CN116354631A - 一种高效热风混合换热式一步法石膏煅烧系统及工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种高效热风混合换热式一步法石膏煅烧系统及工艺，涉及石膏生产工艺领域。高效热风混合换热式一步法石膏煅烧系统包括：混合换热式烘干煅烧机、燃烧室、高温烟气换热室、尾气收尘器、尾气引风机、排气筒、熟料输送机、第一风阀、第二风阀、烟气收尘器和高温风机。煅烧系统的四级换热，实现了热能的最大程度使用，同时高效热风混合换热式一步法石膏煅烧系统采用了一至三级间接换热和第四级直接换热的结合的换热结构形式，结合烘干煅烧的物料特点，达到对高温烟气分段应用的效果。很好的利用的高温间接换热和低温直接换热的两种换热方式并保证煅烧中石膏质量的稳定性，防止喂料端结构复杂易粘料堵塞等问题。
Description
技术领域
本申请涉及石膏生产工艺领域，具体而言，涉及一种高效热风混合换热式一步法石膏煅烧系统及工艺。
背景技术
石膏产业快速发展，副产石膏作为主要的石膏生产原料，其高含水率、高细度等特性对石膏煅烧工艺及设备产生着较大的影响。随着对能耗双控的管控及能源成本的大幅度上升，能耗成本在石膏粉生产中的比例越来越大；生产能耗的合理控制、设备换热效率的提升、热利用率的提高及产品质量的控制称为石膏煅烧工艺的主要因素；因此，如何合理的匹配工艺及设备，使用副产石膏特性及应用要求，在原料高含水率条件下解决设备进料易粘料，易堵料，尾气中水汽浓度高，收尘设备易结露的问题，并且在较高的产品质量控制下解决生产过程换热效率低、热利用率低、生产能耗高，余热不能合理利用等问题，对石膏粉生产工艺具有非常重要的意义。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种高效热风混合换热式一步法石膏煅烧系统及工艺，所述高效热风混合换热式一步法石膏煅烧工艺实现了煅烧系统的四级换热，实现了热能的最大程度使用，同时高效热风混合换热式一步法石膏煅烧系统采用了一至三级间接换热和第四级直接换热的结合的换热结构形式，结合烘干煅烧的物料特点，达到对高温烟气分段应用的效果。
第一方面，本申请实施例提供一种高效热风混合换热式一步法石膏煅烧系统，包括：混合换热式烘干煅烧机、燃烧室、高温烟气换热室、尾气收尘器、尾气引风机、排气筒、熟料输送机、第一风阀、第二风阀、烟气收尘器和高温风机。
所述混合换热式烘干煅烧机包括喂料送风器、窑体、出料箱和烟气收集箱，所述窑体的一段砌筑在所述高温烟气换热室内，所述窑体的一段位于所述出料箱与所述烟气收集箱之间，所述喂料送风器固定于所述混合换热式烘干煅烧机的前端，所述窑体内设有换热管网和换热中心管，所述换热管网一端与所述高温烟气换热室连通，所述换热管网的另一端与所述换热中心管连通，所述换热中心管的另一端与所述烟气收集箱连通，所述出料箱安装于所述窑体的一端，所述出料箱上口与所述尾气收尘器连通，所述出料箱下口与所述熟料输送机连通，所述烟气收集箱安装于所述混合换热式烘干煅烧机靠近所述喂料送风器的一侧，所述烟气收集箱上口与所述烟气收尘器连通，所述第二风阀设置于所述烟气收集箱上口与所述烟气收尘器之间，所述烟气收集箱上口通过所述第一风阀与所述高温风机连通，所述高温风机安装于所述烟气收尘器后端，所述高温风机与所述喂料送风器连通。
根据本申请的一些实施例，所述喂料送风器包括热风通道和进料机，所述进料机设置于所述热风通道内，所述热风通道上设有热风进口，所述高温风机与所述热风进口连通。
根据本申请的一些实施例，所述烟气收尘器设置为耐260度高温袋式收尘器，排放浓度小于10毫克/立方，去除烟气中的灰分粉尘。
根据本申请的一些实施例，所述尾气收尘器设置为耐200度高温防水解抗结露袋式收尘器，排放浓度小于10毫克/立方。
第二方面，本申请实施例还提供一种高效热风混合换热式一步法石膏煅烧工艺，利用所述的高效热风混合换热式一步法石膏煅烧系统进行，包括以下步骤：
