909874 A CN201710909874 A CN 201710909874A CN 107619208 A CN107619208 A CN 107619208A
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马连国
郭学明
马文杰
董文涛
尚建宾
于学凯
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Abstract

本发明公开了一种用脱硫石膏生产建筑石膏的生产系统,包括上料系统、烘干系统、煅烧系统、除尘系统、燃烧系统、物料存储包装系统,所述上料系统用于上料石膏物料,烘干系统用于石膏物料的干燥,煅烧系统和燃烧系统用于将石膏物料煅烧为建筑石膏,物料存储包装系统用于对建筑石膏进行包装,除尘系统应用在生产系统的各子系统中去除生产中灰尘,具有以下优点:利用螺旋干燥机加沸腾炉的烘干煅烧二步法制备建筑石膏,具有能耗低、工艺简单、产品质量稳定、易控制等显著优点。

Description

一种用脱硫石膏生产建筑石膏的生产系统及其实现方法
技术领域
本发明提供一种用脱硫石膏生产建筑石膏的生产系统及实现方法,属于石膏生产技术领域。
背景技术
我国是燃煤大国,随着燃煤的增加,二氧化硫的排放量也不断增加,2004年我国二氧化硫排放量超过1500万吨,成为世界二氧化硫排放量第一大国。煤炭是当今世界电力生产的主要燃料,电厂燃煤是造成二氧化硫污染和酸雨问题的罪魁祸首。我国火电厂燃煤量约占全国煤炭产量的三分之一。所以燃煤电厂的脱硫处理已经成为关系国计民生的大事,燃煤电厂应用最广泛和最有效的二氧化硫控制技术为烟气脱硫,也是目前世界上唯一规模化、商业化应用的脱硫方式。烟气脱硫技术按工艺特点可分为湿法、半干法和干法三大类。湿法脱硫工艺应用最多,占脱硫总装机容量的80%以上,如德国的比例是90%,日本是98%,美国是92%。湿法中占绝对统治地位的石灰、 石灰石—石膏法是目前世界上技术最成熟的脱硫工艺,为提高烟气脱硫效率,技术上对用于脱硫的石灰石粉、氧化钙含量和细度要求较高,这些要求客观上保证了脱硫石膏化学成分的稳定。脱硫石膏的化学性质和天然石膏非常相近,作为制作建筑石膏粉的原材料非常合适。
脱硫石膏(FGD)的处理在我国刚刚起步,在处理方式上也是各式各样,目前存在比较成熟的脱硫石膏煅烧方式中主要存在如下几种:一种是使用重油为原料的高温气流闪烧法,该方法占地面积小、工艺先进、自动化程度高,这种煅烧方式在国内的成功运用是在北京国华杰地动力技术服务有限公司年产3万吨建筑石膏的生产,但根据其使用经验表现出能耗高、成本较高、产量低等缺点,且受目前国内燃油热工技术水平和资金方面的限制,在产品系列化形成方面存在较大的困难;另一种是使用燃煤为原料的高温气流闪烧法,该工艺具有能耗低、占地小等显著优点,但同时存在污染石膏、质量难以控制、成品相成分不稳定的先天缺点,目前国内还没有成功案例,东北大学现在正在着手这方面的研究。
发明内容
本装置要解决的问题是针对以上不足,提供一种用脱硫石膏生产建筑石膏的生产系统及实现方法,利用螺旋干燥机加沸腾炉的烘干煅烧二步法制备建筑石膏,具有能耗低、工艺简单、产品质量稳定、易控制等显著优点。
为了解决上述问题,本发明采用以下技术方案:
