水泥生產過程 圖顯示

2022-10-07 21:09:02 字數 4644 閱讀 5368

工藝流程

1、 破碎及預均化

(1)破碎水泥生產過程中,大部分原料要進行破碎,如石灰石、黏土、鐵礦石及煤等。石灰石是生產水泥用量最大的原料,開採後的粒度較大,硬度較高,因此石灰石的破碎在水泥廠的物料破碎中占有比較重要的地位。

(2)原料預均化預均化技術就是在原料的存、取過程中,運用科學的堆取料技術,實現原料的初步均化,使原料堆場同時具備貯存與均化的功能。

2、生料製備

水泥生產過程中,每生產1噸矽酸鹽水泥至少要粉磨3噸物料(包括各種原料、燃料、熟料、混合料、石膏),據統計,乾法水泥生產線粉磨作業需要消耗的動力約佔全廠動力的60%以上,其中生料粉磨佔30%以上,煤磨佔約3%,水泥粉磨約佔40%。因此,合理選擇粉磨裝置和工藝流程,優化工藝引數,正確操作,控制作業制度,對保證產品質量、降低能耗具有重大意義。

3、生料均化

新型乾法水泥生產過程中,穩定入窖生料成分是穩定熟料燒成熱工制度的前提,生料均化系統起著穩定入窖生料成分的最後一道把關作用。

4、預熱分解

把生料的預熱和部分分解由預熱器來完成,代替迴轉窯部分功能,達到縮短回窯長度,同時使窯內以堆積狀態進行氣料換熱過程,移到預熱器內在懸浮狀態下進行,使生料能夠同窯內排出的熾熱氣體充分混合,增大了氣料接觸面積,傳熱速度快,熱交換效率高,達到提高窯系統生產效率、降低熟料燒成熱耗的目的。

(1)物料分散

換熱80%在入口管道內進行的。餵入預熱器管道中的生料,在與高速上公升氣流的衝擊下,物料折轉向上隨氣流運動,同時被分散。

(2)氣固分離

當氣流攜帶料粉進入旋風筒後,被迫在旋風筒筒體與內筒(排氣管)之間的環狀空間內做旋轉流動,並且一邊旋轉一邊向下運動,由筒體到錐體,一直可以延伸到錐體的端部,然後轉而向上旋轉上公升,由排氣管排出。

(3)預分解

預分解技術的出現是水泥煅燒工藝的一次技術飛躍。它是在預熱器和迴轉窯之間增設分解爐和利用窯尾上公升煙道,設燃料噴入裝置,使燃料燃燒的放熱過程與生料的碳酸鹽分解的吸熱過程,在分解爐內以懸浮態或流化態下迅速進行,使入窯生料的分解率提高到90%以上。將原來在迴轉窯內進行的碳酸鹽分解任務,移到分解爐內進行;燃料大部分從分解爐內加入,少部分由窯頭加入,減輕了窯內煅燒帶的熱負荷,延長了襯料壽命,有利於生產大型化;由於燃料與生料混合均勻,燃料燃燒熱及時傳遞給物料,使燃燒、換熱及碳酸鹽分解過程得到優化。

因而具有優質、高效、低耗等一系列優良效能及特點。

4、水泥熟料的燒成

生料在旋風預熱器中完成預熱和預分解後,下一道工序是進入迴轉窯中進行熟料的燒成。

在迴轉窯中碳酸鹽進一步的迅速分解並發生一系列的固相反應,生成水泥熟料中的 、 、 等礦物。隨著物料溫度公升高近時, 、 、 等礦物會變成液相,溶解於液相中的和進行反應生成大量 (熟料)。熟料燒成後,溫度開始降低。

最後由水泥熟料冷卻機將迴轉窯卸出的高溫熟料冷卻到下游輸送、貯存庫和水泥磨所能承受的溫度,同時**高溫熟料的顯熱,提高系統的熱效率和熟料質量。

5、水泥粉磨

水泥粉磨是水泥製造的最後工序,也是耗電最多的工序。其主要功能在於將水泥熟料(及膠凝劑、效能調節材料等)粉磨至適宜的粒度(以細度、比表面積等表示),形成一定的顆粒級配,增大其水化面積,加速水化速度,滿足水泥漿體凝結、硬化要求。