窑体由前至后，其内部依次分为原料余热烘干段、高温快速烘干机升温区间和中低温煅烧区间，物料由喂料送风器加入窑体前端，在窑体旋转的过程中，物料依次经过原料余热烘干段、高温快速烘干机升温区间和中低温煅烧区间；
一级换热：燃料在燃烧室内燃烧，利用燃烧后的400-1200度的高温烟气进入高温烟气换热室内，该高温气体在高温烟气换热室内与窑体中部高温快速烘干机升温区间的筒体与窑体内石膏换热，高温快速烘干机升温区间内含有5-20％附着水的物料升温到140度以上，快速将物料中含有5-20％的附着水快速烘干脱去，达到二水石膏快速脱水温度；
二级换热：一级换热后的高温烟气温度在600-800度，600-800度的高温烟气进入换热管道，换热管道在窑体内部按照圆周方向布置成多层换热管网，进入换热管网的烟气通过管网将热量传递给快速烘干机升温区间和中低温煅烧区间的筒体内与管网接触的物料，利用窑体旋转中的换热管网与石膏的直接接触进行传导换热，物料吸热迅速升温达到140-160度，快速脱去二水石膏中的结晶水，转化为半水石膏，换热管网是供给二水石膏脱水转化为半水石膏所需热量的主要部分；
三级换热：二级换热后烟气温度在200-300度，三级换热主要是设置在窑体内的换热中心管，该换热中心管将圆周换热管网内的烟气汇聚，并由出料端向进料端的烟气收集箱汇聚，同时通过换热中心管与窑体内的气流换热，进一步提升窑体内部的温度；
四级换热：三级换热后的低温烟气温度在170-200度，170-200度的低温烟气通过烟气收尘器净化，净化后的烟气通过高温风机由喂料送风器再次送入混合换热式烘干煅烧机的筒体内，170-200度的烟气与原料余热烘干段内的石膏直接接触进行直接换热，达到喂入混合换热式烘干煅烧机内二水石膏原料的快速升温、烘干、脱水，喂入窑体(13)内的物料原始附着水含量8-20％，经余热烟气换热后快速降至5-10％，充分利用低温烟气携带的余热；
直接换热的烟气与石膏烘干煅烧脱水的水汽一起由出料端排出，经过尾气收尘器净化后由尾气引风机排入排气筒，水汽和烟气由出料端排出，直接换热的烟气将窑体前端的水汽带至尾部，增加煅烧完成的物料在出料运动中与湿度保持在40-60％尾气接触过程，AIII相的特点是会快速吸收空气及尾气的水分转化为半水，可有效的降低熟料中的AⅢ相含量，将AⅢ相由10-20％降至5％以下，并有效保证进入尾气收尘器中尾气的温度，防止结露，尾气收尘器过滤空气中物料，降低排放的污染；
中低温煅烧区间的半水石膏进入出料箱，出料箱输出煅烧熟料至熟料输送机，煅烧熟料的出料温度140-160度，二水石膏含量小于3％，AIII小于5％，半水石膏大于80％。
根据本申请的一些实施例，所述170-200度的低温烟气通过烟气收尘器净化将燃料燃烧后灰分、未燃尽的燃料等通过收尘器收集下来，净化后的烟气中粉尘含量小于10mg/m3，确保净化后烟气中的残余粉尘不对产品物影响。
根据本申请的一些实施例，所述混合换热式烘干煅烧机转数控制范围1-5转/分，安装斜度2-3％，利用调整窑体转数调整原料在煅烧窑的煅烧时间：30-60分钟。
根据本申请的一些实施例，所述尾气收尘器中收集的物料集中收集进行再处理利用。
本申请的有益效果是：该高效热风混合换热式一步法石膏煅烧系统的四级换热，最终将排出窑体的尾气温度降低至140-150度，实现了热能的最大程度使用；同时煅烧窑采用了1-3级间接换热和第4级直接换热的结合的换热结构形式，结合烘干煅烧的物料特点，对400-1200度的高温烟气分段应用，800-1200度高温烟气主要用于物料附着水的快速脱去烘干，过程中即保护设备，高含水物料吸热快，设备筒体温度低，高温高热量的快速传递仅加速含水物料的快速脱水，不影响产品质量；烘干后的物料脱离高温区，进入与管网换热600-800度的中温区间，物料快速升温至140度，物料达到140-160度时，达到由二回石膏向半水石膏的