水泥廠石灰石預(yù)均化系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

　　1．1 原生產(chǎn)工藝流程

　　進(jìn)廠石灰石設(shè)有2個(gè)儲(chǔ)存圓庫(kù)，每個(gè)庫(kù)底設(shè)有2個(gè)出料口，均采取變頻調(diào)速皮帶機(jī)下料，正常生產(chǎn)中4臺(tái)調(diào)速皮帶輸送機(jī)同時(shí)給料。

　　由于該流程中石灰石總儲(chǔ)存量較少，均化措施比較簡(jiǎn)單，進(jìn)廠石灰石粒度較大不均勻，在圓庫(kù)中顆粒間的“離析”現(xiàn)象比較明顯，實(shí)際生產(chǎn)中，石灰石圓庫(kù)僅起到—定的儲(chǔ)存物料的作用，達(dá)不到預(yù)均化的目的。

　　1．2 新的生產(chǎn)流程

　　所謂預(yù)均化是指在原料配料前，通過(guò)對(duì)原料增大儲(chǔ)存量，采取均化措施，使原料在儲(chǔ)存與取用過(guò)程中得到均化。目前用于均化石灰石的主要是預(yù)均化堆場(chǎng)和矩形均化庫(kù)，效果較好。根據(jù)資料介紹，矩形均化庫(kù)的占地面積、均化電耗、設(shè)備投資等均優(yōu)于預(yù)均化堆場(chǎng)，且除塵易處理，操作維護(hù)也較簡(jiǎn)便，但隨著建設(shè)規(guī)模的增大，其土建投資所占的比重明顯增大。對(duì)規(guī)模較小的矩形均化庫(kù)，盡管土建投資較大，但其總投資遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于預(yù)均化堆場(chǎng)。

　　根據(jù)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)需要，考慮到場(chǎng)地空間的限制，在原有的石灰石圓庫(kù)之前，增設(shè)1座小型矩形均化庫(kù)，規(guī)格為32m×10m×20m(長(zhǎng)x寬x高)，內(nèi)部雙排結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)量7 000t左右，總儲(chǔ)期達(dá)7d，能滿足生產(chǎn)要求?？紤]到加強(qiáng)石灰石均化效果，并提高生料磨的產(chǎn)量，在矩形均化庫(kù)與原圓庫(kù)之間設(shè)置了篩分破碎等設(shè)備，其中，破碎機(jī)的規(guī)格型號(hào)為：PCFL—1500QS，立軸式，生產(chǎn)能力60～80t／h，電動(dòng)機(jī)功率132kW。水泥廠改造前后石灰石預(yù)均化系統(tǒng)工藝流程

　　2 改造后系統(tǒng)的存取料方法及其配套設(shè)施

　　利用矩形均化庫(kù)雙排結(jié)構(gòu)，在石灰石存取過(guò)程中，可以一邊堆存一邊取料。存料時(shí)將每排庫(kù)劃分為多個(gè)存料區(qū)域(各區(qū)之間不設(shè)隔墻)，根據(jù)石灰石每天的質(zhì)量情況(可以通過(guò)化驗(yàn)室對(duì)進(jìn)廠石灰石化驗(yàn)結(jié)果或直接現(xiàn)場(chǎng)觀察大體判斷)，通過(guò)控制庫(kù)頂布料裝置按區(qū)域進(jìn)行存放，在矩形庫(kù)長(zhǎng)度方向上形成質(zhì)量波動(dòng)較大或不同開采區(qū)段的石灰石儲(chǔ)存格局。對(duì)于某單個(gè)存料區(qū)域而言，行料時(shí)是以平鋪方式形成人字型疊加，取料時(shí)則是以漏斗流形式為主的直取方式。當(dāng)庫(kù)底多口同時(shí)下料時(shí)，對(duì)所有的區(qū)域而言，其存料過(guò)程實(shí)際上形成了近似于在水平方向上的眾多區(qū)域的豎向排列，取料過(guò)程則近似于垂直方向的眾多區(qū)域的水平切取，亦即在水平方向上同時(shí)切取眾多單個(gè)卸料口形成的漏斗流。并在庫(kù)底多門下料過(guò)程中，自動(dòng)控制單個(gè)卸料口取料量的大小，從而實(shí)現(xiàn)石灰石預(yù)均化的最佳化。

