CN110451831A - 建筑石膏粉煅烧工艺及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及石膏粉生产技术领域，提供了一种建筑石膏粉煅烧工艺及装置，利用第三个沸腾煅烧炉内排出的低温烟气Ⅰ与热风炉内的高温烟气S0混合，调配出为前三个沸腾煅烧炉提供热源的高温烟气S1和高温烟气S2，实现烟气余热的循环利用；利用第四个沸腾煅烧炉内排出的热空气S3 ′与第三个沸腾煅烧炉内排出的低温烟气Ⅱ混合，调配出输送至热风炉的鼓风入口的混合气体S4，提高了热风炉助燃风的温度，进而降低了助燃风的含氧量和热风炉内燃烧室的温度，提高了热利用效率；与现有技术相比，本发明可至少提高10％的热利用率，生产效率提高15％以上。
Description
技术领域
本发明涉及石膏粉生产技术领域，特别涉及一种建筑石膏粉煅烧工艺及装置。
背景技术
磷石膏等化学石膏和天然石膏的主要成分为二水硫酸钙，要使其成为有实用价值的建筑材料，必须使其脱除部分结晶水制成半水石膏，该过程称为石膏的煅烧。
目前，石膏的煅烧工艺主要为：先将游离水含量为15％左右的磷石膏经过混合、打散、干燥、脱水后，制成游离水含量≤2％的石膏粉；然后再将石膏粉依次输送至多个沸腾煅烧炉中继续煅烧，进而制成合格的建筑石膏粉。现有的石膏煅烧工艺中，通常采用燃气热风炉或燃煤热风炉为沸腾煅烧炉内提供高温烟气，高温烟气依次进入或并联接入到四个沸腾煅烧炉内、并与石膏粉进行间接热交换而降温，降温后的低温烟气通过管道排放或加以预热利用，但是这种煅烧工艺存在煅烧炉热量分布不均衡、煅烧温度不稳定、烟气排放量大、能耗高、热利用率低的缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可提高热利用率的建筑石膏粉煅烧工艺及装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：建筑石膏粉煅烧工艺，首先，将磷石膏进行打散和预干燥处理，制成石膏粉；然后，将石膏粉依次输送到四个沸腾煅烧炉内；石膏粉先在前三个沸腾煅烧炉内煅烧，再在第四个沸腾煅烧炉内冷却和转相；
从热风炉内的燃烧室排出的温度为T0的高温烟气S0流过热风炉内的混风室后被调节温度而分成温度为T1的高温烟气S1和温度为T2的高温烟气S2；其中，T0>T1>T2；
高温烟气S1通过管道输送到第一个沸腾煅烧炉内、并与石膏粉进行间接热交换而降温，温度降为T1′的低温烟气S1′通过管道排出；
高温烟气S2通过管道依次输送到第二个沸腾煅烧炉和第三个沸腾煅烧炉内、并与石膏粉进行间接热交换而降温，温度降为T2′的低温烟气S2′通过管道排出；
温度为T3的常温空气S3通过管道输送到第四个沸腾煅烧炉内、并与石膏粉进行间接热交换而升温，温度升为T3′的热空气S3′通过管道排出；
从第三个沸腾煅烧炉内排出的低温烟气S2′被分为两股低温烟气，分别是低温烟气Ⅰ和低温烟气Ⅱ；低温烟气Ⅰ通过管道输送到热风炉内的混风室中与从燃烧室排出并进入该混风室的高温烟气S0进行混合后而分成高温烟气S1和高温烟气S2；
低温烟气Ⅱ与从第四个沸腾煅烧炉排出的热空气S3′混合后而变成温度为T4的混合气体S4，混合气体S4通过管道输送至热风炉的燃烧室的鼓风入口。
进一步的，高温烟气S0的温度为T0，850℃≤T0≤950℃；高温烟气S1的温度为T1，700℃<T1≤800℃；高温烟气S2的温度为T2，600℃≤T2≤700℃；低温烟气S1′的温度为T1′，165℃≤T1′≤175℃；低温烟气S2′的温度为T2′，175℃≤T2′≤185℃；常温空气S3的温度为T3，10℃<T3≤30℃；热空气S3′的温度为T3′，55℃≤T3′≤65℃；混合气体S4的温度为T4，95℃<T4≤105℃。