转化温度区间，转化过程需要大量的热量脱去结晶水，换热后烟气温度迅速由600度降至200-300度并进入煅烧窑内的中心烟管后向低温区既进料端逆向运动并与窑体内气流换热，转化为半水石膏的物料也运动到煅烧窑的出料端离开煅烧窑；该过程随着物料由高含水逐步脱水、升温、脱去结晶水转化为半水石膏，与物料换热的烟气温度逐步由1200度降低至300度，换热管与石膏脱离接触，换热减慢，即保证不同需热段对不同温度的适应，减小对物料的影响和对产品质量的影响减弱，该工艺可有效的解决石膏烘干煅烧中的烟气余热不能很好利用，烘干煅烧过程中收尘器需要防止温度过低结露及管道粘料的问题，同时很好的利用的高温间接换热和低温直接换热的两种换热方式并保证煅烧中石膏质量的稳定性，避免了高温直接换热对产品质量影响大不易控制和间接换热效率低的问题，合理利用了高温间接换热保证产品质量的稳定性，利用低温直接换热提升换热效率；防止喂料端结构复杂易粘料堵塞等问题。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是根据本申请实施例的高效热风混合换热式一步法石膏煅烧系统的第一示意图；
图2是根据本申请实施例的高效热风混合换热式一步法石膏煅烧系统的第二示意图。
图标：1-混合换热式烘干煅烧机；2-燃烧室；3-高温烟气换热室；4-尾气收尘器；5-尾气引风机；6-排气筒；7-熟料输送机；8-第一风阀；9-第二风阀；10-烟气收尘器；11-高温风机；12-喂料送风器；13-窑体；14-出料箱；15-烟气收集箱；16-热风通道；17-进料机；18-热风进口；19-换热管网；20-换热中心管。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
下面参考附图描述根据本申请实施例的高效热风混合换热式一步法石膏煅烧系统及工艺。
请参阅图1，本申请实施例提供一种高效热风混合换热式一步法石膏煅烧系统，包括：混合换热式烘干煅烧机1、燃烧室2、高温烟气换热室3、尾气收尘器4、尾气引风机5、排气筒6、熟料输送机7、第一风阀8、第二风阀9、烟气收尘器10和高温风机11。
在本实施例中，混合换热式烘干煅烧机1包括喂料送风器12、窑体13、出料箱14和烟气收集箱15，窑体13的一段砌筑在高温烟气换热室3内，窑体13的一段位于出料箱14与烟气收集箱15之间，喂料送风器12固定于混合换热式烘干煅烧机1的前端，窑体13内设有换热管网19和换热中心管20，换热管网19一端与高温烟气换热室3连通，换热管网19的另一端与换热中心管20连通，换热中心管20的另一端与烟气收集箱15连通，出料箱14安装于窑体13的一端，出料箱14上口与尾气收尘器4连通，出料箱14下口与熟料输送机7连通，烟气收集箱15安装于混合换热式烘干煅烧机1靠近喂料送风器12的一侧，烟气收集箱15上口与烟气收尘器10连通，第二风阀9设置于烟气收集箱15上口与烟气收尘器10之间，烟气收集箱15上口通过第一风阀8与高温风机11连通，高温风机11安装于烟气收尘器10后端，高温风机11与喂料送风器12连通。喂料送风器12包括热风通道16和进料机17，进料机17设置于热风通道16内，热风通道16上设有热风进口18，高温风机11与热风进口18连通。烟气收尘器10设置为耐260度高温袋式收尘器，排放浓度小于10毫克/立方，去除烟气中的灰分粉尘。尾气收尘器4设置为耐200度高温防水解抗结露袋式收尘器，排放浓度小于10毫克/立方。
请参阅图2，本申请实施例还提供一种高效热风混合换热式一步法石膏煅烧工艺，利用所述的高效热风混合换热式一步法石膏煅烧系统进行，包括以下步骤：
窑体13由前至后，其内部依次分为原料余热烘干段、高温快速烘干机升温区间和中低温煅烧区间，物料由喂料送风器12加入窑体13前端，在窑体13旋转的过程中，物料依次经过原料余热烘干段、高温快速烘干机升温区间和中低温煅烧区间，混合换热式烘干煅烧机1转数控制范围1-5转/分，安装斜度2-3％，利用调整窑体13转数调整原料在煅烧窑的煅烧时间：30-60分钟。