一种用脱硫石膏生产建筑石膏的生产系统,包括上料系统、烘干系统、煅烧系统、除尘系统、燃烧系统、物料存储包装系统,其特征在于:所述上料系统用于上料石膏物料,石膏物料从上料系统输出到烘干系统,烘干系统用于石膏物料的干燥,石膏物料从烘干系统输出到煅烧系统和燃烧系统,煅烧系统和燃烧系统用于将石膏物料煅烧为建筑石膏,建筑石膏从煅烧系统和燃烧系统输出到物料存储包装系统,物料存储包装系统用于对建筑石膏进行包装,除尘系统应用在生产系统的各子系统中去除生产中灰尘。
进一步的,所述烘干系统包括螺旋干燥机,螺旋干燥机包括壳体、桨叶轴、干燥机槽体,桨叶轴设置在干燥机槽体内,干燥机槽体的上端设有端盖,端盖与壳体共同围成干燥机槽体;
所述壳体的形状是W形,壳体设有夹套。
所述桨叶轴是空心的,桨叶轴的数量是两根,两桨叶轴反向旋转,两桨叶轴交替地分段压缩和膨胀斜面上的物料;
所述壳体的夹套和桨叶轴内壁把干燥水分所需的热量传导给物料;
所述桨叶轴上排列着密集叶片,叶片为楔形,桨叶轴一端连接有热介质导入的旋转接头。
进一步的,所述螺旋干燥机还包括传动装置,传动装置为螺旋干燥机的运作提供动力,传动装置包括减速机,减速机连接有小链轮,小链轮通过双排滚子链条连接有大链轮,大链轮安装在桨叶轴上;
所述螺旋干燥机的生物加热介质为蒸汽、热水或导热油等,加热介质通入壳体1的夹套和两根桨叶轴中,以传导加热的方式对物料进行加热干燥,不同的物料桨叶轴的结构有所不同。
进一步的,所述煅烧系统包括YGLD沸腾煅烧炉,YGLD沸腾煅烧炉包括煅烧部分和沸腾部分,YGLD沸腾煅烧炉的煅烧部分内部是床层状态,烘干系统出来物料经双层振筛将大颗粒除去后,细粉经斗提机喂入YGLD沸腾煅烧炉的选分装置,再由选分装置进入YGLD沸腾煅烧的煅烧部分;
YGLD沸腾煅烧炉包括炉体,炉体的底部设有气体的分布板,分布板上设置有风帽,为的是在停止工作时支撑固体粉料不致漏粉,在工作时使气流从底部均匀地进入床层,达到均布气流的作用。
进一步的,所述YGLD沸腾煅烧的煅烧部分包括四个煅烧室和流化床,四个煅烧室是相对独立的空间,第一煅烧室的床层上界面上部设有连续进料的投料机和选分器,在最末煅烧室的床层上界面处的炉壁上设有溢流孔,溢流孔用于出料;
所述煅烧室之间设置有阻流板,阻流板将炉内流化床分成多个分室部分,煅烧室的底部是连通的,生石膏粉先进入前面的部分,在此脱掉大部分结晶水,然后通过下部的通道进入下一个分室,依次在这里完成最终的脱水过程。
本发明所述的YGLD分室石膏煅烧工艺的换热系统,具有以下有益效果:
利用螺旋干燥机加沸腾炉的烘干煅烧二步法制备建筑石膏,具有能耗低、工艺简单、产品质量稳定、易控制等显著优点,具体如下:
1、采用螺旋干燥机进行预干燥,湿物料初始含水量可达30%以上(气流闪烧干燥要求物料含水不高于10%);螺旋干燥机采用传导方式传热,热源与物料不直接接触,避免对物理污染。
2、YGLD沸腾煅烧炉内部物料通过加热的压缩空气在煅烧室内呈沸腾状态,此状态使物料换热更充分,便于物料内水分的蒸发。
3、YGLD沸腾煅烧炉采用分室结构,物料在室内串联流动,各室之间设置不同阻流板,利用干粉自然流动性和高温压缩空气,使物料在各室之间有序流动,保证干燥时间及效果。
4、YGLD沸腾煅烧炉与物料接触部分采用耐高温、耐磨材质,保证设备使用寿命。
5、YGLD沸腾煅烧炉传热箱采用圆角及悬浮式结构设计,减小设备对物料的阻力,减小物料对设备的磨损。