进一步的，所述磷石膏通过锤式烘干机进行打散和预干燥处理。
进一步的，从热风炉的混风室排出的高温烟气S1被分成两股高温烟气，分别是高温烟气Ⅰ和高温烟气Ⅱ；
高温烟气Ⅰ通过管道输送到第一个沸腾煅烧炉内、并与石膏粉进行间接热交换而降温；从第一个沸腾煅烧炉排出的低温烟气S1′与高温烟气Ⅱ混合后而变成温度为T5的混合气体S5，混合气体S5通过管道输送至锤式烘干机内、并与磷石膏进行直接热交换。
进一步的，混合气体S5的温度为T5，500℃<T5≤600℃。
进一步的，前三个沸腾煅烧炉内的煅烧温度为130～155℃，第四个沸腾煅烧炉内的冷却温度为105～115℃。
建筑石膏粉煅烧装置，包括第一通风机、热风炉和四个并列设置的沸腾煅烧炉；前一个沸腾煅烧炉的出料口与后一个沸腾煅烧炉的进料口相连通；
所述热风炉的内部具有相连通的燃烧室和混风室；所述热风炉上设置有与混风室连通的第一低温烟气进口、第一高温烟气出口、第二高温烟气出口；
所述第一高温烟气出口通过管道与第一个沸腾煅烧炉的烟气进口连通；
所述第一通风机的出口通过管道与第四个沸腾煅烧炉的烟气进口连通，第四个沸腾煅烧炉的烟气出口通过第一管道与热风炉的燃烧室底部的鼓风入口连通；
所述第二高温烟气出口通过管道与第二个沸腾煅烧炉的烟气进口连通，第二个沸腾煅烧炉的烟气出口通过管道与第三个沸腾煅烧炉的烟气进口连通；第三个沸腾煅烧炉上具有两个烟气出口，其中一个烟气出口通过第二管道与第一管道的内部连通，另一个烟气出口通过第三管道与第一低温烟气进口连通。
进一步的，还包括锤式烘干机；所述热风炉上具有两个第一高温烟气出口，其中一个第一高温烟气出口通过管道与第一个沸腾煅烧炉的烟气进口连通，另一个第一高温烟气出口通过第四管道与锤式烘干机的烟气进口连通；所述第一个沸腾煅烧炉的烟气出口通过第五管道与第四管道的内部连通。
进一步的，还包括第二通风机、第三通风机、第四通风机；所述第二通风机串联在第一管道和第二管道的连接位置与热风炉的鼓风入口之间的第一管道上；所述第三通风机串联在第三管道上；所述第四通风机串联在第五管道上。
进一步的，还包括依次串联在第二管道上的罗茨风机换热器、烟气除尘器和第五通风机。
本发明的有益效果是：
1、本发明中，利用第三个沸腾煅烧炉内排出的低温烟气Ⅰ与热风炉内的高温烟气S0混合，调配出为前三个沸腾煅烧炉提供热源的高温烟气S1和高温烟气S2，实现烟气余热的循环利用；利用第四个沸腾煅烧炉内排出的热空气S3′与第三个沸腾煅烧炉内排出的低温烟气Ⅱ混合，调配出输送至热风炉的鼓风入口的混合气体S4，提高了热风炉助燃风的温度，进而降低了助燃风的含氧量和热风炉内燃烧室的温度，提高了热利用效率；与现有技术相比，本发明可至少提高10％的热利用率。
2、本发明中通过分别对第一个沸腾煅烧炉和第二个沸腾煅烧炉提供供热通道，可实现石膏粉分区控温煅烧，通过调整沸腾煅烧炉内的煅烧温度，可以生产出不同性能和指标的建筑石膏粉，扩大了建筑石膏粉的应用范围。
3、本发明中依据锤式烘干机和沸腾煅烧炉内每一区需要的热量，提供相对应的烟气温度，石膏粉煅烧温度处于最佳，尾气排放量小，温度低，热利用率高，同等温度和换热面积条件下，生产效率提高了15％以上。
附图说明
图1是本发明实施例的建筑石膏粉煅烧装置的结构示意图。
图中附图标记为：1-热风炉，2-沸腾煅烧炉，3-第一通风机，4-第一管道，5-第二管道，6-第三管道，7-锤式烘干机，8-第四管道，9-第五管道，11-燃烧室，12-混风室，13-第一低温烟气进口，14-第一高温烟气出口，15-第二高温烟气出口，16-除尘室，31-第二通风机，32-第三通风机，33-第四通风机，34-罗茨风机换热器，35-烟气除尘器，36-第五通风机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本发明实施例的建筑石膏粉煅烧工艺，首先，将磷石膏进行打散和预干燥处理，制成石膏粉；然后，将石膏粉依次输送到四个沸腾煅烧炉2内；石膏粉先在前三个沸腾煅烧炉2内煅烧，再在第四个沸腾煅烧炉2内冷却和转相；