一级换热：燃料在燃烧室内燃烧，利用燃烧后的400-1200度的高温烟气进入高温烟气换热室3内，该高温气体在高温烟气换热室内与窑体13中部高温快速烘干机升温区间的筒体与窑体13内石膏换热，高温快速烘干机升温区间内含有5-20％附着水的物料升温到140度以上，快速将物料中含有5-20％的附着水快速烘干脱去，达到二水石膏快速脱水温度。
二级换热：一级换热后的高温烟气温度在600-800度，600-800度的高温烟气进入换热管道，换热管道在窑体内部按照圆周方向布置成多层换热管网19，进入换热管网19的烟气通过管网将热量传递给快速烘干机升温区间和中低温煅烧区间的筒体内与管网接触的物料，利用窑体13旋转中的换热管网19与石膏的直接接触进行传导换热，物料吸热迅速升温达到140-160度，快速脱去二水石膏中的结晶水，转化为半水石膏，换热管网是供给二水石膏脱水转化为半水石膏所需热量的主要部分。
三级换热：二级换热后烟气温度在200-300度，三级换热主要是设置在窑体13内的换热中心管20，该换热中心管20将圆周换热管网19内的烟气汇聚，并由出料端向进料端的烟气收集箱15汇聚，同时通过换热中心管20与窑体13内的气流换热，进一步提升窑体13内部的温度。
四级换热：三级换热后的低温烟气温度在170-200度，170-200度的低温烟气通过烟气收尘器10净化，所述170-200度的低温烟气通过烟气收尘器10净化将燃料燃烧后灰分、未燃尽的燃料等通过收尘器收集下来，净化后的烟气中粉尘含量小于10mg/m3，确保净化后烟气中的残余粉尘对产品物影响。净化后的烟气通过高温风机11由喂料送风器12再次送入混合换热式烘干煅烧机1的筒体内，170-200度的烟气与原料余热烘干段内的石膏直接接触进行直接换热，达到喂入混合换热式烘干煅烧机1内二水石膏原料的快速升温、烘干、脱水，喂入窑体13内的物料原始附着水含量8-20％，经余热烟气换热后快速降至5-10％，充分利用低温烟气携带的余热。
直接换热的烟气与石膏烘干煅烧脱水的水汽一起由出料端排出，经过尾气收尘器4净化后由尾气引风机5排入排气筒6，水汽和烟气由出料端排出，直接换热的烟气将窑体13前端的水汽带至尾部，增加煅烧完成的物料在出料运动中与湿度保持在40-60％尾气接触过程，AIII相的特点是会快速吸收空气及尾气的水分转化为半水，可有效的降低熟料中的AIII相含量，将AⅢ相由10-20％降至5％以下，并有效保证进入尾气收尘器中尾气的温度，防止结露，尾气收尘器过滤空气中物料，降低排放的污染，所尾气收尘器4中收集的物料集中收集进行再处理利用。
中低温煅烧区间的半水石膏进入出料箱14，出料箱14输出煅烧熟料至熟料输送机7，煅烧熟料的出料温度140-160度，二水石膏含量小于3％，AIII小于5％，半水石膏大于80％。
具体的，该煅烧工艺包括混合换热式烘干煅烧机、燃烧室、高温烟气换热室、尾气收尘器、尾气引风机、排气筒、熟料输送机、风阀一、风阀二、烟气收尘器、高温风机组成。该工艺主要利用燃料燃烧后的400-1200度的高温烟气或高温尾气通过部分筒体、换热管道等与喂入混合换热式烘干煅烧机内的二水石膏原料进行三级间接换热。
一级换热采用燃料燃烧后800-1200度的高温烟气，主要利用该高温烟气加热煅烧窑进料端至中部的筒体，使喂入筒体内部的常温含有5-20％附着水的物料与筒体换热，快速将物料中含有5-20％的附着水快速烘干脱去，并使进一步换热升温到140度以上，达到二水石膏快速脱水温度。
二级化热采用一级换热完成后的600-800度高温烟气进入换热管道，窑体内部按照圆周方向布置有多层换热管网，进入换热管网的烟气通过管网将热量传递给筒体内与管网接触的物料，物料吸热迅速升温达到140-170度，快速脱去二水石膏中的结晶水，转化为半水石膏，换热管网是供给二水石膏脱水转化为半水石膏所需热量的主要部分。
