交流材料之一1tpd生产线工艺设计思想概要.docx

1、交流材料之一1tpd生产线工艺设计思想概要内部资料仅供参考不得外传12000t/d生产线工艺设计思想安徽海螺建材设计研究院二0一一年十一月12000t/d生产线工艺设计思想及运行管理 根据芜湖、铜陵及阳春12000t/d生产线烧成系统的技术方案，我们对设备规格和主要部位设计参数进行了归类整理核算，并与万吨线进行了比较，现介绍如下：一、设计原理介绍1、主要经济技术指标设计参数项 目芜湖12000t/d（POLYSIUS）铜12000t/d(FLS)阳春12000t/d(KHI)热耗（kcal/kg.cl）705705703C1出口温度（）300306310C1出口压力（Pa）-5200-4990

2、-4910C1出口含尘浓度(g/Nm3)606060C1出口NOx含量(mg/Nm3,O2含量10%）500400400入窑分解率（%）939290%2、设备主要规格参数和结构（一）、旋风筒设计原理介绍（1）、旋风筒规格尺寸及主要设计参数项 目阳春12000t/d（川崎）芜湖12000t/d（POLYSIUS）铜陵12000t/d（FLS）型式五级双列五级双列五级双列窑尾塔架尺寸（m）462312742.83213038.624122规格(mm)C1456004881046600C22850021024029000C32850021082029000C42900021082029000C521

3、010021082029000截面风速（m/s）C13.761.622.95C24.482.993.90C35.273.144.66C45.343.595.33C54.684.025.83C1收尘效率（%）9594-9594-95（2）、旋风筒结构形式项 目POLYSIUSFLS旋风筒结构旋风筒结构(KHI)（二）、分解炉设计原理介绍（1）分解炉规格尺寸及主要设计参数项 目阳春12000t/d（川崎）芜湖12000t/d（POLYSIUS）铜陵12000t/d（FLS）型式C-KSVDOPOLILC规格（m）10.838（有效内径）7.57（有效内径）9.3754.6（有效内径）炉容（m3）3

4、3523160+18903444+2321主截面风速（m/s）811.410.3气体停留时间（s）4.584.394.48截面热负荷（kcal/m2.h）2.301064.701063.07106单位容积产量（tpd/(m3)3.573.803.48喷煤管型式单通道单通道单通道（2）分解炉结构形式芜湖12000t/d分解炉铜陵12000t/d分解炉 铜陵12000t/d分解炉 阳春12000t/d分解炉（三）、回转窑规格及设计参数项 目阳春12000t/d（川崎）芜湖12000t/d（POLYSIUS）铜陵12000t/d（FLS）规格（m）6.1/6.3/6.71006.0/6.2/7.29

5、65.75/6.398支档数333斜度（%）4.04.04.0有效内表面积（m2）183617531783有效内容积（m3）266725392577传动型式双传动双传动双传动主电机功率(kW)211002x117021130转速（r/min）0.44.04.0/max5.03.6/max5.0窑耐火砖厚度（mm）250250250截面热负荷（kcal/m2.h）5.31065.51065. 3106单位容积产量（tpd/(m3)4.504.734.66（四）篦冷机规格及主要设计参数项 目IKN篦冷机CP第四代篦冷机型 号7.291/6.842ETA 11 12 7 /12 5 E产能（t/d）

6、1200012000篦床宽长（m）7.2/6.843.47.7140.2有效面积（m2）302.7(通风面积)306.6热回收率（%）75.175冷却负荷t/(d.m2)4342.6篦床段数22篦床斜度第一段：前11排15，后80排2；第二段：前4排18，后38排2水平配风（Nm3/kg.cl）2.15/1.92.19/1.73电耗(kW/t.cl)5.445.96传动方式液压传动液压传动篦床供风型式篦板直接充气和风室供风相结合风室冷却风机数量1627破碎机型式中后段辊破中后段辊破破碎机规格600x6800mmRC6个辊子RB 671-5 EM5个辊子破碎机宽度（mm）68006710破碎机转

7、数（r/min）54破碎机传动功率（kW）615518.5出料粒度（mm）25（90%）25（80%）出熟料温度（）65+环境温度953、12000t/d熟料生产线较10000t/d线作出的优化改进内容（一）、POLYSIUS的主要改进点（1）旋风筒进风管的改进：在最上一级旋风筒的进风管底部增加了一个15的斜坡，其主要作用是能有效地防止进风管底部的积料，防止系统跨料，一方面提高了旋风筒的分离效率，同时，系统更加稳定，旋风筒的压损更小，旋风筒出口含尘浓度更低。同时，对其它A型和B型旋风筒进风管也作了优化改进。枞阳万吨线旋风筒 芜湖12000t/d旋风筒（2）分解炉出口反射室的改进：由于目前枞阳1