从热风炉1内的燃烧室11排出的温度为T0的高温烟气S0流过热风炉1内的混风室12后被调节温度而分成温度为T1的高温烟气S1和温度为T2的高温烟气S2；其中，T0>T1>T2；
高温烟气S1通过管道输送到第一个沸腾煅烧炉2内、并与石膏粉进行间接热交换而降温，温度降为T1′的低温烟气S1′通过管道排出；
高温烟气S2通过管道依次输送到第二个沸腾煅烧炉2和第三个沸腾煅烧炉2内、并与石膏粉进行间接热交换而降温，温度降为T2′的低温烟气S2′通过管道排出；
温度为T3的常温空气S3通过管道输送到第四个沸腾煅烧炉2内、并与石膏粉进行间接热交换而升温，温度升为T3′的热空气S3′通过管道排出；
从第三个沸腾煅烧炉2内排出的低温烟气S2′被分为两股低温烟气，分别是低温烟气Ⅰ和低温烟气Ⅱ；低温烟气Ⅰ通过管道输送到热风炉1内的混风室12中与从燃烧室11排出并进入该混风室12的高温烟气S0进行混合后而分成高温烟气S1和高温烟气S2；
低温烟气Ⅱ与从第四个沸腾煅烧炉2排出的热空气S3′混合后而变成温度为T4的混合气体S4，混合气体S4通过管道输送至热风炉1的燃烧室11的鼓风入口。
热风炉1是一种热动力机械，依据燃料种类可分为煤、油、气炉等。燃料在热风炉1的燃烧室11内燃烧，可产生温度大于1000℃的烟气，而沸腾煅烧炉2内的工作温度一般不大于800℃；因此，受限于沸腾煅烧炉2的工作温度的限制，不能直接将温度大于1000℃的烟气输送至沸腾煅烧炉2内，而应将热风炉1内的烟气温度控制在不超过800℃后再输送至沸腾煅烧炉2内。为了控制热风炉1内烟气的温度，现有的方法是向热风炉1内提供足够多的的过量风，过量风系数一般需要大于4，虽然这种方式能够降低热风炉1内的烟气的温度，但是这种方式会导致实际烟气的排放量相对于理论烟气排放量高1.5～2.5倍，并导致热损失高达20％～25％，过量烟气还会导致后续的除尘环保设备投入的增加。
本实施例中，利用第四个沸腾煅烧炉2内排出的热空气S3′与第三个沸腾煅烧炉2内排出的低温烟气Ⅱ混合，调配出输送至热风炉1的鼓风入口的混合气体S4，该混合气体S4作为燃料在热风炉1的燃烧室11内燃烧时的助燃风。由于该助燃风由热空气S3′与低温烟气Ⅱ混合而成，与现有技术相比，提高了助燃风的温度，降低了助燃风中的含氧量，无需提供足够多的过量风就可降低热风炉1的燃烧室11内燃料燃烧后所产生的高温烟气S0的温度，减少烟气排放量，提高热利用率。然后利用第三个沸腾煅烧炉2内排出的低温烟气Ⅰ与热风炉1内的高温烟气S0混合，调配出为前三个沸腾煅烧炉2提供热源的高温烟气S1和高温烟气S2，实现烟气余热的循环利用。与现有技术相比，本发明可至少提高10％的热利用率。
作为优选的方案，燃料在热风炉1内的燃烧室11内燃烧后产生的高温烟气S0的温度为T0，其中，850℃≤T0≤950℃；优选的，T0＝900℃。高温烟气S0与从第三个沸腾煅烧炉2内排出的低温烟气Ⅱ在混风室12内混合后，分成高温烟气S1和高温烟气S2，其中，高温烟气S1的温度为T1，700℃<T1≤800℃，高温烟气S2的温度为T2，600℃≤T2≤700℃；优选的，T1＝750℃，T2＝650℃。高温烟气S1进入第一个沸腾煅烧炉2内与石膏粉进行间接热交换后被降为低温烟气S1′，其中，低温烟气S1′的温度为T1′，165℃≤T1′≤175℃；优选的，T1′＝170℃。高温烟气S2依次进入第二个沸腾煅烧炉2和第三个沸腾煅烧炉2内与石膏粉进行间接热交换后被降为低温烟气S2′，其中，低温烟气S2′的温度为T2′，175℃≤T2′≤185℃；优选的，T2′＝180℃。常温空气S3的温度为T3，10℃<T3≤30℃；优选的，T3＝20℃。常温空气S3进入第四个沸腾煅烧炉2内与石膏粉进行间接热交换后被升为热空气S3′，其中，热空气S3′的温度为T3′，55℃≤T3′≤65℃；优选的，T3′＝60℃。热空气S3′与从第三个沸腾煅烧炉2内排出的低温烟气Ⅱ混合后形成混合气体S4，其中，混合气体S4的温度为T4，95℃<T4≤105℃；优选的，T4＝100℃。