6、YGLD沸腾煅烧炉进料口出设置物料选分装置,通过罗茨风机提供压缩空气,使物料沸腾,粉状物料随压缩空气进入煅烧一室,大颗粒物料进入下部的集料口,定时排出炉外,防止大颗粒进入煅烧炉对列管进行磨损和对风帽造成堵塞。
7、YGLD沸腾煅烧炉内部物料流动需要压缩空气提供动力,故在煅烧炉顶部采用高效旋风除尘器进行一级预处理,处理后的烟气汇入后级布袋除尘器进行最终处理,废气达到10mg/m3以下排放,不造成环境污染。
下面结合附图和实施例对本发明技术作进一步说明。
附图说明
附图1为本发明实施例中螺旋干燥机的结构示意图;
附图2为本发明实施例中螺旋干燥机另一的结构示意图
附图3为本发明实施例中煅烧沸腾炉的结构示意图;
附图4为本发明实施例中蓄热室和加热管排布示意图;
附图5为本发明实施例中煅烧沸腾炉中煅烧部分的结构示意图;
附图6为本发明实施例中生产系统的实现方法流程图。
具体实施方式
实施例,如图1至6所示,一种用脱硫石膏生产建筑石膏的生产系统,包括上料系统、烘干系统、煅烧系统、除尘系统、控制系统、电视监控防范系统、燃烧系统、物料存储包装系统,上料系统用于上料石膏物料,石膏物料从上料系统输出到烘干系统,烘干系统用于石膏物料的干燥,石膏物料从烘干系统输出到煅烧系统和燃烧系统,煅烧系统和燃烧系统用于将石膏物料煅烧为建筑石膏,建筑石膏从煅烧系统和燃烧系统输出到物料存储包装系统,物料存储包装系统用于对建筑石膏进行包装,除尘系统应用在生产系统的各子系统中去除生产中灰尘,控制系统用于控制生产系统的各子系统自动运行,电视监控防范系统对生产系统的各子系统的运行进行监控。
一、上料系统
所述上料系统包括储料斗,料场上的脱硫石膏或磷石膏经铲车运至车间物料储料斗,储料斗的顶部设置有栅格,防止大型异物进入储料斗,储料斗的底部设置有仓壁振动器和破拱装置,防止湿物料结拱搭桥。
所述上料系统还包括输料皮带机和锤式破碎机,输料皮带机设置在储料斗的下部,储料斗通过输料皮带机接到锤式破碎机,物料通过输料皮带机喂入锤式破碎机,物料经过破碎后进入烘干系统。
二、烘干系统
所述烘干系统包括螺旋干燥机和皮带输送机,皮带输送机将破碎后物料输送至螺旋干燥机,皮带输送机头部设置有永久磁铁进行除铁,防止金属物料进入对其他设备造成损伤。
所述螺旋干燥机内胆采用全不锈钢结构,防酸碱,耐腐蚀。
所述螺旋干燥机包括壳体1、桨叶轴2、干燥机槽体3,桨叶轴2设置在干燥机槽体3内,干燥机槽体3的上端设有端盖4,端盖4与壳体1共同围成干燥机槽体3。
所述壳体1的形状是W形,壳体1设有夹套。
所述桨叶轴2是空心的,桨叶轴2的数量是两根,两桨叶轴2反向旋转,两桨叶轴2交替地分段压缩(在两轴桨叶斜面相距最近时)和膨胀(在两轴桨叶面相距离最远时)斜面上的物料,使传热面附近的物料被激烈搅动,提高了传热效果。
所述壳体1的夹套和桨叶轴2内壁把干燥水分所需的热量传导给物料。
所述桨叶轴2上排列着密集叶片9,叶片9为楔形,叶片9的倾斜面和颗粒或粉末层的联合运动所产生的分散力,使附着于加热斜面上的物料易于自动地清除,桨叶轴2一端连接有热介质导入的旋转接头5。
所述螺旋干燥机还包括传动装置,传动装置为螺旋干燥机的运作提供动力,传动装置包括减速机6,减速机6连接有小链轮7,小链轮7通过双排滚子链条连接有大链轮8,大链轮8安装在桨叶轴2上。