三级换热采用二级换热后200-300度的烟气，三级换热主要是设置在窑体内的中心管，该中心管将圆周管热管网内的烟气汇聚，并由出料端向进料端的低温烟气收集箱汇聚，同时通过中心管与要体内的气流换热，提升窑体内部的温度)，完成换热后的低温烟气(三级换热后的烟气，温度170-200度)通过烟气收尘器净化(将燃料燃烧后灰分、未燃尽的燃料等通过收尘器收集下来，另行处理。
净化后的烟气中粉尘含量小于10mg/m3,确保净化后烟气中的残余粉尘对产品物影响)后通过高温风机由热风进口再次送入混合换热式烘干煅烧机筒体内(低温烟气温度170-180度)，与石膏直接接触进行直接换热，达到喂入混合换热式烘干煅烧机内二水石膏原料的快速升温、烘干、脱水(喂入煅烧窑的物料原始附着水含量12-15％，经余热烟气换热后快速降至8-10％)，充分利用低温烟气携带的余热。
以上部分实现了煅烧系统的四级换热，最终将排出窑体的尾气温度降低至140-150度，实现了热能的最大程度使用；同时煅烧窑采用了1-3级间接换热和第4级直接换热的结合的换热结构形式，结合烘干煅烧的物料特点，对高温烟气(400-1200度)分段应用，800-1200度高温烟气主要用于物料附着水的快速脱去烘干，过程中即保护了设备(高含水物料吸热快，设备筒体温度低)，高温高热量的快速传递仅加速含水物料的快速脱水，不影响产品质量；烘干后的物料脱离高温区，进入与管网换热的中温区间(600-800度)，物料快速升温至140度，物料达到140-160度时，达到由二回石膏向半水石膏的转化温度区间，转化过程需要大量的热量脱去结晶水，换热后烟气温度迅速由600度降至200-300度并进入煅烧窑内的中心烟管后向低温区(进料端)逆向运动并与窑体内气流换热，转化为半水石膏的物料也运动到煅烧窑的出料端离开煅烧窑；该过程随着物料由高含水逐步脱水、升温、脱去结晶水转化为半水石膏，与物料换热的烟气温度逐步由1200度降低至300度，换热管与石膏脱离接触(中心管与石膏不接触)，换热减慢，即保证不同需热段对不同温度的适应，减小对物料的影响和对产品质量的影响减弱。
石膏煅烧过程温度比较敏感，料温达到170度以上极易产生过火煅烧，即产生AIII相，AIII是产品质量不稳定的主要影响因素，因此高温煅烧尤其是高温直接换热产品质量很难控制，产品不稳定。石膏烘干煅烧过程中充分利用高温间接换热和低温直接换热，即保证石膏烘干煅烧过程中质量的稳定性(保证煅烧中二水石膏残余量小于3％，无水石膏含量小于5％)，又充分利用热量降低热耗。但间接换热相比较直接换热，换热效率及热利用效率要略低，该系统通过三级间接换热后烟气温度在170-200度，仍然具有较大的热利用价值，但仍然通过间接换热再次利用，换热效率会很低；因此，系统设计了第四级直接换热，将170-200度的烟气通过除尘净化后，再次通入煅烧窑的喂料端，与刚进入窑内的常温高湿度物料直接接触，快速换热，快速提升入窑物料温度，脱去部分附着水；同时，喂入煅烧窑的高附着水(5-20％)物料极易粘附在煅烧窑内壁，影响高温烟气(800-1200度)与筒体的换热，也易造成喂料机粘附损坏，170-200度烟气通过进料机系统直接进入煅烧窑的过程中，快速脱去部分附着水，可使物料水分迅速的由15-20％降到8-10％以内，脱离物料水分粘滞区间，消除粘附现象，并达到了余热的利用；因直接换热的烟气温度较低(170-200度)，且与常温物料快速换热后进一步降低，虽然是直接换热，但对煅烧质量无任何不良的影响。
同时直接换热的烟气与石膏烘干煅烧脱水的水汽一起由出料端排出，经过收尘器净化后由引风机排入排气筒；水汽和烟气由出料端排出，增加煅烧完成的物料至出料过程中的与湿度较大的尾气接触(尾气中湿度一般保持在40-60％)，可有效的降低熟料中的AⅢ相含量(可将AⅢ相由10-20％降至5％以下)，并有效保证进入收尘器中尾气的温度，防止结露；该发明工艺可有效的结解决石膏烘干煅烧中的烟气余热不能很好利用，烘干煅烧过程中收尘器需要防止温度过低结露及管道粘料的问题，同时很好的利用的高温间接换热和低温直接换热的两种换热方式并保证煅烧中石膏质量的稳定性，防止喂料端结构复杂易粘料堵塞等问题。