　　在矩形均化庫(kù)庫(kù)底采取計(jì)算機(jī)控制、變頻調(diào)速皮帶機(jī)自動(dòng)下料，達(dá)到庫(kù)底多個(gè)卸料口同時(shí)切取料面的目的。矩形庫(kù)庫(kù)底分2排共設(shè)置14個(gè)卸料口，每個(gè)卸料口取料時(shí)將形成1個(gè)“漏斗流”，最多可同時(shí)切取14個(gè)斷面。經(jīng)矩形均化庫(kù)一次均化后的石灰石再由庫(kù)底皮帶輸送機(jī)送入振動(dòng)篩分設(shè)備進(jìn)行篩分，＞l0mm的顆粒進(jìn)入立軸式破碎機(jī)進(jìn)行破碎，之后與篩下細(xì)顆?！澜?jīng)提升機(jī)提入2個(gè)石灰石圓庫(kù)，由于破碎后石灰石的粒度大大降低，且顆粒均勻，再利用2個(gè)石灰石圓庫(kù)和配料站石灰石圓庫(kù)，三庫(kù)之間形成機(jī)械倒庫(kù)，對(duì)破碎后的石灰行進(jìn)行二次均化，從而大大提高了均化效果。

　　生料均化庫(kù)及喂料工藝流程簡(jiǎn)介

　　生料均化庫(kù)采用一座φ22.5×60.75m生料均化庫(kù)均化兼儲(chǔ)存生料，有效儲(chǔ)量為18200t，儲(chǔ)期2.35天。該均化庫(kù)的均化電耗為0.36～0.72kwh/t生料，其均化值可達(dá)≥7。當(dāng)均化庫(kù)入口生料CaCO3標(biāo)準(zhǔn)偏差≤±2.0%時(shí)，可以使出口生料CaCO3 標(biāo)準(zhǔn)偏差≤±0.3% 。要求入均化庫(kù)的生料水分小于0.5%。生料磨系統(tǒng)送來(lái)的生料由提升機(jī)經(jīng)空氣輸送斜槽輸送入均化庫(kù)內(nèi)，生料均勻分布于庫(kù)內(nèi)。當(dāng)庫(kù)底卸料時(shí)，形成“漏斗”狀料流垂直切割各料層，達(dá)到重力均化作用。均化庫(kù)設(shè)八個(gè)卸料口，庫(kù)內(nèi)底部有八大卸料區(qū)。一個(gè)大卸料區(qū)圍繞一個(gè)卸料口，又分成兩個(gè)小區(qū)，卸料口出料時(shí)，這兩個(gè)小區(qū)輪換充氣。

　　均化庫(kù)卸料要求：通過(guò)庫(kù)中心直線方向的兩個(gè)卸料口需同時(shí)卸料，這可起到一定的搭配均化作用，卸料時(shí)間是可調(diào)的，一般初定為20min，對(duì)每個(gè)小區(qū)對(duì)應(yīng)充氣時(shí)間是10min。一對(duì)卸料口卸料20min，換下一對(duì)卸料口卸料20min，再換到第三對(duì)卸料口卸料20min。完成一個(gè)卸料周期為80min。庫(kù)底卸料是由程序控制器對(duì)各充氣管路上的電磁閥控制，來(lái)達(dá)到有序卸料。

　　庫(kù)底環(huán)行區(qū)所需強(qiáng)空氣由一臺(tái)均化風(fēng)機(jī)（羅茨）提供。庫(kù)底卸料是由程序器對(duì)各充氣管路上的電控氣動(dòng)閥控制，以實(shí)現(xiàn)有序卸料。此外生料均化庫(kù)還配置一臺(tái)供均化倉(cāng)的均化風(fēng)機(jī)。外接壓縮空氣用于操作氣動(dòng)閥、氣動(dòng)開關(guān)閥以及除塵器。配置一臺(tái)備用均化風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)三臺(tái)均化風(fēng)機(jī)互為備用。生料經(jīng)提升機(jī)、空氣輸送斜槽送入生料庫(kù)中。庫(kù)內(nèi)分八個(gè)卸料區(qū)，生料按照一定的順序分別由各個(gè)卸料區(qū)卸出進(jìn)入攪拌倉(cāng)進(jìn)行攪拌，均化作用主要由庫(kù)內(nèi)重力切割和攪拌倉(cāng)的攪拌來(lái)實(shí)現(xiàn)。攪拌倉(cāng)同時(shí)為窯喂料倉(cāng)，帶有荷重傳感器、充氣裝置，倉(cāng)下設(shè)流量控制閥和流量計(jì)實(shí)現(xiàn)窯喂料量的計(jì)量和調(diào)節(jié)。經(jīng)計(jì)量的生料通過(guò)斜槽、提升機(jī)喂入窯尾預(yù)熱器。在生料進(jìn)入窯尾預(yù)熱器前設(shè)有生料取樣裝置，對(duì)入窯生料進(jìn)行分析檢測(cè)，用以作為燒成系統(tǒng)的操作指導(dǎo)。