6、水泥包裝

水泥出廠有袋裝和散裝兩種發運方式。

增濕塔自動噴淋系統工藝和控制流程簡介

(作者:佚名本資訊發布於2023年06月02日,共有1114人瀏覽) [字型:大中小]

當今的水泥乾法迴轉窯生產中,窯尾的廢氣排放量比較高。對含有超標粉塵的窯尾廢氣進行治理的最有效方法就是使煙氣通過電收塵器或袋式收塵器進行收塵處理。在入收塵器前,一般需要對煙氣進行降溫預處理,主要原因是一級筒出口煙氣溫度一般在330± 30℃,高於濾袋允許溫度,會使濾袋燒毀和過早老化;而使用電收塵器,由於煙氣的乾燥和高溫,粉塵比電阻比較高,煙氣在通過高壓電場過程中粉塵不容易電離,從而影響收塵效果。

在收塵器前使用增濕塔對高溫煙氣進行增濕降溫處理是目前最普遍的做法。針對不同的收塵器,需要控制的增濕塔出口目標溫度有所區別,使用電收塵器時增濕塔出口溫度一般控制在150± 10℃;如使用袋收塵器,則增濕塔出口溫度控制在180± 10℃。

在目前的增濕塔自動噴淋系統中,主要有兩種形式的控制系統,一種是回流式,一種是壓力式。這兩種不同形式的控制系統主要是由噴水裝置的型別決定的,即回流式噴水裝置和壓力式噴水裝置。下面對這兩種控制系統分別做簡要介紹。

1 回流式控制系統

該系統適用於回流式噴水裝置。主要由迴圈水箱、高壓離心幫浦、增濕塔塔體、供水環管、回水環管、回流式水槍、溫度檢測熱電偶、電動兩通閥、電動三通閥、電動調節閥、控制櫃及系統控制軟體組成。

系統在增濕塔入口及出口各設定乙個溫度檢測點,由合適量程的熱電偶做為一次檢測元件,實現溫度訊號的採集。供水管路自水幫浦經電動三通閥接供水環管,三通閥可構成兩個通路.乙個是供水通路(通電時構成),即水幫浦出水與供水環管的通路,另乙個是排水通路(斷電時構成),即供水環管與排水管的通路,排水管返回水箱;回水管路自回水環管經電動調節閥返回水箱;另外與回水管路並行一根排水管也返回水箱。排水管路上裝有電動兩通閥,通電截止、斷電開啟。

增濕塔頂部均勻分布著回流式水槍,水槍的個數主要取決於總噴水量、水霧擴散角及塔體的內徑,水槍的進水管接塔頂的供水環管,回水管接回水環管。幫浦房內的高壓離心幫浦由迴圈水箱向系統供水,水幫浦一般採用一用一備方案,水箱內裝有乙個浮球閥來控制水箱的進水量,從而保證水箱的儲水量一定,水箱內還裝設乙個液位檢測裝置檢測水位。控制櫃的核心控制器件為可程式設計邏輯控制器(programmable logic controller-plc),主要由它來進行資料處理及傳送控制指令。

系統在增濕塔入口煙氣達到某一溫度時,控制櫃得到該訊號後發出相應控制訊號,開啟水幫浦向管路供水,並使電動三通閥、電動兩通閥及電動調節閥通電工作。系統正常工作噴霧時,水由水箱幫浦出,經過電動三通閥構成的供水通路進入供水環管並到達回流式水槍。一部分水經噴嘴霧化噴出,用來給高溫煙氣降溫增濕,其餘未被霧化的水經水槍回流管進入回水環管,經電動調節閥返回水箱。

電動調節閥是調節塔內噴水量的關鍵執行元件,因為水幫浦工作時電機轉速是恆定不變的,這樣總的供水量就不變,在總供水量一定的情況下,霧化水所佔比例與回流水所佔比例是此消彼漲的關係,只要通過控制調節閥的開啟度來控制回流水量的多少,就可以間接控制噴水量的多少。塔內噴水量多少的控制,是依據增濕塔出口的溫度變化情況定的,熱電偶檢測增濕塔出口溫度經變送器變送為4~20ma標準訊號送給plc,plc對此訊號進行pid運算後,對應輸出乙個4~20ma控制訊號,該訊號就控制著電動調節閥的開啟度,進而控制了噴水量的多少。