具体的，该高效热风混合换热式一步法石膏煅烧系统及工艺的工作原理：利用燃料燃烧后的400-1200度的高温烟气或高温尾气通过部分筒体、换热管道等与喂入混合换热式烘干煅烧机内的二水石膏原料进行三级间接换热。一级换热采用燃料燃烧后800-1200度的高温烟气，主要利用该高温烟气加热煅烧窑进料端至中部的筒体，使喂入筒体内部的常温含有5-20％附着水的物料与筒体换热，快速将物料中含有5-20％的附着水快速烘干脱去，并使进一步换热升温到140度以上，达到二水石膏快速脱水温度。二级化热采用一级换热完成后的600-800度高温烟气进入换热管道，窑体内部按照圆周方向布置有已到多层换热管网，进入换热管网的烟气通过管网将热量传递给筒体内与管网接触的物料，物料吸热迅速升温达到140-170度，快速脱去二水石膏中的结晶水，转化为半水石膏，换热管网是供给二水石膏脱水转化为半水石膏所需热量的主要部分。三级换热采用二级换热后200-300度的烟气，三级换热主要是设置在窑体内的中心管，该中心管将圆周管热管网内的烟气汇聚，并由出料端向进料端的低温烟气收集箱汇聚，同时通过中心管与要体内的气流换热，提升窑体内部的温度)，完成换热后的低温烟气(三级换热后的烟气，温度170-200度)通过烟气收尘器净化(将燃料燃烧后灰分、未燃尽的燃料等通过收尘器收集下来，另行处理；净化后的烟气中粉尘含量小于10mg/m3,确保净化后烟气中的残余粉尘对产品物影响)后通过高温风机由热风进口再次送入混合换热式烘干煅烧机筒体内(低温烟气温度170-180度)，与石膏直接接触进行直接换热，达到喂入混合换热式烘干煅烧机内二水石膏原料的快速升温、烘干、脱水(喂入煅烧窑的物料原始附着水含量12-15％，经余热烟气换热后快速降至8-10％)，充分利用低温烟气携带的余热。
需要说明的是，各阶段的温度以及湿度均通过窑体13上设置的温度传感器和湿度传感器采集，温度传感器和湿度传感器连接线路及原理为本领域现有技术，故不再详细赘。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
Claims (8)
1.一种高效热风混合换热式一步法石膏煅烧系统，其特征在于，包括：混合换热式烘干煅烧机、燃烧室、高温烟气换热室、尾气收尘器、尾气引风机、排气筒、熟料输送机、第一风阀、第二风阀、烟气收尘器和高温风机；
所述混合换热式烘干煅烧机包括喂料送风器、窑体、出料箱和烟气收集箱，所述窑体的一段砌筑在所述高温烟气换热室内，所述窑体的一段位于所述出料箱与所述烟气收集箱之间，所述喂料送风器固定于所述混合换热式烘干煅烧机的前端，所述窑体内设有换热管网和换热中心管，所述换热管网一端与所述高温烟气换热室连通，所述换热管网的另一端与所述换热中心管连通，所述换热中心管的另一端与所述烟气收集箱连通，所述出料箱安装于所述窑体的一端，所述出料箱上口与所述尾气收尘器连通，所述出料箱下口与所述熟料输送机连通，所述烟气收集箱安装于所述混合换热式烘干煅烧机靠近所述喂料送风器的一侧，所述烟气收集箱上口与所述烟气收尘器连通，所述第二风阀设置于所述烟气收集箱上口与所述烟气收尘器之间，所述烟气收集箱上口通过所述第一风阀与所述高温风机连通，所述高温风机安装于所述烟气收尘器后端，所述高温风机与所述喂料送风器连通。
2.根据权利要求1所述的高效热风混合换热式一步法石膏煅烧系统，其特征在于，所述喂料送风器包括热风通道和进料机，所述进料机设置于所述热风通道内，所述热风通道上设有热风进口，所述高温风机与所述热风进口连通。
3.根据权利要求1所述的高效热风混合换热式一步法石膏煅烧系统，其特征在于，所述烟气收尘器设置为耐260度高温袋式收尘器，排放浓度小于10毫克/立方，去除烟气中的灰分粉尘。