作为优选的方案，所述磷石膏通过锤式烘干机7进行打散和预干燥处理。磷石膏通过锤式烘干机7进行打散和预干燥后，制成石膏粉，石膏粉通过提升装置输送至第一个沸腾煅烧炉2的进料口、并进入到第一个沸腾煅烧炉2内部进行煅烧，然后石膏粉依次进入到第二个沸腾煅烧炉2、第三个沸腾煅烧炉2内煅烧，然后再进入到第四个沸腾煅烧炉2内进行冷却和转相，进而获得合格的建筑石膏粉。
作为优选的方案，从热风炉1的混风室12排出的高温烟气S1被分成两股高温烟气，分别是高温烟气Ⅰ和高温烟气Ⅱ；高温烟气Ⅰ通过管道输送到第一个沸腾煅烧炉2内、并与石膏粉进行间接热交换而降温；从第一个沸腾煅烧炉2排出的低温烟气S1′与高温烟气Ⅱ混合后而变成温度为T5的混合气体S5，混合气体S5通过管道输送至锤式烘干机7内、并与磷石膏进行直接热交换。作为优选，混合气体S5的温度为T5，500℃<T5≤600℃；优选的，T5＝550℃。本实施例中，通过由低温烟气S1′与高温烟气Ⅱ混合后而形成的混合气体S5为锤式烘干机7提供热气流，提高了烟气余热的利用率。
作为优选的方案，前三个沸腾煅烧炉2内的煅烧温度为130～155℃，第四个沸腾煅烧炉2内的冷却温度为105～115℃。优选的，第一个沸腾煅烧炉2内的煅烧温度为135℃，第二个沸腾煅烧炉2内的煅烧温度为145℃，第三个沸腾煅烧炉2内的煅烧温度为150℃，第四个沸腾煅烧炉2内的冷却温度为110℃。
本发明中依据锤式烘干机和沸腾煅烧炉内每一区需要的热量，提供相对应的烟气温度，石膏粉煅烧温度处于最佳，尾气排放量小，温度低，热利用率高，同等温度和换热面积条件下，生产效率提高了15％以上。建筑石膏粉煅烧装置，包括第一通风机3、热风炉1和四个并列设置的沸腾煅烧炉2；前一个沸腾煅烧炉2的出料口与后一个沸腾煅烧炉2的进料口相连通；所述热风炉1的内部具有相连通的燃烧室11和混风室12；所述热风炉1上设置有与混风室12连通的第一低温烟气进口13、第一高温烟气出口14、第二高温烟气出口15；所述第一高温烟气出口14通过管道与第一个沸腾煅烧炉2的烟气进口连通；所述第一通风机3的出口通过管道与第四个沸腾煅烧炉2的烟气进口连通，第四个沸腾煅烧炉2的烟气出口通过第一管道4与热风炉1的燃烧室11底部的鼓风入口连通；所述第二高温烟气出口15通过管道与第二个沸腾煅烧炉2的烟气进口连通，第二个沸腾煅烧炉2的烟气出口通过管道与第三个沸腾煅烧炉2的烟气进口连通；第三个沸腾煅烧炉2上具有两个烟气出口，其中一个烟气出口通过第二管道5与第一管道4的内部连通，另一个烟气出口通过第三管道6与第一低温烟气进口13连通。
为叙述方便，下文中所称的“上”、“下”、“左”、“右”与附图本身的上、下、左、右方向一致，但并不对本发明的结构起限定作用。如图1所示，沿从下向上的方向，四个沸腾煅烧炉2依次为第一个沸腾煅烧炉2、第二个沸腾煅烧炉2、第三个沸腾煅烧炉2和第四个沸腾煅烧炉2。
石膏粉在沸腾煅烧炉2内煅烧后，从石膏粉内脱去的结晶水变为蒸汽；蒸汽、输送至沸腾煅烧炉2内使石膏粉沸腾的气体和部分粉尘从设置在沸腾煅烧炉2上部的通风管输送至尾气除尘器中进行除尘处理，处理后的气体可以直接排入大气中，也可以继续循环使用；图1中，为简化视图，图中未示出通风管的结构。
