CN108863125A - 采用过热蒸汽煅烧石膏的装置 - Google Patents

Abstract

本专利涉及一种采用过热蒸汽煅烧石膏的装置，属于脱硫石膏的再利用。本发明采用的技术方案是：采用过热蒸汽煅烧石膏的装置，包括存储过热蒸汽并设有温度传感器和压力变送器的缓冲罐和煅烧炉，所述煅烧炉的侧面设有进料口和出料口，煅烧炉的下部设有进气口，煅烧炉的顶部设有出尘口，缓冲罐通过进蒸汽管道连接于煅烧炉的中部位置，煅烧炉相对蒸汽进口另一侧设蒸汽出口并通过出蒸汽管道接入出蒸汽缓冲罐，蒸汽管道上设有调节阀、流量计、温度传感器和压力变送器；所述煅烧炉的炉壁上的不同位置、出料口处和进料口处分别设有温度传感器，出蒸汽管道上设有温度传感器和压力变送器。

Description

采用过热蒸汽煅烧石膏的装置

技术领域

本专利涉及一种采用过热蒸汽煅烧石膏的装置，属于脱硫石膏的再利用。

背景技术

由于脱硫生成大量的脱硫石膏，为了资源再次更好的利用，所以对脱硫石膏进行再次处理，已达到废物再利用。

但是由于废气脱硫石膏的成分复杂，每批次的不同脱硫石膏，其成分也会有较大的不同，因而对脱硫石膏的利用需要对其成分精确的测量，进而确定对其改造添加的成分进行计算确定。

脱硫石膏煅烧中喂料方式是确保产量和质量的重要因素，尤其对石膏煅烧炉而言，由于喂料过多，锅炉温度下降，温度波动较大，很难煅烧出合格的石膏粉（主要生粉较多）。同时喂料过少会引起煅烧炉温度升高，石膏粉很容易过烧。现代工业为提高产品合格率对喂料有严格的要求，喂料波动越来越小，严格控制在一定范围内。喂料自动调节的任务是维持煅烧炉温度在一定范围内变化。引起煅烧炉温度变化主要因素是喂料变化、蒸汽流量的变化、蒸汽的温度及压力的变化。在蒸汽波动幅度较大时，喂料量应随之变化，人工喂料已不能满足生产了。

传统控制方式为人工根据出料温度调整蒸汽的进量，这样难免会出现温度波动性大，工人长期操作造成疲劳，给生产带来隐患。如果采用自动化控制系统可以利用控制器对出料温度进行实时监测，通过预设的控制目标温度，控制器会自动跟踪调整蒸汽阀门，从而实现出料温度的恒定，无需人工干预调整。

发明内容

本发明提供一种采用过热蒸汽煅烧石膏的装置，解决采用过热蒸汽煅烧石膏的控制问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

采用过热蒸汽煅烧石膏的装置，包括存储过热蒸汽并设有温度传感器和压力变送器的缓冲罐和煅烧炉，所述煅烧炉的侧面设有进料口和出料口，煅烧炉的下部设有进气口，煅烧炉的顶部设有出尘口，缓冲罐通过进蒸汽管道连接于煅烧炉的中部位置，煅烧炉相对蒸汽进口另一侧设蒸汽出口并通过出蒸汽管道接入出蒸汽缓冲罐，蒸汽管道上设有调节阀、流量计、温度传感器和压力变送器；

所述煅烧炉的炉壁上的不同位置、出料口处和进料口处分别设有温度传感器，出蒸汽管道上设有温度传感器和压力变送器。

还包括加料装置，加料装置包括存储有烘干后石膏的中间仓，中间仓的出口处设螺旋计量装置，螺旋计量装置的出料端通过输送机将烘干后石膏送到煅烧炉的进料口。

所述出尘口通过管道连接于旋风除尘器，旋风除尘器的出气口连接布袋除尘器，布袋除尘器的出气口设有负压风机，进气口通过管道连接罗茨风机。

所述螺旋计量装置为前后前后顺序布置的两组，后一组螺旋计量装置的出料端设提升输送机，提升输送机的出料端通入进料口。

所述调节阀、流量计、温度传感器和压力变送器通过电路连接于DCS控制系统。

本发明的优点在于：采用具有反馈功能的DCS控制系统使煅烧炉处于最佳工况，煅烧炉出力效率最高，起到节能、延长煅烧炉炉使用寿命的效果。

能使煅烧炉内温度处于平衡状态，煅烧炉的温度处于设定值，波动很小，使产品质量稳定，提高了产品质量。传感器能够进行参数信息反馈，具有报警功能，并能实现联锁停机功能，可以先对危险的参数设置报警，提醒操作人员注意，以尽早发现事故隐患，减少事故的发生，如果工况继续趋于危险状态，系统将自动停机，从而提高了系统的安全性。