所述螺旋干燥机的生物加热介质为蒸汽、热水或导热油等,加热介质通入壳体1的夹套和两根桨叶轴2中,以传导加热的方式对物料进行加热干燥,不同的物料桨叶轴2的结构有所不同。
物料由螺旋干燥机的加料口加入,在两根桨叶轴2的搅拌作用下,更新介面,同时推进物料至出料口,被干燥的物料由出料口排出。
物料在干燥过程中,螺旋干燥机一边在给物料加热的同时一边又对物料进行搅拌,从而进行加热面的更新, 具有较高的传热效率和传热面自清洁的功能,是一种连续传导加热干燥机。
所述螺旋干燥机特点:
1 、螺旋干燥机结构紧凑,装置占地面积小;
由螺旋干燥机结构可知,干燥所需热量主要是由带有夹套的W形壳体的内壁和空心轴壁提供,所以单位体积螺旋干燥机的传热面大,可节省螺旋干燥机占地面积,减少基建投资。
2、热量利用率高;
干燥所需热量不是靠热气体提供,减少了热气体带走的热损失。由于设备结构紧凑,且辅助装置少,散热损失也减少,热量利用率可达80%-90%。
3、搅拌叶片具有自净能力;
叶片的倾斜面和颗粒或粉末层的联合运动所产生的分散力,使附着于加热斜面上的物料易于自动地清除,另外,由于两轴桨叶反向旋转,交替地分段压缩(在两轴桨叶斜面相距最近时)和膨胀(在两轴桨叶面相距离最远时)斜面上的物料,使传热面附近的物料被激烈搅动,提高了传热效果。螺旋干燥机传热系数较高,为85—350W/(M2•K)。
4、气体用量少,可相应的减少或省去部分辅助设备;
由于不需用气体来加热,因此极大地减少了干燥过程中气体用量。采用楔形桨叶式干燥机只需少量气体用于携带蒸发出湿分,气体用量很少,只须满足在干燥操作温度条件下,干燥系统不凝结露水。
由于气体用量少,干燥机内气体流速低,被气体挟带出的粉尘少,干燥后系统的气体粉尘回收方便,可以缩小旋风分离器尺寸,省去或缩小布袋除尘器。气体加热器,鼓风机等规模都可缩小,节省设备投资。
5、物料适应性广,产品干燥均匀;
干燥机内设溢流堰,可根据物料性质和干燥条件,调节干燥机内物料滞留量,可使干燥机内物料滞留量达筒体容积的70%—80%,增加物料的停留时间,以适应难干燥物料和高水分物料的干燥要求。
此外,还可调节加料速度、轴的转速和热载体温度等,在几分钟与几小时之间任意选定物料停留时间,因此对于易干燥和不易干燥物料均适用。湿含量只有0.1%,已有工业应用实例。
另外,干燥机内虽有许多搅拌叶片,物料混合均匀,但是,物料在干燥机内从加料口向出料口流动基本呈活塞流流动,停留时间分布窄,产品干燥均匀。
6、适用于多种干燥操作;
前已述及螺旋干燥机可通过多种方法来调节干燥工艺条件,而且它的操作要比流化床干燥、气流干燥的操作容易控制,所以适用于多种操作。
三、煅烧系统
所述煅烧系统包括YGLD沸腾煅烧炉,YGLD沸腾煅烧炉是化学石膏变为建筑石膏的关键设备,YGLD沸腾煅烧炉包括煅烧部分和沸腾部分,烘干系统出来物料经双层振筛将大颗粒除去后,细粉经斗提机喂入YGLD沸腾煅烧炉的选分装置,再由选分装置进入YGLD沸腾煅烧的煅烧部分。
所述YGLD沸腾煅烧炉的煅烧部分内部是床层状态,YGLD沸腾煅烧炉包括炉体10,炉体10的底部设有气体的分布板11,分布板11上设置有风帽,为的是在停止工作时支撑固体粉料不致漏粉,在工作时使气流从底部均匀地进入床层,达到均布气流的作用。