图1中，为简化视图，图中仅示出了与物料进行热交换的烟气在建筑石膏粉煅烧装置中的流向，省略了物料在建筑石膏粉煅烧装置中的流向。
本发明实施例的建筑石膏粉煅烧装置的工作原理为：
燃料在热风炉1的燃烧室11内燃烧，产生温度为T0的高温烟气S0；其中，850℃≤T0≤950℃。高温烟气S0进入到混风室12内、与从第一低温烟气进口13进入到混风室12内的温度为T2′的低温烟气Ⅰ进行混合，在混风室12内将高温烟气S0调节温度后而分成温度为T1的高温烟气S1和温度为T2的高温烟气S2，其中，175℃≤T2′≤185℃，700℃<T1≤800℃，600℃≤T2≤700℃。
高温烟气S1从第一高温烟气出口14通过管道输送至第一个沸腾煅烧炉2内、并与第一个沸腾煅烧炉2内的石膏粉进行间接热交换，石膏粉在第一个沸腾煅烧炉2内被煅烧，该沸腾煅烧炉2内的煅烧温度为130～155℃，煅烧完成后的石膏粉输送至第二个沸腾煅烧炉2内，高温烟气S1被降为温度为T1′的低温烟气S1′，其中，165℃≤T1′≤175℃。
高温烟气S2从第二高温烟气出口15通过管道先输送至第二个沸腾煅烧炉2、并与第二个沸腾煅烧炉2内的石膏粉进行间接热交换，石膏粉在第二个沸腾煅烧炉2内被再次煅烧，该沸腾煅烧炉2内的煅烧温度为130～155℃，煅烧完成后的石膏粉输送至第三个沸腾煅烧炉2内；高温烟气S2被降温后通过管道输送至第三个沸腾煅烧炉2、并与第三个沸腾煅烧炉2内的石膏粉再次进行间接热交换，石膏粉在第三个沸腾煅烧炉2内被再次煅烧，该沸腾煅烧炉2内的煅烧温度为130～155℃，煅烧完成后的石膏粉输送至第四个沸腾煅烧炉2内，高温烟气S2最终被降为温度为T2′的低温烟气S2′，其中，175℃≤T2′≤185℃。如图1所示，所述第二个沸腾煅烧炉2与第三个沸腾煅烧炉2之间具有两个烟气通道，其中位于左侧的烟气通道为主烟气通道，位于右侧的烟气通道为辅助烟气通道；第二个沸腾煅烧炉2内的烟气主要通过主烟气通道进入第三个沸腾煅烧炉2内；通过设置辅助烟气通道，用于向第三个沸腾煅烧炉2内通入烟气，进而起到调节第三个沸腾煅烧炉2内温度的作用。低温烟气S2′在第三个沸腾煅烧炉2的烟气出口处被分成两股低温烟气，分别是低温烟气Ⅰ和低温烟气Ⅱ；其中，低温烟气Ⅰ从第三个沸腾煅烧炉2的第一个烟气出口排出后、通过第三管道6从第一低温烟气进口13进入到热风炉1的混风室12内，低温烟气Ⅰ与高温烟气S0在混风室12内进行混合，在混风室12内将高温烟气S0调节温度后而分成温度为T1的高温烟气S1和温度为T2的高温烟气S2。
通风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，是一种从动的流体机械。通风机可以为鼓风机、引风机等，本实施例中，所述第一通风机3优选为鼓风机。第一通风机3将温度为T3的常温空气S3输送到第四个沸腾煅烧炉2内、并与第四个沸腾煅烧炉2内的石膏粉进行间接热交换，石膏粉在第四个沸腾煅烧炉2内冷却和转相，第四个沸腾煅烧炉2内的冷却温度为105～115℃，合格后的石膏粉从第四个沸腾煅烧炉2的出料口排出、并收集储存，常温空气S3被升为温度为T3′的热空气S3′，其中，55℃≤T3′≤65℃。
热空气S3′从第四个沸腾煅烧炉2的烟气出口排出、并进入第一管道4内，同时低温烟气Ⅱ从第三个沸腾煅烧炉2的第二个烟气出口排出后、并通过第二管道5输送到第一管道4的内部，使热空气S3′与低温烟气Ⅱ在第一管道4内进行混合而变成温度为T4的混合气体S4，其中，95℃<T4≤105℃，该混合气体S4最终被输送至热风炉1内燃烧室11的鼓风入口，作为燃料燃烧时的助燃风。
