旋管煅烧窑技术-治理脱硫石膏的利器
发布时间:2012-09-11 00:00

脱硫石膏是火电企业治理烟气脱硫时产生的工业固体废弃物,电力行业是产生脱硫石膏的重点领域。目前,国内处理磷石膏、脱硫石膏等工业废渣主要采用的是沸腾炉和旋管煅烧窑工艺技术,而旋管煅烧窑工艺技术适应于各类脱硫石膏、磷石膏等工业副石膏的生产,在设计生产能力、生产规模等方面优于沸腾炉生产技术,而且节能、环保。采用旋管煅烧窑工艺技术在能耗、产品的多元化和产品品质等方面的优势更为突出,能够规模化连续性生产,产品的性价比更高。生产1吨建材产品能消耗1.4吨左右的脱硫石膏原料。

技术具体介绍(以宁夏工业设计研究院的技术设备为参考范本)

旋管煅烧窑是宁夏建筑材料研究院在吸收国外石膏煅烧设备特点的基础上,结合国内各类煅烧设备的特点,开发研制的一种新型节能环保型煅烧设备。

该煅烧设备主要由物料烘干段、旋管煅烧段、烟气循环段、传动系统、密封系统、出料系统、测温控制系统等组成;该设备可采用逆流、顺流、混合等多种布置形式,也可采用先磨后烧和先烧后磨等多种工艺形式;

该设备适应于各种原料的煅烧,尤其适合于采用纯度较高、白度较好的天然石膏原料生产各类优质的建筑石膏产品和陶瓷模具石膏产品;同时也适用于各种副产石膏原料生产高性能石膏产品;

该设备采用外烧的煅烧形式,采用高温烟气在烟气管道中循环流动,物料将高温管道埋入的高效换热形式,通过对出料端物料温度的控制和末端挡料板的调节来控制物料的煅烧时间和煅烧后的物相成分,通过对物料煅烧时间、温度、窑转速、喂料量等的调节达到生产多种性能产品的目的;

该设备功能性强,可以实现一机多用,可以根据原料的特性和产品的要求,生产不同性能的产品,尤其是生产高性能陶瓷模具石膏粉、高性能β型石膏粉;生产过程控制简单,设备实现了烟气和粉尘及水气的分离,粉尘处理简单,环保效果好;设备节能效果明显,一般生产陶瓷模具石膏粉煤耗为43公斤/吨产品;生产建筑石膏粉煤耗为35公斤/吨产品;

基本技术参数简介
产品规模:年产1-20万吨各类β型石膏粉;
原料:各类二水天然石膏、脱硫石膏、磷石膏;
可采用燃料种类:各类烟煤、无烟煤;燃气、燃油;高温烟气;
可生产产品种类:高性能建筑石膏粉、陶瓷模具石膏、各类石膏制品用石膏粉;粉刷石膏;
具体技术参数如下:
1、原料消耗:原料含水率小于10%时,原料消耗为1.3吨/吨产品;天然石膏原料消耗为1.18吨/吨产品
2、煤耗:按照建筑石膏产品计算,产品的煤耗按照同类生产线测定,为38公斤/吨产品(天然石膏原料),陶瓷模具石膏为43公斤/吨产品;
3、水消耗:生产线无生产用水消耗;
4、其它:根据生产线的自动化程度而定。

 