所述YGLD沸腾煅烧的煅烧部分包括四个煅烧室和流化床17,四个煅烧室是相对独立的空间,第一煅烧室12的床层上界面上部设有连续进料的投料机13和选分器14,在最末煅烧室15的床层上界面处的炉壁上设有溢流孔16,溢流孔16用于出料。
所述煅烧室之间设置有阻流板21,阻流板21将炉内流化床分成多个分室部分,煅烧室的底部是连通的,避免刚加入的生料未完成脱水过程就过早短路排出,生石膏粉先进入前面的部分,在此脱掉大部分结晶水,然后通过下部的通道进入下一个分室,依次在这里完成最终的脱水过程,再由床层上部自动溢流出炉。
所述流化床17的床层内设有蓄热室18和加热管19,蓄热室18和加热管19采用悬浮式设计,加热管19内的加热介质为高温烟气沸腾炉产生的热烟气,热量通过管壁传递给管外处于流态化的石膏粉,使石膏粉脱水分解。
所述煅烧室的上部设有多个高效旋风除尘器20,气体离开流化床时带出来的少量粉尘,由高效旋风除尘器收集后自动返回床层,已初步除尘的尾气进入后级布袋除尘器进行二次净化,干净空气由排风机抽出,排入大气。
正常工作时,从沸腾炉底部通过罗茨风机鼓入空气,通过气体分布板进入流化床,鼓入的空气不需要很多,稍稍超过临界气速,使床层实现流态化即可。此时淹没在流化床中的加热管向物料传递大量的热量,使二水石膏粉达到脱水分解的温度,二水石膏就在流化床中脱去结晶水并变为蒸气,这些蒸气与炉底鼓入的空气混合在一起,通过床层向上运动。
由于蒸气量比鼓入的空气量多得多,所以整个鼓泡床的流态化主要是靠石膏脱水形成的蒸气来实现的。由于在流化床中粉料激烈的翻滚、混合,所以在整个流化床中各处的物料温度和成分几乎是一致的。连续投入的生石膏粉,一进入床层,几乎瞬间就与床层中大量热粉料混合均匀,在热粉料中迅速脱水分解。
YGLD沸腾分室煅烧炉将具有以下特点:
a. 用YGLD沸腾分室煅烧方式能有效防止石膏粉煅烧过程中的生熟料混和现象。
传统的煅烧技术如立式炒锅、回转窑、一般沸腾炉等,由于机械、气流的搅拌作用,石膏粉在沸腾脱水过程中,二水石膏、半水石膏和无水石膏三相相互掺和,致使最终产品的相组成不可避免的出现多相化,显著降低了产品质量指标。而分室沸腾煅烧按照石膏粉的温升曲线变化人为地将煅烧过程区分成四个相对独立的脱水空间,有效避免了高低温物料的掺和现象,最终产品的相组成得到优化。
b. YGLD沸腾分室煅烧炉各室蓄热箱和换热管采用悬浮式设置,换热管间距加大跨距加大换热面积加大的设计,换热效果更换,对物料阻力更低,从而使物料流化性更佳,成品物性更稳定。
c. YGLD沸腾分室煅烧炉在一室物料入口处设置选分区,防止大颗粒进入风帽区和换热管区造成堵塞,因为流化效果是衡量物料煅烧效果的重要参数,所以尽量避免大颗粒进入煅烧炉,除进入煅烧炉前利用振动筛进行分选外,在煅烧炉进口进行再次风选,用双保险确保流化效果,保证煅烧效果。
d. 更容易调整产品的质量指标。
熟石膏粉的质量指标调整是满足不同用户要求的基本措施。但遗憾的是现有设备由于结构缺陷不能满足这一要求,而分室沸腾煅烧技术可以方便的调整石膏粉在不同脱水阶段的脱水温度、脱水时间,从而更容易得到不同凝结时间、稠度、强度要求的产品。在不加任何添加剂的情况下,采用该技术石膏粉初、终凝结时间的调整范围为3-15分钟,标准稠度65%-72%。
四、除尘系统
所述除尘系统采用了二段收尘方式,第一段为内置旋风收尘器,第二段为布袋收尘器,收尘率在99.99%左右,可以达到国标规定的一类区生产性粉尘的大气排放标准。