　　2.1.2 喂煤系統(tǒng)工藝流程簡(jiǎn)介

　　煤粉倉(cāng)布置在煤粉制備系統(tǒng)內(nèi)，倉(cāng)下設(shè)有計(jì)量、輸送設(shè)備。

　　煤粉從煤粉倉(cāng)卸出后入喂煤秤按給定值輸出煤粉，送至窯頭和窯尾噴煤管，輸送空氣由羅茨風(fēng)機(jī)提供。

　　2.1.3喂料系統(tǒng)工藝流程簡(jiǎn)介

　　熟料燒成系統(tǒng)采用一臺(tái)φ4.8×72m回轉(zhuǎn)窯，雙系列五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器和在線分解爐，系統(tǒng)能力5000t/d。分解爐用三次風(fēng)直接從窯頭罩上抽取，通過(guò)三次風(fēng)管直接送至分解爐。窯尾提升機(jī)提升來(lái)的生料由電液動(dòng)側(cè)三通控制，可分別至窯尾預(yù)熱器或生料均化庫(kù)。至窯尾預(yù)熱器的生料經(jīng)空氣輸送斜槽、電動(dòng)分料器分為兩部分，從每列C2～C1旋風(fēng)筒風(fēng)管加入，與熱氣流混合后，隨上升氣流進(jìn)入C1旋風(fēng)筒，物料在C1旋風(fēng)筒內(nèi)預(yù)熱分離后，經(jīng)C1旋風(fēng)筒下料管進(jìn)入C3～C2旋風(fēng)筒風(fēng)管，然后隨上升氣流進(jìn)入C2旋風(fēng)筒，在C2旋風(fēng)筒中再次被預(yù)熱后，經(jīng)C2旋風(fēng)筒下料管進(jìn)入C4～C3旋風(fēng)筒風(fēng)管，然后再隨氣流進(jìn)入C3旋風(fēng)筒，物料在C3旋風(fēng)筒中再次被預(yù)熱后，經(jīng)C3旋風(fēng)筒下料管進(jìn)入C5～C4旋風(fēng)筒風(fēng)管，然后再次隨氣流進(jìn)入C4旋風(fēng)筒，物料在C4旋風(fēng)筒中再次被預(yù)熱、分解后經(jīng)C4下料管進(jìn)入分解爐，與三次風(fēng)混合后，物料在分解爐內(nèi)快速預(yù)熱和分解，經(jīng)C5～分解爐風(fēng)管進(jìn)入C5旋風(fēng)筒，由C5旋風(fēng)筒分離后，經(jīng)下料錐體進(jìn)入Φ4.8×72 m回轉(zhuǎn)窯中。安裝在生料溜子下部的撒料箱確保氣體管道中的物料分布均勻。入窯物料經(jīng)回轉(zhuǎn)窯高溫煅燒，發(fā)生固液相反應(yīng)，形成高溫熟料。煅燒后的高溫熟料通過(guò)窯頭罩進(jìn)入篦冷機(jī)冷卻。窯頭采用多通道噴煤管，保證煤粉的正常煅燒，同時(shí)也適合低揮發(fā)分煤的正常穩(wěn)定煅燒。熟料冷卻采用HCFC-5000控制流篦式冷卻機(jī)，出冷卻機(jī)熟料溫度為65℃+環(huán)境溫度。整個(gè)冷卻機(jī)系統(tǒng)的熱效率在70%以上，冷卻機(jī)出口設(shè)有熟料破碎機(jī)，出破碎機(jī)的熟料經(jīng)鏈斗輸送機(jī)送入熟料庫(kù)儲(chǔ)存。冷卻機(jī)系統(tǒng)的廢氣經(jīng)風(fēng)冷卻器和袋收塵器處理后排入大氣，煙氣的正常排放濃度≤50mg/Nm3。本工程在窯頭、窯尾廢氣煙囪安裝了煙氣顆粒物在線監(jiān)測(cè)儀， 用以連續(xù)監(jiān)測(cè)廢氣中的粉塵排放濃度、NOx、SO2。設(shè)置一座φ36×50m熟料儲(chǔ)存庫(kù)，儲(chǔ)存量為55000t。在熟料庫(kù)底設(shè)有多個(gè)下料口，以提高庫(kù)的卸空率。

　　本系統(tǒng)設(shè)有余熱發(fā)電，在余熱發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，窯頭和分解爐煤粉燃燒后的廢氣經(jīng)過(guò)分解爐、各級(jí)旋風(fēng)筒、窯尾廢氣風(fēng)管排出后，進(jìn)入窯尾余熱鍋爐（SP），在余熱鍋爐（SP）內(nèi)進(jìn)行熱交換，氣體溫度降至200℃左右后，由高溫風(fēng)機(jī)排出；進(jìn)入余熱鍋爐（SP）內(nèi)的水被加熱成為蒸汽后，送往發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電；從蓖冷機(jī)二段抽出的一部分煙氣經(jīng)過(guò)窯頭余熱鍋爐（AQC），把水加熱成蒸汽后，送往余熱發(fā)電系統(tǒng)。