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石膏沸騰爐（熱風(fēng)）
一、石膏沸騰爐的工作原理
1、石膏沸騰爐結(jié)構(gòu)
石膏沸騰爐的床層狀態(tài)屬于前面所描述過(guò)的鼓泡床，因此將這種爐子形象地稱作“沸騰爐”。沸騰爐煅燒部分為一個(gè)立式長(zhǎng)方體狀容器在其底部裝有一個(gè)氣體分布板。目的是在停止工作時(shí)支撐固體粉料不致漏粉，在工作時(shí)使氣流從底部均勻地進(jìn)入床層。在床層的上界面以上裝有連續(xù)進(jìn)料的投料機(jī)。在床層上界面處的爐壁上有溢流孔，用于出料。在床層內(nèi)裝有大量的加熱管，管內(nèi)的加熱介質(zhì)可以為蒸汽、導(dǎo)熱油或熱風(fēng)，熱量通過(guò)管壁傳遞給管外處于流態(tài)化的石膏粉，使石膏粉脫水分解。正常工作時(shí)，從沸騰爐底部鼓入空氣，通過(guò)氣體分布板進(jìn)入流化床 。鼓入的空氣不需要很多，稍稍超過(guò)臨界氣速，使床層實(shí)現(xiàn)流態(tài)化即可。此時(shí)淹沒(méi)在流化床中的加熱管向物料傳遞大量的熱量，使二水石膏粉達(dá)到脫水分解的溫度，二水石膏就在流化床中脫去結(jié)晶水并變?yōu)檎羝@些蒸汽與爐底鼓入的空氣混合在一起，通過(guò)床層向上運(yùn)動(dòng)。由于蒸汽量比鼓入的空氣量多得多，所以整個(gè)鼓泡床的流態(tài)化主要是靠石膏脫水形成的蒸汽來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由于在流化床中粉料激烈的翻滾、混合，所以在整個(gè)流化床中各處的物料溫度和成分幾乎是一致的。連續(xù)投入的石膏粉，一進(jìn)入床層，幾乎瞬間就與床層中大量熱粉料混合均勻，在熱粉料中迅速脫水分解。為了避免剛加入的生料未完成脫水過(guò)程就過(guò)早排出，設(shè)計(jì)時(shí)在爐子中加了一塊隔板，將流化床分成大小兩室，兩室底部是連通的。生石膏粉先進(jìn)入大的室，在此脫掉大部分結(jié)晶水，然后通過(guò)下部的通道進(jìn)入小的室，在這里完成最終的脫水過(guò)程，再由床層上部自動(dòng)溢流出爐。
預(yù)干燥系統(tǒng)：
在熱源使用過(guò)熱蒸汽的前提下，預(yù)系統(tǒng)采用槳葉烘干機(jī)進(jìn)行原料干燥。該機(jī)主要由W形殼體和兩根空心槳葉軸及傳動(dòng)裝置組成，中空軸上排列有中空葉片，機(jī)體內(nèi)壁、葉片及空心軸采用16錳鋼或304不銹鋼材質(zhì)，保證耐熱、耐腐、不開(kāi)裂。
其烘干流程如下：原料從計(jì)量皮帶送入槳葉干燥機(jī)后，過(guò)熱蒸汽通過(guò)槳葉干燥機(jī)的內(nèi)壁及槳葉表面，將熱量傳到給原料，同時(shí)持續(xù)緩慢的旋轉(zhuǎn)攪拌，使原料受熱更加均勻；原料隨著槳葉旋轉(zhuǎn)，不斷地蒸發(fā)水分，同時(shí)向出料口推進(jìn)；原料預(yù)干燥完成后，通過(guò)提升機(jī)進(jìn)入下一環(huán)節(jié)--煅燒。蒸發(fā)出來(lái)的水份通過(guò)排濕風(fēng)機(jī)排出，但是在排濕過(guò)程中，會(huì)有小部分粉塵隨著負(fù)壓空氣出來(lái)，所以需要引入旋風(fēng)分離器及脈沖布袋除塵器，做到粉塵無(wú)排放的目的；，旋風(fēng)分離器和布袋除塵器過(guò)濾出來(lái)的粉體，通過(guò)輸送設(shè)備再次進(jìn)入槳葉干燥機(jī)再次利用。
2.3.3煅燒系統(tǒng)：
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐，并結(jié)合國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝進(jìn)行了優(yōu)化改造，該改造工藝對(duì)主煅燒流程采用典型的分室石膏煅燒工藝，用分室石膏煅燒爐替代回轉(zhuǎn)窯，在節(jié)約占地面積的同時(shí)，也降低了能耗。