8、0000t/d线实际生产中反射室存在着严重结皮堵塞的问题， 12000t/d线方案中取消了该反射室，并通过改变风速的方式，加强气料的混合。 枞阳万吨线 芜湖海螺1200t/d（3）低NOX多重燃烧分解炉：采用4个阶段的燃烧与控制，即多级燃烧技术，使得NOX含量进一步降低，确保能够达到500mg/Nm3以下。（4）5级筒下料管的入窑位置改变：该下料管位置设置于窑尾烟室的拐角处，能有效地防止入窑物料被热气流二次带起，减少内循环。（5）回转窑规格：回转窑规格由枞阳万吨线的6.090m增大到6.290m，单位容积产量4.68tpd/m3增大到5.22 tpd/m3； (6)轮带形式的改变：改变目前的浮

9、动轮带为键槽式轮带，增强了回转窑筒体的椭圆度，提高了窑内耐火材料的使用寿命。（二）FLS的主要改进点（1）对旋风筒结构做进一步的改进，其中C1旋风筒由原来的2个变为4个，C1出口温度由铜陵万吨线310降为306，提高了分离效率，同时整个系统阻力得到了进一步的降低；（2）分解炉中部收缩，形成二次喷腾，顶端带有鹅颈管道，延长了气体停留时间，更有利于燃料的燃烧，热空气与原燃料的热交换；（3）分解炉中部喂料：C3下料管设置分料阀，可将部分C3生料直接喂入分解炉中部，避免异常高温对设备的侵蚀。（3）C4旋风筒下料管分别位于分解炉底部和分解炉缩口下部，通过分料及燃料在分解炉下部区域燃烧，减少了NOx的排放

10、；（4）分解炉炉容2090m3增大到了3444 m3，气体停留时间4.3s延长到了4.48s，分解炉截面风速11.6m/s减少到10.3m/s,增强了对煤质的适应性；（5）回转窑规格由铜陵万吨线的6.095m增大到6.398m，单位容积产量4.43tpd/m3增大到4.9 tpd/m3；(三)、川崎公司12000t/d熟料生产线的方案特点1. 窑尾系统采用4-2-2-2-2的“HELP”旋风筒，该旋风筒直径比传统旋风筒小6%，总体高度小5%，进风口50的倾角；C1和C5采用“进口和锥体中部的扩径”独特的结构，其分离效率C1达9596，C5为9092%，较第二代（分离效率C1 9395，C588

11、）有一定幅度的提高；撒料盒采用混凝土结构，无撒料板，采用脉冲定时吹扫。2.“C-KSV分解炉”的炉容3352m3，气体停留时间4.58s，料气时间比达到6；在炉底喷腾床的中心部位，设置有燃煤喷嘴，由此喷入的燃煤在低氧状态下燃烧，形成还原气氛，减少了NOx的排放。3.回转窑规格6.3100m，窑头采用双层弹簧钢片式密封，窑尾采用汽缸动态密封。二、主要操作思想（一）、旋风筒操作建议1、点火前要全面检查人孔、检修门等漏风处是否密封严密，冷风漏入不仅会使物料结块造成堵塞，还会增加系统废气量降低设备的热效率。2、旋风筒的性能不仅与其自身结构有关，而且还与筒体截面风速和固气比有关，生产中要通过调整系统风量

12、和喂料量，使风速和固气比合理搭配。3、生料中的碳酸钙在700时就已经开始分解，温度范围在850至900时，能在几秒钟内较大程度地完成整个分解过程。因此，在分解炉的尾端或五级筒之后，生料温度必须达到850，这样才能保证90到95的分解率。4、在窑稳定运行期间，C1筒氧气的含量应控制在3%左右，应尽可能的减少系统用风。（二）、分解炉操作建议1、分解炉的主要功能是碳酸钙的分解，应合理调整分解炉的分煤、分风和分料控制，以形成还原气氛，减少氮氧化物的排放。3、调整燃烧器改变顶部气体含量，并调整分支喂料的方式，在分解炉内优化出一个高温核心。顶部气体量的大小可以通过一个电机控制的翻板阀来进行调整。4、根据燃