一般來說系統啟動後水幫浦就一直工作,調節閥也一直隨增濕塔出口溫度的變化做著調節,但當儲水箱由於某種原因存水過少、水位過低時,水箱內的液位感測器就會給plc發出報警訊號,plc在接收到低水位訊號後,同時處理以下幾件工作。一是發出乙個開關量訊號,使水幫浦停止供水:二是發出乙個開關量訊號,使電動兩通閥斷電,這時電動兩通閥因失電而開啟,排水管路暢通,使已經到達水槍的水由排水管快速排出,避免這部分水在壓力減小、又不能及時排出(因為調節閥的閥位隨出口溫度變化,不能保證需排水時正好全部開啟)的情況下由噴嘴未經霧化直接流入增濕塔內:

三是發出乙個開關量訊號,使電動三通閥斷電,這時電動三通閥的供水通路關斷而排水通路開通,其作用與電動兩通閥的排水作用相同。當水位回公升到一定高度時,系統又會重新啟動水幫浦供水,各閥門再次切換至供水時的狀態。

回流式控制系統的管道壓力一般在4mpa左右,水槍的調節範圍為l:10,因此其優點是噴水量調節範圍大,比較適合於煙氣溫度變化大的工況,多用於2000t/d以上的生產線及窯尾餘熱利用等較複雜的迴轉窯系統。由於系統開啟後水幫浦基本上都是在滿負荷狀態下工作,電機轉速恆定,不管噴水量如何變化,水幫浦能耗都一定,其中一部分是有用的,即用於噴水的部分,另一部分可以說是做了無用功,僅僅是把水從水箱內抽走又送回了水箱,所以回流式控制系統的缺點是能耗大。

另外,回流式系統的投資也較大。

2 壓力式控制系統

該系統適用於壓力式噴水裝置,主要由儲水箱、高壓離心幫浦、增濕塔塔體、壓力式水槍、溫度檢測熱電偶、控制櫃及系統控制軟體組成,其中控制櫃內裝有用於調節水幫浦電機轉速的變頻器。

壓力式控制系統較以上介紹的回流式控制系統簡單的多,系統組成與回流式系統類似,只是沒有雙環管水路系統,也減少了閥門控制環節。系統在增濕塔出、入口處各設定一支熱電偶,用來檢測氣體溫度。水箱內同樣裝有浮球閥和液位計來控制水位。

下面介紹一下該系統的工作過程。

當增濕塔入口處的熱電偶檢測到煙氣溫度高於某一值時,控制櫃內的plc就發出指令開啟水幫浦供水,水幫浦開啟後管道內就有了壓力,只要此壓力在水槍霧化的壓力範圍內水槍就可正常噴霧,且壓力越大,霧化效果越好。壓力式系統與回流式系統最大的區別是水幫浦電機轉速是可調的,增濕塔內的噴水量控制就是靠調節水幫浦電機轉速來實現的。系統工作時,增濕塔出口煙氣溫度由熱電偶檢測、變送器變送為4~20ma標準訊號送給plc,plc對此訊號進行pid運算後,對應輸

圖2 壓力式系統流程示意圖

出乙個4~20ma控制訊號,該訊號作為變頻器的給定值,也就是水幫浦電機轉速的設定值,這樣一來,水幫浦電機就隨著增濕塔出口溫度的變化,在變頻器的控制下變速工作,從而改變著管道壓力(此壓力必須滿足水槍的霧化壓力,因此電機轉速受到一定限制),也調節了噴水量。另外,當增濕塔入口溫度過低或管道壓力過低時,該系統會自動停止水幫浦工作,避免溼底現象發生;當水箱液位計檢測到過低水位時,

秦統也會發出乙個開關量控制訊號給水幫浦,使水幫浦停止供水。

壓力式控制系統的管道壓力要低於回流式控制系統的管道壓力,一般在2~3.5mpa左右,水槍的調節範圍為1:4,因此該系統噴水量調節範圍較小,比較適合於煙氣溫度變化不大的工況,多用於小型旋窯生產線。

但是,壓力式控制系統能耗較小,因為該系統沒有什麼電動閥門,水幫浦一般也不會滿負荷執行,而是隨工況的變化隨時調整著轉速,多數情況下是低速執行的,有時甚至不執行,所以綜合起來壓力式控制系統電耗要少得多。

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