石膏旋管段烧窑的技术发展优势
⑴、旋管煅烧窑设备的先进性
①、实现石膏煅烧工艺连续化、设备大型化,提升我国石膏工业生产规模化
针对我国石膏工业发展的需要,二十一世纪,石膏工业已从天然石膏向工业副产石膏发展,石膏煅烧工艺设备基本上使用的是炒锅、间歇窑,其年产量在5000吨—3万吨间,已不适应现实的需要,也是国家正在淘汰的落后产能。我院正是在此期间,研发出的旋管煅烧窑新型设备,实现石膏煅烧工艺24小时连续化生产,单台窑年生产规模最大达到20万吨产量,带动国内石膏工业规模化生产向前发展。
②、节能降耗、适应循环经济发展的需要
我国石膏工业传统炒锅、间歇回转窑煅烧设备,产量低,能耗一般为:煤耗90110kg/吨产品、电耗7080/吨产品。造成产品生产成本高,能源浪费。而我院的旋管煅烧窑,在节能降耗上,实现煤耗45kg/吨产品、电耗40/吨产品。而且,实现对各种原料的生产,特别就热电厂排出的脱硫石膏、磷肥厂排出的磷石膏废渣的处理,不产生二次污染,使废物变为建材产品更具特色,为循环经济的发展,提供了有效的方式。
③、环保达标,适应现代化企业要求
旋管煅烧窑设备结构,采用石膏与热烟气相分离的方式,利用热传导方法进行石膏煅烧工艺。煅烧系统采用了旋风收尘及高效袋除尘二级高效粉尘处理措施,除尘效率99.5%以上,其他粉尘点采取相应的措施和收尘设备,保证所有的粉尘点的粉尘排放浓度均达到国内相应的排放标准。这在同行业中处于领先地位因此,达到环保要求,实现清洁生产,满足现代企业要求。
⑵、旋管煅烧窑设备的特点
①、该设备可采用逆流、顺流煅烧工艺,一步法完成石膏煅烧;
②、采用高温烟气在烟气管道中循环流动,提高热利用率;
③、实现自动化操作,通过对参数改变,可以实现对生产产品性能的改变,达到生产多种性能产品的目的;
④、生产过程控制自动化、操作简单,设备实现了烟气和粉尘及水气的分离,粉尘处理简单,环保效果好;
⑤、节能降耗,连续化生产,不同窑型实现年产量320万吨及以上规模;
⑥、该设备具备利用烟煤、无烟煤、天然气、燃油做为燃料供给热烟气;
⑦、该设备不需要对石膏及脱硫石膏进行预烘干处理,原料水分在20%以下,可直接进窑煅烧,一步法达到产品生产,节省生产成本。
⑧、该设备尤其适应于各类脱硫石膏、磷石膏等工业副产石膏生产建筑石膏粉;
因为副产石膏原料本身具有极高的细度,在高温度下脱水速度快,易形成Ⅲ型石膏相,也易于被煅烧气流将干态的二水石膏带入产品,导致产品凝结时间快,难以调整;这也是沸腾炉等气流煅烧设备在石膏生产领域的一大技术瓶颈。
宁夏院研发的旋管煅烧窑设备采用高中低温相配合煅烧的间接换热形式及物料在设备内部通过循环管道和换热叶片对其不断翻腾和热量交换,从而实现真正的均匀煅烧,均匀煅烧也是石膏产品性能稳定优质的基础;煅烧设备在运行时,可以根据物料的含水、喂料控制、窑体转速、出料测温系统等控制产品的煅烧时间、煅烧后的相组成;控制出料温度;总体而言,旋管煅烧窑可以按照物料状态和不同的产品要求,通过调整相应的工艺参数,使系统处于稳定、高效、节能的生产状态,生产出优质稳定的石膏粉产品;
二、沸腾炉的特点
目前,沸腾炉工艺的发展也较为迅猛,规模也逐步扩大,单台规模最大也达到30万吨。但与旋管煅烧窑比较存在以下不足:高
1、投资不低:主机设备虽然投资低,但辅助设备投资大,一台沸腾炉需配备一台柱磨和一台选分机,一台导热油锅炉;一条年产10万吨的建筑石膏粉生产线,需要配备两套柱磨及选分机,设备投资也在700万元左右。
2、产品品质低:因受沸腾炉结构的影响,石膏在段烧过程中不仅石膏自身得到脱水行成半水石膏,与此同时还会有过度脱水形成的无水石膏和未能及时得到脱水的二水石膏一并混杂进入成品库出厂。
3、产品调节范围窄:沸腾炉试用于天然石膏含水率低的还行,但对于含水率高的工业副产石膏生产受到限制,无法达到沸腾状态段烧,输送收到限制。另外,沸腾炉生产的石膏粉受工艺的限制,只能做石膏制品,如石膏砌块、板材。无法实现一线多产多种产品。如粉刷石膏,石膏腻子,粘贴石膏,陶瓷模具粉等多种产品。
4、产品能耗不低:单从沸腾炉的热源介质来说,通过煤燃烧加热导热油作为沸腾炉的热源,过去人们只计算煤的耗量,没有考虑导热油的损耗,一般导热油大约5年就要更换一次,每次需要10吨左右,折标煤   吨;因此,能高水平不低。
、产业政策相符性
2011年2月21日国家工信部工信部节[2011]73号《关于工业副产石膏综合利用的指导意见》中的重点任务明确:“加快工业副产石膏生产胶凝材料产业化,包括粉刷石膏、石膏腻子、模具石膏和高强石膏粉等”。大力推进先进产能建设中强调:“重点鼓励工业副产石膏综合利用项目建设单线能力在10万吨及以上的粉刷石膏、粘接石膏等石膏干混建材生产线或改造项目、单线生产能力在5万吨及以上的高强石膏粉生产线建设项目,单线生产能力在100万吨及以上的建筑石膏粉生产线建设项目”。通过以上比较,石膏旋管段烧窑更能满足国家工信部指导意见中鼓励发展的先进设备及工艺,完全可以实现天然石膏及工业副产石膏的产业规模化生产、清洁环保化生产、节能高效化生产、一线多元化产品生产,产品品质优良。
    综上所述,石膏旋管煅烧窑对今后“十二五”实现规模化处理工业副产石膏(脱硫石膏、磷石膏等工业废渣)更具技术发展优势,投资者在选择设备时,一定要结合市场和产品的定位等综合因素慎重考虑。

 

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