根据不同地区的环保要求,该系统可设计成内置电收尘器,也可设计成一级采用旋风收尘器,二级采用袋式除尘器等高效收尘系统。内置旋风除尘器下部采用自动卸料的双层翻板阀结构;后级布袋除尘器采用喷控仪设置自动喷吹模式,除尘器底部采用螺旋输送机将收集下来的物料喂入YGLD沸腾煅烧炉喂料系统,重新进行煅烧。
五、控制系统
脱硫石膏生产建筑石膏的生产系统中主煅烧炉采用二级闭环控制原理使出料温度保持相对稳定。
石膏生产系统采用组态王软件进行画面组态,由PLC进行控制组成控制系统,该控制系统对运行状态的显示包括模拟量和开关量两部分,模拟量在相应设备上以要求的工程量适时以数字显示物理量的变化;开关量以各种颜色显示设备的状态,如备妥、故障、运行、现场启动等状态。
控制系统对于设备的控制,设有三种操作方式,即CRT 自动操作方式、CRT手动操作方式和现场操作方式。
CRT自动操作方式:当操作控制条件和工艺设备都符合要求是在中控室发出命令,现场按照程序要求运行
CRT 手动操作方式:人工依照工艺要求分别对工艺设备进行操作,在中控室发出命令,(如调整皮带秤流量即调整进粉量,调整温度等)。
现场手动操作方式:在设备现场对设备进行操作。
控制系统采用自动、手动、软手动三种操作模式,在各设备处于“集中”时,通过“自动/手动”按钮对现场的设备进行自动和软启动操作,当设备处于“本地”时,可通过机旁按钮进行现场手动操作。
控制系统包括:系统流程主画面、秤标定界面、历史曲线界面、报表显示与打印界面四个操作画面。
在程序控制方面,通过PT100检测料温,由PID进行计算,适时根据设定的料温来调整加料速度,并始终保持设定温度。
六、电视监控防范系统
所述电视监控防范系统包括系统前端模块、传输模块、控制模块、显示模块、记录模块等五大部分组成,前端模块是由安装在现场的摄像机、防盗探测器、云台、解码器等设备组成,传输模块是介于前端模块与控制模块的连接线路,控制模块是用来控制前端模块的主控系统,记录模块是指用来记录前端影像的录像机、计算机硬盘等设备。
七、燃烧系统
所述燃烧系统包括高温烟气沸腾炉22,高温烟气沸腾炉22属于YGLD沸腾煅烧炉的沸腾部分,高温烟气沸腾炉22是石膏煅烧系统的热源,其工作原理是通过高压风机鼓入高压空气使固体燃料煤在流化床中呈“流态化”,并在沸腾状态下进行燃烧。
所述高温烟气沸腾炉22是一个蓄热量很大的热源,有利于燃料的迅速着火和燃烧,该流态化燃烧炉的燃料燃烬率达到98%以上。
所述高温烟气沸腾炉22设置在YGLD沸腾煅烧炉的煅烧部分下部,高温烟气沸腾炉中积累了大量灼热的炉料,其中95%以上是热灰渣和砂子,5%左右是可燃物质,温度约850℃~1050℃,即使燃用1486千焦/千克左右的石煤,每秒钟新加入炉内的冷燃料只占炉膛流化床床容量的1%左右,而炉床丰富的热源将煤料迅速加热着火燃烧,所以沸腾燃烧的适应性很强,不仅能燃优质燃料还可以烧各种劣质燃料,包括含灰份高达80%的石煤和含水份高达60%的褐煤、洗煤矿石和煤泥等。
由于在配套系统中实现了自动化,给风、给煤连续均匀,所以炉内可以保持恒温,确保产品质量的稳定性。
沸腾炉燃烧产生的热烟气由上部的烟气引风机引入YGLD分室石膏煅烧主炉的高温换热管。
八、物料存储包装系统
