配窯預熱器技術說明

1、技 術 部 分4.1 技術保證指標 主機設備（預熱器、窯、冷卻機）煅白產量：9-11t/h 200250t/d煅白灼減：0.5%煅白單位產品熱耗：1250Kcal/kg 噸煅白耗煤氣（熱值4000Kcal/m3）：312.5 m3/t出預熱器廢氣溫度：250280窯尾廢氣粉塵排放濃度：50mg/ m34.2 方案對比 煅白的生產由窯尾上料、預熱器、回轉窯、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)省占地且生產運行平穩(wěn)可靠。4.2.2 預熱器系統(tǒng) 煅白生產窯尾豎式預熱器有圓形、四邊形、多邊形、分倉式、不分倉式等結構。多邊形分倉式結構與其它結構型式相比采取了單室進料、出風、卸料的方式雖然造價較高，但其具有對白云石的預熱均勻、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 豎式預熱器結構正八邊形9m（多邊形外接圓直徑）分倉豎式預熱器（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 回轉窯（見設備總圖） 回轉窯對冶煉窯爐行業(yè)雖然是一個通用設備，但近年來我們針對金屬鎂煅白生產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合魚鱗片方式（或炭纖維柔性密封）減少漏風量和熱損失；合理確定窯口縮口尺寸加強通風提高產量；窯頭采用擴大的固定式窯頭罩和斜煙室利于二次風的利用；窯尾設回料裝置減少倒料和密封磨損，并且利于產量的提高；窯主傳動采用變頻調速節(jié)電且調節(jié)方便。本項目采用了結合以上結構特點的3.248m回轉窯。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冷，可能影響煅白活性度，從而降低還原系統(tǒng)的產鎂率（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。一種為單風道內混式燃燒器，只對空氣加壓，煤氣和空氣在燃燒器內混合；第二種為多風道（三風道或四風道）外混式燃燒器，分別對煤氣和空氣加壓，凈空氣的軸流風、旋流風、煤氣分別通過各自的風道在燒咀出口進行混合。多風道外混式燃燒器具有一次風用量小、節(jié)能、火焰調節(jié)靈活等優(yōu)點。但其造價較高，操作較復雜。本項目暫按單風道內

5、混式燃燒器配套，工廠在今后的生產中根據實際也可選擇多風道外混式燃燒器。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）單風機系統(tǒng)，方案2（見附圖）雙風機系統(tǒng)。方案1是由袋式收塵器、旁路系統(tǒng)、引風機組成。優(yōu)點是系統(tǒng)設備少，操作簡單方便，缺點是袋式收塵器后面的引風機負壓較高（9300Pa），對袋式收塵器加工要求高。方案2多管冷卻器、旋風收塵器、1#引風機、袋式收塵器、2#引風機組成，優(yōu)點是1#引風機（風壓約6000Pa）只承受窯及預熱器、多管冷卻器、旋風收塵器的阻力，方便投產初期的烘窯及生產中窯尾風量的調節(jié)，2#引風機（風壓約3000Pa）主要克

6、服袋式收塵器的阻力，對整個窯尾系統(tǒng)的風量、壓力影響較少，其缺點是設備較多，系統(tǒng)較復雜。綜合對比，上述兩種方案均可滿足生產要求。本項目暫選方案1單風機系統(tǒng)。方案中引風機的風量及調速方式有液力耦合器、電動閥門調節(jié)和變頻調速等不同方式，由于高壓變頻器造價較高，暫選擇液力耦合器調速方式。4.2.7 電氣及自動化 本項目在窯頭設中央控制室，采用DCS集散控制，并設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、主要生產裝置電視監(jiān)控系統(tǒng)等。 綜上所述

7、，本項目煅白生產工藝和配套設備各系統(tǒng)我們主選的方案是：窯尾NE型提升機上料+多邊形分倉式預熱器+窯尾單風機廢氣處理系統(tǒng)+新型結構回轉窯+豎式冷卻機+四通道內混式燃燒器。 對于煅白冷卻采用豎式冷卻器，燃燒系統(tǒng)采用多風道外混式燃燒器，廢氣處理系統(tǒng)采用雙風機系統(tǒng)等方案，本技術給出了報價和配套方案，可根據業(yè)主的選擇進行調整。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 經篩分后粒度1550mm的白云石從堆場經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熱器供料框架頂部的皮帶輸送機經計量送入窯尾預熱器料倉。主要設備性能參數：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)物料由預熱器頂部料倉經下料溜管導入預熱器本體內，同時由回轉窯傳入的高溫煙氣將物料預熱至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窯尾部，經回轉窯高溫煅燒后再卸入單筒冷卻機內，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窯參與燃燒。豎式預熱器的主要作用是把上部送來的白云石物料送到預熱器本體內，同時利用回轉窯內煅燒后排放出來的廢氣(8501000)，在預熱器內將物料均勻地預熱到900，然后再由液