13、料、气体（三次风和顶部气体）和生料（分别喂料）喂入的数量，可以在三次风和顶部气体入口之间设置一个热量降低的煅烧区，该煅烧区可以降低氮氧化物的排放。6、通过调整三次风闸板阀的开度，使其C5出口的氧含量控制在3%左右，因为喂入分解炉的三次风总量是根据分解炉内助燃空气的体积决定的。（三）、回转窑操作建议1、窑的运转速度必须和物料燃烧条件相适应，窑运转速度高一般会生产出较高质量的产品，同时也与低喂料比和较高频率的点火次数相关。2、窑头罩内的压力一般应控制在-10到0 Pa。3、窑尾的压力一般应控制在-200到-500Pa之间。4、窑尾的氧气含量应该在0到1.5%。（四）、窑系统重要控制循环控制循环的目

14、标控制变量多变量三次风流量 = 恒定值三次风管中的流量三次风管中的两个闸板阀预热器下游压力 = 恒定值设置预热器下游的压力高温风机转速窑头罩压力 = 恒定值窑头罩内的压力窑头风机的设置 备注：具体操作规程详见POLYSIUS和FLS两公司提供的“烧成系统操作规程”。三、烧成系统物料热量平衡1、polysius12000t/d熟料线烧成系统参数流程图（1）烧成系统物料平衡表（推算）收入物料 支出物料项目符号Kg/kg.cl%项目符号Kg/kg.cl%煤粉消耗量mr0.11922.60出冷却机熟料量msh1.000021.81生料消耗量ms1.580034.45预热器出口废气量mf1.819237

15、.44入窑回灰量mh0.00000.00预热器出口飞灰量mfh0.07571.65一次空气量mk0.07801.70冷却机余风量mpk1.471132.08入冷却机空气量mk2.683158.51出冷却机飞灰量mlfh0.08591.88生料带入空气量mk0.00000.00煤磨抽热风Mrk0.07231.59系统漏入空气量mok0.12562.74其他支出mqt0.06171.35物料总收入mzs4.5859100.0物料总支出mzc4.5859100.0 (2)烧成系统热量平衡表（推算）收入热量支出热量项目KJ/kgKcal/kg%项目KJ/kgKcal/kg%燃料燃烧热2928.8700

16、.0096.45熟料形成热1719.89411.3056.67煤粉显热6.431.540.21出冷却机熟料显热70.0016.742.31生料显热47.7911.421.57预热器出口废气显热572.98137.0218.88一次空气显热2.820.670.09预热器出口飞灰显热20.704.950.68入冷却机空气显热48.4411.581.60冷却机余风显热361.5886.4211.91系统漏风显热2.270.540.08余风飞灰显热4.020.960.13水分蒸发耗热46.9011.221.55系统表面散热损失180.8443.255.96入煤磨显热55.8213.351.84化学不完

17、全燃烧损失0.000.000.00其它热损失3.820.910.12热量总收入3036.55725.75100.0热量总支出3036.55725.75100.02、FLS12000t/d熟料线烧成系统参数流程图（1）烧成系统物料平衡表(推算)收入物料 支出物料项目符号Kg/kg.cl%项目符号Kg/kg.cl%煤粉消耗量mr0.13473.04出冷却机熟料量msh1.000022.60生料消耗量ms1.617136.55预热器出口废气量mf1.823041.20入窑回灰量mh0.00000.00预热器出口飞灰量mfh0.08781.98一次空气量mk0.08832.00冷却机余风量mpk1.5

18、25534.48入冷却机空气量mk2.442555.20出冷却机飞灰量mlfh0.030.68生料带入空气量mk0.00000.00煤磨抽热风Mrk0.0932.10系统漏入空气量mok0.13683.09其他支出mqt-0.1399-3.16物料总收入mzs4.4194100.0物料总支出mzc4.4194100.0(2)烧成系统热量平衡表（推算）收入热量支出热量项目KJ/kgKcal/kg%项目KJ/kgKcal/kg%燃料燃烧热2949.7270594.49熟料形成热1684.25402.7453.98煤粉显热7.921.890.253出冷却机熟料显热97.3723.283.12生料显热

19、69.8616.702.24预热器出口废气显热541.18129.4117.34一次空气显热4.441.060.142预热器出口飞灰显热24.755.920.79入冷却机空气显热84.8820.282.72冷却机余风显热448.56107.2614.37系统漏风显热5.051.210.162余风飞灰显热6.5991.580.21水分蒸发耗热52.1512.471.67系统表面散热损失184.7644.185.92入煤磨显热65.5715.682.10化学不完全燃烧损失0.000.000.00其它热损失16.673.980.53热量总收入3121.85746.1499.99热量总支出3127.76746.14100.0（3）烧成系统参数流程图3、川崎12000t/d熟料线烧成系统参数流程图