所述物料存储包装系统包括暂存斗、喂料斗提机、储料仓,煅烧炉出口物料进入出口处暂存斗进入喂料斗提机后进入几个联通的储料仓,斗提机出口利用圆形分料器进行各个料仓分配,由于储料仓较大,各时段成品可能存在部分差异,故各储料仓在物料陈化阶段序进行物料混合,所以在各储料仓间设置联通装置,以便使各储料仓石膏性能相近。
所述储料仓底部设置有闸板阀、卸料器及管道,物料进入料仓下部的散料包装机,物料装包称重后封包,利用皮带输送机进行装车运走,装包及转运过程中会有粉尘外溢,故在皮带转运处设置清包吸风装置,防止粉尘污染环境。
一种用脱硫石膏生产建筑石膏的生产系统的实现方法是采用二水石膏预烘干、沸腾炉煅烧的二步法来煅烧建筑石膏粉。
所述实现方法具体包括以下步骤:
用装载机将原料从原料堆场送至进料斗,经破碎除铁后由皮带输送机送入螺旋干燥机烘干去除游离水,湿法脱硫生成的脱硫石膏经真空皮带脱水机脱水后含有10%的游离水,该处热源用电厂现有过热蒸汽或导热油炉;
螺旋干燥机出料后经集料器收料,经提升输送设备送入YGLD煅烧沸腾炉煅烧,采用高温沸腾热风炉的热烟气为热源;
煅烧完毕后脱硫石膏熟粉进熟粉料仓陈化,使用时通过包装机及皮带进行装车转运。
所述实现方法中换热系统运用了传导的换热方式,即利用螺旋干燥机进行物料预热,初步游离水分的蒸发此时物料含水小于5%,后级利用YGLD沸腾分室煅烧炉使脱硫石膏析出1.5个结晶水,达到建筑石膏的性能;在确保产品质量稳定性的同时,全面提高换热效率,节省能源。
预热过程的换热方式
利用螺旋干燥机在短时间之内,高含水的石膏原料与螺旋干燥机螺旋轴、桨叶、夹套等进行瞬间传导换热,将原料表面游离水迅速蒸发,预干燥后的石膏粉通过回收器回收至预热仓,预热过程的有益效果如下:
a、降低原料的表面水含水率,经过预热后原料的含水率一般下降5%左右;
b、提高原料进入主煅烧炉时的料温,避免结团现象;
c、将原料中的重质部分及大颗粒物料通过“振筛”分离出来,利用罗茨风机风压进行二次风选,防止大颗粒进入YGLD沸腾分室煅烧炉,造成风帽及通道堵塞影响流化效果;
d、对于生石膏通过预热进入YGLD沸腾分室煅烧炉的第一煅烧室与高温热管接触,可迅速去除生石膏中的有机类有害杂质。
煅烧过程的换热方式
YGLD分室沸腾石膏煅烧炉主体换热部分采用了两种不同的换热方式:即对流和传导换热。在主煅烧炉的第一煅烧室、第二煅烧室采用高温热管换热技术进行传导换热;同时经过加热后的压缩风通过置于底部的风伞直接作用于石膏粉进行对流换热,并使第一煅烧室、第二煅烧室的物料呈现出在高温热风作用下的流态化换热状态,更大程度地改善了气、固两相的传热传质效率,同时特有的打散装置可及时解决高含水率原料带来的结团问题,这些特点一般沸腾炉并不具有。
根据经验,允许原料的含水率≤15%,物料在第一煅烧室、第二煅烧室已完成对原料表面水的蒸发任务,通过溢流方式进入第三煅烧室。
YGLD分室石膏煅烧炉的第三煅烧室、第四煅烧室专为煅烧石膏粉结晶水而设计,在蒸发掉所有的吸附水之后,二水石膏粉将在此空间脱去1.5个结晶水并形成半水石膏,其反应式为:
Caso4·2H2O= Caso4·0.5H2O+1.5 H2O
高温热风在前级完成对吸附水的蒸发换热之后,进入后级区域,这时,热烟气的温度已显著降低,对煅烧石膏结晶水特别有利,可防止高温煅烧对产品相组成的影响,最大程度地避免因无水石膏的含量增加对产品稳定性带来的破坏作用。