本系统将原来由操作人员完成的很大一部分工作，如调节喂料、蒸汽阀开度控制、定时的运行数据记录等等工作，现在由DCS来完成，工作的劳动强度大大减轻了。

附图说明

图1是本发明的连接关系图。

图2是本发明的DCS控制系统图，

图3是本发明的控制原理图一，

图4是本发明的控制原理图二；

附图标记：

1、缓冲罐，2、煅烧炉，3、进料口，4、出料口，5、进气口，6、出尘口，7、蒸汽管道，8、出蒸汽管道，9、出蒸汽缓冲罐，10、调节阀，11、流量计，12、温度传感器，13、压力变送器，14、中间仓，15、螺旋计量装置，16、输送机，17、旋风除尘器，18、布袋除尘器，19、负压风机，20、罗茨风机，21、DCS控制系统。

具体实施方式

过热蒸汽煅烧石膏组成的煅烧系统是一个复杂的调节对象，它有许多调节参数，这些参数存在着交叉影响，因此设计系统方案时要综合考虑这些因素。

本专利技术方案，如图1所示，包括存储过热蒸汽并设有温度传感器12和压力变送器13的缓冲罐1和煅烧炉2，所述煅烧炉2的侧面设有进料口3和出料口4，煅烧炉2的下部设有进气口5，煅烧炉2的顶部设有出尘口6，缓冲罐1通过进蒸汽管道7连接于煅烧炉2的中部位置，煅烧炉2相对蒸汽进口另一侧设蒸汽出口并通过出蒸汽管道8接入出蒸汽缓冲罐9，蒸汽管道7上设有调节阀10、流量计11、温度传感器12和压力变送器13；所述煅烧炉2的炉壁上的不同位置、出料口4处和进料口3处分别设有温度传感器12，出蒸汽管道8上设有温度传感器12和压力变送器13。

所述调节阀10、流量计11、温度传感器12和压力变送器13通过电路连接于DCS控制系统.

还包括加料装置，加料装置包括存储有烘干后石膏的中间仓14，中间仓14的出口处设螺旋计量装置15，螺旋计量装置15的出料端通过输送机16将烘干后石膏送到煅烧炉2的进料口3。中间仓14的下部设有气动阀用于控制加料的开始和停止。所述螺旋计量装置15为前后顺序布置的两组，后一组螺旋计量装置15的出料端设提升输送机，提升输送机的出料端通入进料口3。

所述出尘口6通过管道连接于旋风除尘器17，旋风除尘器17的出气口连接布袋除尘器18，布袋除尘器18的出气口设有负压风机19，进气口5通过管道连接罗茨风机20。

蒸汽管道及出蒸汽管道上分别设有两并联的手动阀，用于在DCS控制系统停机状态的蒸汽控制。

其中DCS控制系统采用上位机加DCS系统构成，如图2所示，标准的4~20mA信号通过DCS的I/O模块输入系统、上位计算机并和DCS采用通讯的方式来连接。DCS具有开路和短路实时检查功能，出现问题自动报警，能够克服零漂和增益变化的影响。实时信息可在0.5秒的时间内刷新显示,所有重要数据实时采集，监视整个控制系统的运行。

本技术中采用DCS控制系统自动化控制，对煅烧炉温度进行实时监测，通过预设的控制目标温度，自动跟踪调整喂料量，从而实现煅烧炉温度的恒定，无需人工干预调整。

具体的来看，DCS控制系统能够实现连锁、报警功能

（1）控制系统报警：

控制系统可对重要参数设置报警。例如煅烧炉中温度实际值超过设定的上限、上上限、下限、下下限时，系统将会以声光形式发出报警，提醒中控操作工注意，各限值可根据实际情况修正。

（2）煅烧炉控制系统联锁：

煅烧炉计算机控制系统设置了“投入/联锁/解除”选择软开关，当此选择软开关置于“投入”位置时，系统出现某些参数越过极限、或主设备过流时，系统发出声光报警，同时系统将紧急停机；当此选择开关置于“解除”位置时，系统在超限时不会全线停机，主要用于调试或检修时使用。