本实施例中，利用第四个沸腾煅烧炉2内排出的热空气S3′与第三个沸腾煅烧炉2内排出的低温烟气Ⅱ混合，调配出输送至热风炉1的鼓风入口的混合气体S4，该混合气体S4作为燃料在热风炉1的燃烧室11内燃烧时的助燃风。由于该助燃风由热空气S3′与低温烟气Ⅱ混合而成，与现有技术相比，提高了助燃风的温度，降低了助燃风中的含氧量，无需提供足够多的过量风就可降低热风炉1的燃烧室11内燃料燃烧后所产生的高温烟气S0的温度，减少烟气排放量，提高热利用率。然后利用第三个沸腾煅烧炉2内排出的低温烟气Ⅰ与热风炉1内的高温烟气S0混合，调配出为前三个沸腾煅烧炉2提供热源的高温烟气S1和高温烟气S2，实现烟气余热的循环利用。与现有技术相比，本发明可至少提高10％的热利用率。本发明中通过分别对第一个沸腾煅烧炉2和第二个沸腾煅烧炉2提供供热通道，可实现石膏粉分区控温煅烧，通过调整沸腾煅烧炉2内的煅烧温度，可以生产出不同性能和指标的建筑石膏粉，扩大了建筑石膏粉的应用范围。
作为优选的方案，所述热风炉1的内部还设置有进口与燃烧室11连通、出口与混风室12连通的除尘室16。工作时，燃料在燃烧室11内燃烧后产生高温气体S0，高温气体S0先进入除尘室16内进行除尘，然后再进入混风室12内与低温烟气Ⅰ进行混合。
为了进一步提高热利用率，作为优选的方案，建筑石膏粉煅烧装置，还包括锤式烘干机7；所述热风炉1上具有两个第一高温烟气出口14，其中一个第一高温烟气出口14通过管道与第一个沸腾煅烧炉2的烟气进口连通，另一个第一高温烟气出口14通过第四管道8与锤式烘干机7的烟气进口连通；所述第一个沸腾煅烧炉2的烟气出口通过第五管道9与第四管道8的内部连通。
如图1所示，高温烟气S1在混风室12内被分成两股高温烟气，分别是高温烟气Ⅰ和高温烟气Ⅱ；其中，高温烟气Ⅰ从其中一个第一高温烟气出口14通过管道输送至第一个沸腾煅烧炉2内、并与第一个沸腾煅烧炉2内的石膏粉进行间接热交换，高温烟气Ⅰ被降为温度为T1′的低温烟气S1′。高温烟气Ⅱ从另一个第一高温烟气出口14排出、并进入第四管道8内，同时低温烟气S1′从第一个沸腾煅烧炉2的烟气出口排出口、并通过第五管道9输送到第四管道8内部，使高温烟气Ⅱ与低温烟气S1′在第四管道8内进行混合而变成温度为T5的混合气体S5，其中，500℃<T5≤600℃；该混合气体S5作为锤式烘干机7的热源，最终被输送至锤式烘干机7内，混合气体S5与含水量较高的磷石膏在锤式烘干机7内进行充分接触换热，磷石膏经过打散、干燥、脱水后，制成含水量较低的石膏粉，石膏粉通过提升装置输送至第一个沸腾煅烧炉2的进料口、并进入到第一个沸腾煅烧炉2内部进行煅烧。
为了提高烟气的输送效率，作为优选的方案，建筑石膏粉煅烧装置还包括第二通风机31、第三通风机32、第四通风机33；所述第二通风机31串联在第一管道4和第二管道5的连接位置与热风炉1的鼓风入口之间的第一管道4上；所述第三通风机32串联在第三管道6上；所述第四通风机33串联在第五管道9上。
所述第二通风机31用于将第一管道4内的混合气体S4输送到热风炉1的燃烧室11内，优选的，所述第二通风机31为鼓风机。所述第三通风机32用于将第三个沸腾煅烧炉2内的低温烟气Ⅰ输送到热风炉1的混风室12内，优选的，所述第三通风机32为引风机。所述第四通风机33用于将低温烟气S1′输送到第四管道8内、并与高温烟气Ⅱ进行混合，优选的，所述第四通风机33为引风机。通过设置第二通风机31、第三通风机32和第四通风机33，提高了气体在管道内的输送效率。
作为优选的方案，建筑石膏粉煅烧装置还包括依次串联在第二管道5上的罗茨风机换热器34、烟气除尘器35和第五通风机36。工作时，从第三个沸腾煅烧炉2的烟气出口排出的低温烟气Ⅱ先通过罗茨风机换热器34进行间接换热后而降温，降温后的烟气再通过烟气除尘器35进行除尘，除尘后的烟气再通过第五通风机36输送至第一管道4内与热空气S3′混合，进而形成混合气体S4。优选的，所述第五通风机36为引风机。
实施例1：