以上所述为本发明最佳实施方式的举例,其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准,任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换,也在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用脱硫石膏生产建筑石膏的生产系统,包括上料系统、烘干系统、煅烧系统、除尘系统、燃烧系统、物料存储包装系统,其特征在于:所述上料系统用于上料石膏物料,石膏物料从上料系统输出到烘干系统,烘干系统用于石膏物料的干燥,石膏物料从烘干系统输出到煅烧系统和燃烧系统,煅烧系统和燃烧系统用于将石膏物料煅烧为建筑石膏,建筑石膏从煅烧系统和燃烧系统输出到物料存储包装系统,物料存储包装系统用于对建筑石膏进行包装,除尘系统应用在生产系统的各子系统中去除生产中灰尘。
2.如权利要求1所述的一种用脱硫石膏生产建筑石膏的生产系统,其特征在于:所述烘干系统包括螺旋干燥机,螺旋干燥机包括壳体1、桨叶轴2、干燥机槽体3,桨叶轴2设置在干燥机槽体3内,干燥机槽体3的上端设有端盖4,端盖4与壳体1共同围成干燥机槽体3;
所述壳体1的形状是W形,壳体1设有夹套;
所述桨叶轴2是空心的,桨叶轴2的数量是两根,两桨叶轴2反向旋转,两桨叶轴2交替地分段压缩和膨胀斜面上的物料;
所述壳体1的夹套和桨叶轴2内壁把干燥水分所需的热量传导给物料;
所述桨叶轴2上排列着密集叶片9,叶片9为楔形,桨叶轴2一端连接有热介质导入的旋转接头5。
3.如权利要求2所述的一种用脱硫石膏生产建筑石膏的生产系统,其特征在于:所述螺旋干燥机还包括传动装置,传动装置为螺旋干燥机的运作提供动力,传动装置包括减速机6,减速机6连接有小链轮7,小链轮7通过双排滚子链条连接有大链轮8,大链轮8安装在桨叶轴2上;
所述螺旋干燥机的生物加热介质为蒸汽、热水或导热油等,加热介质通入壳体1的夹套和两根桨叶轴2中,以传导加热的方式对物料进行加热干燥,不同的物料桨叶轴2的结构有所不同。
4.如权利要求1所述的一种用脱硫石膏生产建筑石膏的生产系统,其特征在于:所述煅烧系统包括YGLD沸腾煅烧炉,YGLD沸腾煅烧炉包括煅烧部分和沸腾部分,YGLD沸腾煅烧炉的煅烧部分内部是床层状态,烘干系统出来物料经双层振筛将大颗粒除去后,细粉经斗提机喂入YGLD沸腾煅烧炉的选分装置,再由选分装置进入YGLD沸腾煅烧的煅烧部分;
YGLD沸腾煅烧炉包括炉体10,炉体10的底部设有气体的分布板11,分布板11上设置有风帽,为的是在停止工作时支撑固体粉料不致漏粉,在工作时使气流从底部均匀地进入床层,达到均布气流的作用。
5.如权利要求1所述的一种用脱硫石膏生产建筑石膏的生产系统,其特征在于:所述YGLD沸腾煅烧的煅烧部分包括四个煅烧室和流化床17,四个煅烧室是相对独立的空间,第一煅烧室12的床层上界面上部设有连续进料的投料机13和选分器14,在最末煅烧室15的床层上界面处的炉壁上设有溢流孔16,溢流孔16用于出料;
所述煅烧室之间设置有阻流板21,阻流板21将炉内流化床分成多个分室部分,煅烧室的底部是连通的,生石膏粉先进入前面的部分,在此脱掉大部分结晶水,然后通过下部的通道进入下一个分室,依次在这里完成最终的脱水过程。
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