本专利申请中的喂料过程采用自动控制来实现，如图3所示；煅烧炉的控制流程如图4所示。

通过DCS控制系统，可对蒸汽煅烧石膏炉的有关参数进行实时的检测与控制，并通过现场组态和各种具有针对的优化算法的控制，使系统达到优化控制，经济运行之目的。

正常工作时，当组态好的软件在DCS和上位机安装好后，它就可独立完成各种测控任务。用户通过点击软按键来实时改变显示的画面，以满足各种观测要求，同时，如工况变化需改变设定值时，也可由它来设定。

DCS控制系统的安装要求，接地：计算机灵敏度很高，且输入输出都是小信号，计算机端接入接地母线，信号模板等地线同样接入接地母线，接地母线必须单独接地，不得接入其他电气及建筑接地以免引入浮电位；信号隔离：所有输入、输出信号全部经过光电隔离，隔离电压大于1000V，所有输入信号之间，输出信号之间，输入与输出之间无干扰和相互影响。

DCS控制系统配置情况为：

石膏煅烧炉1台，控制柜1台，柜上包括主要辅机的指令开关，仪表。

具体设备选型：

1、DCS选用美国ABB

2、变频器采用西门子产品。

3、软启动器选用AB产品。

4、电动阀门选用上海蝶灵产品

5、压力变送器、压差变送器、流量计选用西森。

6、热电偶、热电阻变选用上海自动化产品

7、称重传感器、速度传感器选用塞姆产品

8、主要元器件选用国内优质产品。

本产品的优点效果，

1．节能、延长煅烧炉使用寿命：DCS控制系统使煅烧炉处于最佳工况，煅烧炉出力效率最高，起到节能、延长煅烧炉炉使用寿命的效果。

2．保证煅烧出来产品质量稳定：DCS控制系统能使煅烧炉内温度处于平衡状态，煅烧炉的温度处于设定值，波动很小，使产品质量稳定，提高了产品质量。

3．提高系统的安全性：系统设置了报警系统，并且有联锁停机功能，可以先对危险的参数设置报警，提醒操作人员注意，以尽早发现事故隐患，减少事故的发生，如果工况继续趋于危险状态，系统将自动停机，从而提高了系统的安全性。

4．减轻工人的劳动强度：原来由操作人员完成的很大一部分工作，如调节喂料、蒸汽阀开度控制、定时的运行数据记录等等工作，现在由DCS来完成，工作的劳动强度大大减轻了。

5．主要控制回路实现手动/自动无扰动切换：DCS控制系统能自动跟踪控制回路的动作方向、位置，在手动切换到自动、自动切换到手动时，能够实现手动/自动无扰动切换。

Claims (5)

1.一种采用过热蒸汽煅烧石膏的装置，其特征是，包括存储过热蒸汽并设有温度传感器（12）和压力变送器（13）的缓冲罐（1）和煅烧炉（2），所述煅烧炉（2）的侧面设有进料口（3）和出料口（4），煅烧炉（2）的上部设有进气口（5），煅烧炉（2）的顶部设有出尘口（6），缓冲罐（1）通过进蒸汽管道（7）连接于煅烧炉（2）的中部位置，煅烧炉（2）相对蒸汽进口另一侧设蒸汽出口并通过出蒸汽管道（8）接入出蒸汽缓冲罐（9），蒸汽管道（7）上设有调节阀（10）、流量计（11）、温度传感器（12）和压力变送器（13）；

所述煅烧炉（2）的炉壁上的不同位置、出料口（4）处和进料口（3）处分别设有温度传感器（12），出蒸汽管道（8）上设有温度传感器（12）和压力变送器（13）。

2.根据权利要求1所述的采用过热蒸汽煅烧石膏的装置，其特征是，还包括加料装置，加料装置包括存储有烘干后石膏的中间仓（14），中间仓（14）的出口处设螺旋计量装置（15），螺旋计量装置（15）的出料端通过输送机（16）将烘干后石膏送到煅烧炉（2）的进料口（3）。

3.根据权利要求1所述的采用过热蒸汽煅烧石膏的装置，其特征是，所述出尘口（6）通过管道连接于旋风除尘器（17），旋风除尘器（17）的出气口连接布袋除尘器（18），布袋除尘器（18）的出气口设有负压风机（19），煅烧炉底部的进风口通过管道连接罗茨风机（20）。

4.根据权利要求2所述的采用过热蒸汽煅烧石膏的装置，其特征是，所述螺旋计量装置（15）为前后顺序布置的两组，后一组螺旋计量装置（15）的出料端设提升输送机，提升输送机的出料端通入进料口（3）。

5.根据权利要求1-4中任一所述的采用过热蒸汽煅烧石膏的装置，其特征是，所述调节阀（10）、流量计（11）、温度传感器（12）和压力变送器（13）通过电路连接于DCS控制系统。