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年產(chǎn)10萬(wàn)噸脫硫石膏粉生產(chǎn)線工藝方案

一、工藝要求：

1.1生產(chǎn)能力：≥13.7噸/小時(shí)β型半水石膏粉。

脫硫石膏原料附著水:12-18%。

處理原料：20噸左右/小時(shí)。

1.2產(chǎn)品質(zhì)量：按照《建筑石膏》國(guó)標(biāo)（GB/T9776-2008）執(zhí)行，滿足石膏砂漿、石膏砌塊等石膏建筑用品用粉要求。

1.3環(huán)保要求：符合國(guó)家環(huán)保要求（粉塵排放≤30mg/m?，無(wú)污水排放，無(wú)有害氣體排放）。

1.4蒸汽條件：熱電廠低壓蒸汽0.8-1.0Mpa過(guò)熱蒸汽。

二、工藝方案：

利用電廠低壓蒸汽作為熱源；采用烘干、煅燒兩步法工藝。

2.1工藝流程圖：

2.2工藝順序介紹：上料鏟車(chē)將原料送入進(jìn)料斗，進(jìn)料斗配備振打電機(jī)和皮帶稱，皮帶稱會(huì)根據(jù)預(yù)先輸入設(shè)計(jì)好的參數(shù)進(jìn)行送料，誤差不超過(guò)0.5噸/小時(shí)。

脫硫石膏原料通過(guò)皮帶輸送機(jī)進(jìn)入槳葉干燥機(jī)，槳葉干燥機(jī)適用于利用蒸汽進(jìn)行烘干。

經(jīng)過(guò)烘干后的原料通過(guò)提升機(jī)進(jìn)入脫硫石膏煅燒爐內(nèi)煅燒，該煅燒爐采用流態(tài)化煅燒，保證了煅燒的均勻性。

煅燒后的半成品進(jìn)入球磨機(jī)改性粉磨，再通過(guò)氣流輸送進(jìn)入成品倉(cāng)。在成品倉(cāng)陳化3天后，13號(hào)自動(dòng)包裝機(jī)完成包裝。

生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵由旋風(fēng)分離器和脈沖布袋除塵器進(jìn)行處理，確保生產(chǎn)車(chē)間無(wú)粉塵排放。除塵器回收的粉塵再使用刮板輸送機(jī)和提升機(jī)，返回到槳葉干燥機(jī)。

煅燒所使用的蒸汽首先接入蒸汽灌，從蒸汽罐再分流道烘干和煅燒設(shè)備內(nèi)。

2.3組成部分

該設(shè)備由原料系統(tǒng)、預(yù)干燥系統(tǒng)、煅燒系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、成品儲(chǔ)存系統(tǒng)組成，各工段以提升輸送、管道等相連接，最終將二水脫硫石膏煅燒為合格的半水石膏。

2.3.1原料系統(tǒng)： 

原料系統(tǒng)是供給設(shè)備二水脫硫石膏原料的，主要有上料斗、輔助振動(dòng)器、計(jì)量皮帶、原料輸送帶、除鐵器、濕料喂料器及電控部分等組成。它的作用是按設(shè)備的煅燒要求，根據(jù)原料濕度和流量，輸送給設(shè)備相應(yīng)的二水石膏原料。

2.3.2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。

概述如下：

分室石膏煅燒爐是一種應(yīng)用流態(tài)化技術(shù)煅燒高含水率化學(xué)石膏的高效節(jié)能設(shè)備。FD—分室石膏煅燒爐以過(guò)熱蒸汽作熱源進(jìn)入煅燒爐后，通過(guò)熱交換器，把熱量傳遞給石膏，使二水石膏脫去部分結(jié)晶水變成半水石膏。

分室石膏煅燒爐為分室石膏煅燒裝置，底部有活化風(fēng)換熱器和多孔板，在床層內(nèi)裝有大量加熱管，管內(nèi)加熱介質(zhì)為過(guò)熱蒸汽，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。在煅燒器上部，裝有內(nèi)置式高效旋風(fēng)子，汽體離開(kāi)流化床時(shí)夾帶的粉塵大部分被這些裝置捕收并重新返回至爐內(nèi)，熱濕氣體則通過(guò)管道與預(yù)干燥工段的旋風(fēng)分離器濕氣匯合進(jìn)入二次布袋收塵器。