4.根据权利要求1所述的高效热风混合换热式一步法石膏煅烧系统，其特征在于，所述尾气收尘器设置为耐200度高温防水解抗结露袋式收尘器，排放浓度小于10毫克/立方。
5.高效热风混合换热式一步法石膏煅烧工艺，利用权利要求1-4任意一项所述的高效热风混合换热式一步法石膏煅烧系统进行，其特征在于，包括以下步骤：
窑体由前至后，其内部依次分为原料余热烘干段、高温快速烘干机升温区间和中低温煅烧区间，物料由喂料送风器加入窑体前端，在窑体旋转的过程中，物料依次经过原料余热烘干段L1、高温快速烘干机升温区间L2和中低温煅烧区间L3；
一级换热：燃料在燃烧室内燃烧，利用燃烧后的400-1200度的高温烟气进入高温烟气换热室内，该高温气体在高温烟气换热室内与窑体中部高温快速烘干机升温区间的筒体与窑体内石膏换热，高温快速烘干机升温区间内含有5-20％附着水的物料升温到140度以上，快速将物料中含有5-20％的附着水快速烘干脱去，达到二水石膏快速脱水温度；
二级换热：一级换热后的高温烟气温度在600-800度，600-800度的高温烟气进入换热管道，换热管道在窑体内部按照圆周方向布置成多层换热管网，进入换热管网的烟气通过管网将热量传递给快速烘干机升温区间和中低温煅烧区间的筒体内与管网接触的物料，利用窑体旋转中的换热管网与石膏的直接接触进行传导换热，物料吸热迅速升温达到140-160度，快速脱去二水石膏中的结晶水，转化为半水石膏，换热管网是供给二水石膏脱水转化为半水石膏所需热量的主要部分；
三级换热：二级换热后烟气温度在200-300度，三级换热主要是设置在窑体内的换热中心管，该换热中心管将圆周换热管网内的烟气汇聚，并由出料端向进料端的烟气收集箱汇聚，同时通过换热中心管与窑体内的气流换热，进一步提升窑体内部的温度；
四级换热：三级换热后的低温烟气温度在170-200度，170-200度的低温烟气通过烟气收尘器净化，净化后的烟气通过高温风机由喂料送风器再次送入混合换热式烘干煅烧机的筒体内，170-200度的烟气与原料余热烘干段内的石膏直接接触进行直接换热，达到喂入混合换热式烘干煅烧机内二水石膏原料的快速升温、烘干、脱水，喂入窑体内的物料原始附着水含量8-20％，经余热烟气换热后快速降至5-10％，充分利用低温烟气携带的余热；
直接换热的烟气与石膏烘干煅烧脱水的水汽一起由出料端排出，经过尾气收尘器净化后由尾气引风机排入排气筒，水汽和烟气由出料端排出，直接换热的烟气将窑体前端的水汽带至尾部，增加煅烧完成的物料在出料运动中与湿度保持在40-60％尾气接触过程，AIII相的特点是会快速吸收空气及尾气的水分转化为半水，可有效的降低熟料中的AⅢ相含量，将AⅢ相由10-20％降至5％以下，并有效保证进入尾气收尘器中尾气的温度，防止结露，尾气收尘器过滤空气中物料，降低排放的污染；
中低温煅烧区间的半水石膏进入出料箱，出料箱输出煅烧熟料至熟料输送机，煅烧熟料的出料温度140-160度，二水石膏含量小于3％，AIII小于5％，半水石膏大于80％。
6.根据权利要求5所述的高效热风混合换热式一步法石膏煅烧工艺，其特征在于，所述170-200度的低温烟气通过烟气收尘器净化将燃料燃烧后灰分、未燃尽的燃料等通过收尘器收集下来，净化后的烟气中粉尘含量小于10mg/m3，确保净化后烟气中的残余粉尘不对产品物影响。
7.根据权利要求5所述的高效热风混合换热式一步法石膏煅烧工艺，其特征在于，所述混合换热式烘干煅烧机转数控制范围1-5转/分，安装斜度2-3％，利用调整窑体转数调整原料在煅烧窑的煅烧时间：30-60分钟。
8.根据权利要求5所述的高效热风混合换热式一步法石膏煅烧工艺，其特征在于，所述尾气收尘器中收集的物料集中收集进行再处理利用。
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