高温烟气S0的温度T0＝900℃；高温烟气S1的温度T1＝750℃；高温烟气S2的温度T2＝650℃；低温烟气S1′的温度T1′＝170℃；低温烟气S2′的温度T2′＝180℃；常温空气S3的温度T3＝20℃；热空气S3′的温度T3′＝60℃；混合气体S4的温度T4＝100℃；混合气体S5的温度T5＝550℃；第一个沸腾煅烧炉2内的煅烧温度为135℃，第二个沸腾煅烧炉2内的煅烧温度为145℃，第三个沸腾煅烧炉2内的煅烧温度为150℃，第四个沸腾煅烧炉2内的冷却温度为110℃。
采用本发明的煅烧工艺，在上述工艺条件下，不仅可生产出合格的建筑石膏粉，而且与现有工艺相比，本发明的煅烧工艺可至少提高10％的热利用率，生产效率提高了15％以上。
实施例2：
高温烟气S0的温度T0＝950℃；高温烟气S1的温度T1＝780℃；高温烟气S2的温度T2＝690℃；低温烟气S1′的温度T1′＝175℃；低温烟气S2′的温度T2′＝185℃；常温空气S3的温度T3＝25℃；热空气S3′的温度T3′＝65℃；混合气体S4的温度T4＝105℃；混合气体S5的温度T5＝580℃；第一个沸腾煅烧炉2内的煅烧温度为130℃，第二个沸腾煅烧炉2内的煅烧温度为140℃，第三个沸腾煅烧炉2内的煅烧温度为155℃，第四个沸腾煅烧炉2内的冷却温度为112℃。
采用本发明的煅烧工艺，在上述工艺条件下，不仅可生产出合格的建筑石膏粉，而且与现有工艺相比，本发明的煅烧工艺可至少提高10％的热利用率，生产效率提高了15％以上。
实施例3：
高温烟气S0的温度T0＝850℃；高温烟气S1的温度T1＝730℃；高温烟气S2的温度T2＝620℃；低温烟气S1′的温度T1′＝165℃；低温烟气S2′的温度T2′＝175℃；常温空气S3的温度T3＝15℃；热空气S3′的温度T3′＝55℃；混合气体S4的温度T4＝92℃；混合气体S5的温度T5＝520℃；第一个沸腾煅烧炉2内的煅烧温度为135℃，第二个沸腾煅烧炉2内的煅烧温度为145℃，第三个沸腾煅烧炉2内的煅烧温度为150℃，第四个沸腾煅烧炉2内的冷却温度为108℃。
采用本发明的煅烧工艺，在上述工艺条件下，不仅可生产出合格的建筑石膏粉，而且与现有工艺相比，本发明的煅烧工艺可至少提高10％的热利用率，生产效率提高了15％以上。
Claims (10)
1.建筑石膏粉煅烧工艺，首先，将磷石膏进行打散和预干燥处理，制成石膏粉；然后，将石膏粉依次输送到四个沸腾煅烧炉(2)内；石膏粉先在前三个沸腾煅烧炉(2)内煅烧，再在第四个沸腾煅烧炉(2)内冷却和转相；
其特征在于，从热风炉(1)内的燃烧室(11)排出的温度为T0的高温烟气S0流过热风炉(1)内的混风室(12)后被调节温度而分成温度为T1的高温烟气S1和温度为T2的高温烟气S2；其中，T0>T1>T2；
高温烟气S1通过管道输送到第一个沸腾煅烧炉(2)内、并与石膏粉进行间接热交换而降温，温度降为T1′的低温烟气S1′通过管道排出；
高温烟气S2通过管道依次输送到第二个沸腾煅烧炉(2)和第三个沸腾煅烧炉(2)内、并与石膏粉进行间接热交换而降温，温度降为T2′的低温烟气S2′通过管道排出；
温度为T3的常温空气S3通过管道输送到第四个沸腾煅烧炉(2)内、并与石膏粉进行间接热交换而升温，温度升为T3′的热空气S3′通过管道排出；
从第三个沸腾煅烧炉(2)内排出的低温烟气S2′被分为两股低温烟气，分别是低温烟气Ⅰ和低温烟气Ⅱ；低温烟气Ⅰ通过管道输送到热风炉(1)内的混风室(12)中与从燃烧室(11)排出并进入该混风室(12)的高温烟气S0进行混合后而分成高温烟气S1和高温烟气S2；
低温烟气Ⅱ与从第四个沸腾煅烧炉(2)排出的热空气S3′混合后而变成温度为T4的混合气体S4，混合气体S4通过管道输送至热风炉(1)的燃烧室(11)的鼓风入口。
