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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立式長方體狀容器在其底部裝有一個氣體分布板。目的是在停止工作時支撐固體粉料不致漏粉，在工作時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。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，從沸騰爐底部鼓入空氣，通過氣體分布板進(jìn)入流化床 。鼓入的空氣不需要很多，稍稍超過臨界氣速，使床層實現(xiàn)流態(tài)化即可。此時淹沒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�，這些蒸汽與爐底鼓入的空氣混合在一起，通過床層向上運動。由于蒸汽量比鼓入的空氣量多得多，所以整個鼓泡床的流態(tài)化主要是靠石膏脫水形成的蒸汽來實現(xiàn)的。由于在流化床中粉料激烈的翻滾、混合，所以在整個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程就過早排出，設(shè)計時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，然后通過下部的通道進(jìn)入小的室，在這里完成最終的脫水過程，再由床層上部自動溢流出爐。

預(yù)干燥系統(tǒng)： 

在熱源使用過熱蒸汽的前提下，預(yù)系統(tǒng)采用槳葉烘干機進(jìn)行原料干燥。該機主要由W形殼體和兩根空心槳葉軸及傳動裝置組成，中空軸上排列有中空葉片，機體內(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、不開裂。

其烘干流程如下：原料從計量皮帶送入槳葉干燥機后，過熱蒸汽通過槳葉干燥機的內(nèi)壁及槳葉表面，將熱量傳到給原料，同時持續(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，同時向出料口推進(jìn)；原料預(yù)干燥完成后，通過提升機進(jìn)入下一環(huán)節(jié)--煅燒。蒸發(fā)出來的水份通過排濕風(fēng)機排出，但是在排濕過程中，會有小部分粉塵隨著負(fù)壓空氣出來，所以需要引入旋風(fēng)分離器及脈沖布袋除塵器，做到粉塵無排放的目的；，旋風(fēng)分離器和布袋除塵器過濾出來的粉體，通過輸送設(shè)備再次進(jìn)入槳葉干燥機再次利用。

2.3.3煅燒系統(tǒng)：

經(jīng)過長期實踐，并結(jié)合國內(nèi)外先進(jìn)工藝進(jìn)行了優(yōu)化改造，該改造工藝對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，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低,則二水硫酸鈣含量會較高，產(chǎn)品質(zhì)量下降；若煅燒溫度過高,則硫酸鈣含量會較大。結(jié)合實驗表明，煅燒溫度在105℃左右時，脫硫石膏結(jié)晶水開始脫水；加熱到170～190℃，會迅速脫掉1.5個結(jié)晶水，形成半水石膏，此時石膏晶體發(fā)育完整、生長致密，在凝結(jié)時間、標(biāo)準(zhǔn)稠度及強度等方面品質(zhì)；若加熱到200～220℃，半水石膏繼續(xù)脫水，轉(zhuǎn)變?yōu)棰笮蜔o水石膏，轉(zhuǎn)化率下降。選定不同的煅燒溫度分別對脫硫石膏進(jìn)行煅燒，及時對設(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。由于項目靠近電廠，蒸汽利用較為方便，而且在使用蒸汽的過程中，無再次污染排放。在使用安全性方面，蒸汽管道配備了蒸汽壓力表、多重手動蒸汽閥門和自動快速截止閥門，使用蒸汽的相關(guān)設(shè)備也經(jīng)過試壓，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，由清灰控制裝置按清灰時間設(shè)定值自動關(guān)閉一室離線閥后，按設(shè)定時間程序打開電控脈沖閥，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傳輸設(shè)備再次進(jìn)入預(yù)干燥系統(tǒng)。

綜上所述，本項目在生產(chǎn)過程中熱源使用電廠飽和蒸汽，不會產(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/m?，低于國家大氣排放標(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)場工作站、現(xiàn)場設(shè)備構(gòu)成。

該中控系統(tǒng)可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程及本地兩種操作模式，實時監(jiān)控生產(chǎn)線各電器的工作情況，當(dāng)出現(xiàn)問題，系統(tǒng)自動保護(hù)，避免不必要的損失。

2.3.7輸送、改性及儲存：

煅燒后的脫硫石膏經(jīng)首先通過冷卻器，石膏粉溫度降至80℃以下，再進(jìn)入球磨機或針磨機改性粉磨，最后由氣流輸送或斗式提升機進(jìn)入成品倉。在此石膏粉儲存3天以上，并得到陳化使產(chǎn)品的各項性能指標(biāo)更趨穩(wěn)定。