煅燒溫度的控制。煅燒工藝是決定建筑石膏性能及品質(zhì)的關(guān)鍵因素，若脫硫石膏煅燒溫度過(guò)低,則二水硫酸鈣含量會(huì)較高，產(chǎn)品質(zhì)量下降；若煅燒溫度過(guò)高,則硫酸鈣含量會(huì)較大。結(jié)合實(shí)驗(yàn)表明，煅燒溫度在105℃左右時(shí)，脫硫石膏結(jié)晶水開(kāi)始脫水；加熱到170～190℃，會(huì)迅速脫掉1.5個(gè)結(jié)晶水，形成半水石膏，此時(shí)石膏晶體發(fā)育完整、生長(zhǎng)致密，在凝結(jié)時(shí)間、標(biāo)準(zhǔn)稠度及強(qiáng)度等方面品質(zhì)；若加熱到200～220℃，半水石膏繼續(xù)脫水，轉(zhuǎn)變?yōu)棰笮蜔o(wú)水石膏，轉(zhuǎn)化率下降。選定不同的煅燒溫度分別對(duì)脫硫石膏進(jìn)行煅燒，及時(shí)對(duì)設(shè)備溫度和壓力等參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以使建筑石膏粉產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到不同品質(zhì)指標(biāo)的需求。
2.3.4供熱系統(tǒng)：
項(xiàng)目所需熱源全部為電廠飽和蒸汽，溫度260℃左右，蒸汽壓力1.5Mpa。由于項(xiàng)目靠近電廠，蒸汽利用較為方便，而且在使用蒸汽的過(guò)程中，無(wú)再次污染排放。在使用安全性方面，蒸汽管道配備了蒸汽壓力表、多重手動(dòng)蒸汽閥門和自動(dòng)快速截止閥門，使用蒸汽的相關(guān)設(shè)備也經(jīng)過(guò)試壓，所用蒸汽壓力均在設(shè)備耐壓的安全范圍內(nèi)，蒸汽管道外層及設(shè)備外層采用硅酸鋁和巖棉保溫材料，保證了工作人員的人身安全。
2.3.5除塵系統(tǒng)：
該生產(chǎn)線屬于全封閉式運(yùn)行模式，采用先進(jìn)脈沖布袋除塵器處理含塵氣體。
除塵器本體由鋼結(jié)構(gòu)框架、箱體、灰斗、濾袋和袋籠等組成。除塵效率可達(dá)99.99%。
其工作原理是含塵煙氣由除塵器的進(jìn)風(fēng)均流裝置進(jìn)入上箱體，當(dāng)濾袋上的粉塵越積越多，設(shè)備阻力達(dá)到限定的阻力值時(shí)，由清灰控制裝置按清灰時(shí)間設(shè)定值自動(dòng)關(guān)閉一室離線閥后，按設(shè)定時(shí)間程序打開(kāi)電控脈沖閥，進(jìn)行停風(fēng)噴吹，利用氣體瞬間噴吹使濾袋內(nèi)壓力劇增，將濾袋上的粉塵抖落在灰斗中，灰斗中的粉塵再由卸料器排出。排出后的高溫粉塵通過(guò)傳輸設(shè)備再次進(jìn)入預(yù)干燥系統(tǒng)。
綜上所述，本項(xiàng)目在生產(chǎn)過(guò)程中熱源使用電廠飽和蒸汽，不會(huì)產(chǎn)生硫化物等有害氣體。
生產(chǎn)中產(chǎn)生的煙塵氣體，由旋風(fēng)分離器和脈沖布袋除塵器共同處理，除塵效率高達(dá)99.99%，出口含塵量低于20mg/m3，低于國(guó)家大氣排放標(biāo)準(zhǔn)。
2.3.6控制系統(tǒng)：
西門子Wincc7.3-DCS組態(tài)中控系統(tǒng)，系統(tǒng)構(gòu)成：
系統(tǒng)由工程師站、操作站、通訊、控制站-西門子PLC、現(xiàn)場(chǎng)工作站、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備構(gòu)成。
該中控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程及本地兩種操作模式，實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)線各電器的工作情況，當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題，系統(tǒng)自動(dòng)保護(hù)，避免不必要的損失。
2.3.7輸送、改性及儲(chǔ)存：
煅燒后的脫硫石膏經(jīng)首先通過(guò)冷卻器，石膏粉溫度降至80℃以下，再進(jìn)入球磨機(jī)或針磨機(jī)改性粉磨，最后由氣流輸送或斗式提升機(jī)進(jìn)入成品倉(cāng)。在此石膏粉儲(chǔ)存3天以上，并得到陳化使產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)更趨穩(wěn)定。