2.3.4供熱系統(tǒng)：

項(xiàng)目所需熱源全部為電廠過(guò)熱蒸汽，溫度220℃左右，蒸汽壓力0.8-1.0Mpa。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(mén)和自動(dòng)快速截止閥門(mén)，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)的旋風(fēng)分離和脈沖布袋除塵兩種工藝。該工藝為多級(jí)除塵，主要由旋風(fēng)分離器、脈沖布袋除塵器、引風(fēng)機(jī)、等設(shè)備組成。

旋風(fēng)分離器

生產(chǎn)線工作時(shí)產(chǎn)生的含塵氣體首先進(jìn)入旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離器的分離效果：在設(shè)計(jì)壓力和氣量條件下，均可除去≥10μm的固體顆粒。在工況點(diǎn)，分離效率為99%，在工況點(diǎn)±15%范圍內(nèi)，分離效率為97%。正常工作條件下，單臺(tái)旋風(fēng)分離器在工況點(diǎn)壓降不大于0.05MPa。

旋風(fēng)分離器采用立式圓筒結(jié)構(gòu)，內(nèi)部沿軸向分為集液區(qū)、旋風(fēng)分離區(qū)、凈化室區(qū)等。旋風(fēng)分離器適用于凈化大于1-3微米的非粘性、非纖維的干燥粉塵。它是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、耐高溫、設(shè)備費(fèi)用低的凈化設(shè)備，旋風(fēng)除塵器在凈化設(shè)備中應(yīng)用得最為廣泛。

脈沖布袋除塵器

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)程中熱源使用電廠過(guò)熱蒸汽或天然氣，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30mg/m?，低于國(guó)家大氣排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.3.6控制系統(tǒng)：

西門(mén)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-上位機(jī)（商用機(jī)或者工控機(jī)）、通訊-工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)、控制站-西門(mén)子PLC（西門(mén)子S7-200-Smart或者S7-300或者S7-400或者S7-1200或者S7-1500）、現(xiàn)場(chǎng)工作站、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備構(gòu)成。

工程師站與操作員站：

一般工程師站用于組態(tài)軟件的開(kāi)發(fā)，是組態(tài)中控的最高級(jí)別與權(quán)限；多數(shù)采用性價(jià)比高的筆記本電腦，系統(tǒng)安裝Wincc7.3開(kāi)發(fā)版組態(tài)軟件。

操作員站用于組態(tài)中控的操作與監(jiān)控，一般安裝運(yùn)行版軟件，權(quán)限由工程師站授權(quán)；現(xiàn)在多數(shù)采用聯(lián)想或者戴爾商用機(jī)（以前用工控機(jī)的多），系統(tǒng)安裝Wincc7.3運(yùn)行版組態(tài)軟件。

小型的DCS項(xiàng)目一般沒(méi)有工程師站，開(kāi)發(fā)版通常安裝在其中一臺(tái)操作員站，與其他的操作員站并行使用；一般情況下，一條生產(chǎn)線采用一備一用的模式，即采用兩臺(tái)上位機(jī)并行使用，互為備用，這樣可以保證系統(tǒng)的安全性、可靠性。

2.3.7輸送、改性及儲(chǔ)存：

煅燒后的脫硫石膏經(jīng)80鋼磨進(jìn)行改性粉磨，后由氣流輸進(jìn)入冷卻室，再進(jìn)入至成品倉(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。

2.3.8包裝系統(tǒng)：

該生產(chǎn)線配備兩套自動(dòng)包裝機(jī)，包裝規(guī)格25~50kg/包，滿足不同用戶的使用需求。另外配有散裝接口，可適用于散裝罐車(chē)。

三、生產(chǎn)線配置

1電力配置

2人力配置

3生產(chǎn)用水

4蒸汽配置

5壓縮空氣