9、壓推桿推入回轉窯內進行煅燒，這樣的煅燒工藝不僅使白云石在窯內煅燒時間大大縮短，同時也能獲得較高活性度的煅白。豎式預熱器的結構除電控外，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，下料方式及結構可以保證在向預熱器本體內給料時實現完全密閉，這樣外界的冷空氣不能進入到預熱器內，并且供料可以借助棒閥實現連續(xù)或間斷給料。二是預熱器主體，它是保證物料預熱到900左右的最重要部分，由預熱器殼體、分室裝置、懸掛裝置、排風管、排灰管及耐火磚襯等部分構成。該部分的結構大部分是金屬構件，部分材料根據需要選用了耐熱鋼， 耐熱鋼能在10001100高溫下工作。另外，耐火磚及澆注料結構設計新穎，能保證

10、物料在預熱器內均勻預熱并達到預熱溫度。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，主要作用是承載預熱器的上部結構和方便檢修。白云石在預熱器中經8501000的窯尾廢氣均勻地預熱到900左右。廢氣則通過預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)。已經部分分解的白云石經預熱器上的液壓推桿推動進入加料室（轉運溜槽），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熱后的物料導入回轉窯內參與煅燒。經回轉窯煅燒后的煅白經過窯頭煙室進

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。主要設備性能參數：豎式預熱器：八邊形分室結構 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回轉窯：規(guī)格：3.3/2.548m能力：200250t/d斜度：3.5%轉速：0.222.23r/min主電機：型號 YSNP355M26 IMB3 功率：75kW額定轉速 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 廢氣處理回轉窯燃燒產生的高溫煙氣，在預熱器內與白云石

12、進行熱交換后，溫度降至250以下，再經多管冷卻器，煙氣溫度進一步降至150180以下，然后進行入袋式除塵器，除塵后經引風機排入大氣，排放氣體的含塵濃度小于50mg/Nm3，符合國家排放標準(GB4915-2004)。排風機：規(guī)格型號：Y6-3920.5D風量：180000m3/h 風壓：9300Pa電機：YKK450-4 功率：630KW4.3.4 燃燒系統(tǒng)單風道內混式燃燒系統(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。主要設備性能參數：空氣風機：規(guī)格型號：G9-198.5D風量：13000m3

13、/h 風壓：16000Pa電機：Y280-2 功率：90KW4.4 電氣及自動化4.4.1 設備配電系統(tǒng)4.4.1.1 簡介設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)要求設計，并有中控和現場控制選擇開關，為了保證系統(tǒng)的可靠性，電氣元件采用天水二一三產品，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備名稱數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預熱器油泵222KW預熱器控制器1回轉窯1160KW變頻柜空氣風

14、機190KW變頻柜單冷機175KW窯尾風機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)設有一個現場站，兩個操作員站，一個工程師站?，F場站負責采集系統(tǒng)的所有信號并控制設備的運行；操作員站用來對現場站發(fā)出指令，控制設備啟停，監(jiān)控、記錄各種工藝過程參數及設備狀態(tài)。所有設備的電氣控制回路均有現場和中控制兩種方式，即可選擇現場單機啟停，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場站和上位機之間采用以太網連接。現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、窯尾豎式預熱器、廢氣處理系統(tǒng)、回轉窯燃燒系統(tǒng)、回轉窯及冷卻機傳動到煅白入庫的生產設備及工藝參數進行監(jiān)控。4.4.3 自動化儀表系統(tǒng)4.4.3.1工藝特點 回轉窯煅燒系統(tǒng)的主要工藝參數為壓力、溫度、料位及流量信號，設備參數以電機電流、變頻器轉速給定和反饋、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，溫度信號均在現場采用光隔離模塊轉換為標準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量備注1紅外測溫儀窯內溫度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熱電偶窯尾預熱器中心溫度1高溫耐磨5熱電偶預熱器室廢氣出口風溫101Cr18Ni9Ti6熱電偶 多管冷卻器入口風溫11Cr18Ni9Ti7熱電阻窯尾引風機入口風溫11Cr18Ni9Ti8熱電阻袋收塵器入口風溫11Cr18Ni9Ti9熱電阻 袋收塵器出口風溫11Cr18Ni9Ti10熱電偶變送器12兩線制（