2.根据权利要求1所述的建筑石膏粉煅烧工艺，其特征在于，高温烟气S0的温度为T0，850℃≤T0≤950℃；高温烟气S1的温度为T1，700℃<T1≤800℃；高温烟气S2的温度为T2，600℃≤T2≤700℃；低温烟气S1′的温度为T1′，165℃≤T1′≤175℃；低温烟气S2′的温度为T2′，175℃≤T2′≤185℃；常温空气S3的温度为T3，10℃<T3≤30℃；热空气S3′的温度为T3′，55℃≤T3′≤65℃；混合气体S4的温度为T4，95℃<T4≤105℃。
3.根据权利要求1或2所述的建筑石膏粉煅烧工艺，其特征在于，所述磷石膏通过锤式烘干机(7)进行打散和预干燥处理。
4.根据权利要求3所述的建筑石膏粉煅烧工艺，其特征在于，从热风炉(1)的混风室(12)排出的高温烟气S1被分成两股高温烟气，分别是高温烟气Ⅰ和高温烟气Ⅱ；
高温烟气Ⅰ通过管道输送到第一个沸腾煅烧炉(2)内、并与石膏粉进行间接热交换而降温；从第一个沸腾煅烧炉(2)排出的低温烟气S1′与高温烟气Ⅱ混合后而变成温度为T5的混合气体S5，混合气体S5通过管道输送至锤式烘干机(7)内、并与磷石膏进行直接热交换。
5.根据权利要求4所述的建筑石膏粉煅烧工艺，其特征在于，混合气体S5的温度为T5，500℃<T5≤600℃。
6.根据权利要求1或2所述的建筑石膏粉煅烧工艺，其特征在于，前三个沸腾煅烧炉(2)内的煅烧温度为130～155℃，第四个沸腾煅烧炉(2)内的冷却温度为105～115℃。
7.建筑石膏粉煅烧装置，包括第一通风机(3)、热风炉(1)和四个并列设置的沸腾煅烧炉(2)；前一个沸腾煅烧炉(2)的出料口与后一个沸腾煅烧炉(2)的进料口相连通；
其特征在于，所述热风炉(1)的内部具有相连通的燃烧室(11)和混风室(12)；所述热风炉(1)上设置有与混风室(12)连通的第一低温烟气进口(13)、第一高温烟气出口(14)、第二高温烟气出口(15)；
所述第一高温烟气出口(14)通过管道与第一个沸腾煅烧炉(2)的烟气进口连通；
所述第一通风机(3)的出口通过管道与第四个沸腾煅烧炉(2)的烟气进口连通，第四个沸腾煅烧炉(2)的烟气出口通过第一管道(4)与热风炉(1)的燃烧室(11)底部的鼓风入口连通；
所述第二高温烟气出口(15)通过管道与第二个沸腾煅烧炉(2)的烟气进口连通，第二个沸腾煅烧炉(2)的烟气出口通过管道与第三个沸腾煅烧炉(2)的烟气进口连通；第三个沸腾煅烧炉(2)上具有两个烟气出口，其中一个烟气出口通过第二管道(5)与第一管道(4)的内部连通，另一个烟气出口通过第三管道(6)与第一低温烟气进口(13)连通。
8.根据权利要求7所述的建筑石膏粉煅烧装置，其特征在于，还包括锤式烘干机(7)；所述热风炉(1)上具有两个第一高温烟气出口(14)，其中一个第一高温烟气出口(14)通过管道与第一个沸腾煅烧炉(2)的烟气进口连通，另一个第一高温烟气出口(14)通过第四管道(8)与锤式烘干机(7)的烟气进口连通；所述第一个沸腾煅烧炉(2)的烟气出口通过第五管道(9)与第四管道(8)的内部连通。
9.根据权利要求8所述的建筑石膏粉煅烧装置，其特征在于，还包括第二通风机(31)、第三通风机(32)、第四通风机(33)；
所述第二通风机(31)串联在第一管道(4)和第二管道(5)的连接位置与热风炉(1)的鼓风入口之间的第一管道(4)上；所述第三通风机(32)串联在第三管道(6)上；所述第四通风机(33)串联在第五管道(9)上。
10.根据权利要求7、8或9所述的建筑石膏粉煅烧装置，其特征在于，还包括依次串联在第二管道(5)上的罗茨风机换热器(34)、烟气除尘器(35)和第五通风机(36)。
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