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130M3节能型热煤气轻烧白云石竖窑设计方案及结构说明

浏览次数: 日期:2012年2月10日 11:28

1. 130M3热煤气轻烧白云石竖窑主要技术性能指标

1.1 产 品: 轻烧白云石
1.2 产 量: 100 t/d,4.2t/h
1.3 入窑原料: 块料(50-100mm)
1.4 轻烧质量要求:灼减≤2.5%
1.5 煅烧周期: 20-24小时
1.6 年工作日:330天
1.7 煅烧温度: T =1150±50oC
1.8 煅烧气氛: 氧化焰,可以调整
1.9 燃料:两段式发生炉热煤气,热值≥1500kcal∕Nm3
1.10 原矿体密:2.85g/cm3,轻烧后体密约1.45g/cm3
1.11 竖窑有效体积: 130M3
1.12 竖窑有效断面尺寸: (长×宽) 上口尺寸:4.7×2M;煅烧带尺寸:4.7×1.5M; 下口尺寸:4.7×2M;
1.13 竖窑有效高度: 16.049M
1.14 ≤190 Kg标煤/t轻烧料
1.15 烧咀数量: 32个(双排、两侧对称排布共计7× 2 ×2,两侧墙上下共计2对4个)
1.16 烧咀最大燃烧能力: 200Nm 3/h个,全窑共计6400Nm 3/h
1.17 温度测控点: 12个(未考虑自控时)
1.18 风机数量:3台,(助燃1台、排烟1台、冷却风机各1台)
1.19 风机总装机容量: 约135 KW
1.20 机械式装料系统: 1台套
1.21 拖板式机械出料系统: 3台套
1.22 排烟采用上侧排烟方式,利用风机排烟,不考虑尾气除尘
1.23 助燃风机采用不锈钢材质:1台,≥400℃

2. 窑炉结构特点:

竖窑是我国使用较为广泛的耐火原料煅烧设备,它具有设备重量轻、投资费用少、单位产品的原料和燃料消耗低、易于操作等特点。130M 3热煤气煅烧竖窑是在消化吸收国内外新型窑炉热工技术,借鉴原有煅烧石灰、高岭土、铝矾土等竖窑的经验,结合轻烧白云石和菱镁石的特点,同时根据用户的具体要求而设计的。竖窑主要由上料系统、布料装置、窑体部分和出料系统四部分组成。考虑到燃料结构的局限以及较大的产量要求,本窑断面选用矩形结构。

具体结构简述如下:

2.1 上料系统:本窑上料系统拟选用爬斗式提升上料装置,其结构简单、运行可靠。它是由上料爬斗、卷扬机、上料爬斗运行轨道和支撑机架等组成。上料爬斗由卷扬机牵引沿运行轨道到窑顶后,将原料倾到入受料斗内。

2.2 布料装置: 布料装置为竖窑的关键设备,由于物料在窑内的分布状况,会影响窑内气流的分布,从而影响窑的生产状况。因此,对于布料装置的基本要求就是尽可能消除“窑壁效应”,均衡窑内通风阻力,使整个窑内“上火”速度趋于一致。本窑断面选择了矩形,所以本布料装置选择了4管的多点布料装置,尽可能做到布料均匀。

2.3窑体结构:竖窑的窑体结构主要包括外壳及内衬,是竖窑的主体结构。外壳一般用钢结构焊接而成,内衬用耐火材料砌筑而成。

2.3.1窑的容积、有效高、截面积: 竖窑的截面一般有圆形和矩形,本窑要求产量大,又决定采用热发生炉煤气为燃料,以节约投资、便于操作,故入窑煤气压力低。为保证燃烧火焰穿透料层,煅烧带断面温度均匀,所以选择矩形截面。煅烧带断面尺寸(长×宽)4700×1500mm。菱镁石轻烧灼减量大,体积收缩显著,故预热带缩口,上口为4700×2000mm,冷却带放大,下口为4700×2000mm,以提高热效率,整个窑体呈哑铃型。窑有效高度(耐火材料砌筑部分)16049mm。以上尺寸均系砌筑完成后的有效尺寸。煅烧带内衬材料选用高强度镁砖,窑有效容积130 m3。

2.3.2 窑的段带划分及内衬材料:竖窑按垂直方向,就料柱而言,可分为预热带、煅烧带、冷却带。各段长度及内衬材料选择详见附表2 段带序号 高度 mm 材料选择 工作层mm 隔热层mm 保护层mm 01 341 耐热混凝土 550 02 预热带 三级高铝砖 345 轻质浇注料硅酸铝棉毡 ~75 50 轻质保温砖 230 03 过渡带 高铝砖或镁砖 345 轻质浇注料硅酸铝棉毡 ~200 50 轻质保温砖 230 04 煅烧带 镁 砖 345 轻质浇注料硅酸铝棉毡 ~225 50 轻质保温砖 230 05 过渡带 高铝砖 345 轻质浇注料硅酸铝棉毡 ~200 50 轻质保温砖 230 06 冷却带 粘土砖 300 硅酸铝棉毡 ~50 轻质保温砖 230 07 两侧面墙体 同上01-06 材料选择 300 硅酸铝棉毡 ~50 轻质保温砖 230

2.3.3 燃烧系统:燃烧系统采用上下2排烧嘴,选用低压细流股式热煤气烧咀,对称均匀排布在竖窑长侧墙的两面及两侧面,其中长面侧墙布置7×2×2=28个,两端侧墙布置1×2×2=4个,烧嘴燃烧能力200NM3/h个,全窑最大燃烧能力6400 NM3/h,烧嘴砖材质为镁质耐火砖,由4-8块组装而成。烧嘴砖下部局部墙体设计成倾斜角,以防物料在此堆积。烧嘴燃烧的助燃风分别采用窑外一次助燃热风和窑内高温二次助燃风。窑外一次助燃风为不锈钢风机抽出的部分冷却带换热后的热风,而燃烧所需的大量空气则主要由窑下鼓入的冷风与高温物料热交换后,直接从冷却带进入煅烧带,这样二次助燃风温度更高,更节能。但二次风量也不能过量,否则反而会降低煅烧温度。所以,冷却带不再设余热抽出口,控制冷却带冷风量显得很重要。在煅烧带上部侧墙布置1对事故处理孔,以便能及时处理一旦出现的堵窑事故。

2.3.4 排烟系统采用机械上排烟方式,要选用较高压力的离心风机,以克服料柱的阻力,选用Y9-38№6.3D风机,电机功率N=75Kw。对称从竖窑两个短侧面抽出后再直接排空。

2.3.5 热煤气管道采用外保温方式,在窑外作成环状管路,以均衡每个烧咀的压力,在最远端上设置放散阀,并在管路的相应部位设防爆铝板。

2.3.6 一次助燃风由高温高压风机供给,选用W9-26高温风机,(400℃),电机功率N=30Kw。助燃风管道作成环状管置于烧嘴上部竖窑四周,使其保持在400oC左右,采取外保温措施,以提高热效率。此风为换热后的热风。

2.3.7 为了操作控制方便,分别在煤气及空气管路上安装了压力表和温度表。

2.3.8 冷却风机位于最底层,直接吹向窑下部的下料仓内,9-26离心通风机,电机功率 N=30Kw。冷却带下部设有2个检查门。 冷却带设计,要考虑间接冷却,在冷却带下部考虑设计风冷换热器,以降低出料温度,拖板出料机材质考虑耐热钢,换热后的热风作为助燃风。

2.4 机械式拖板出料系统:出料机为竖窑机械化操作的关键设备,出料机要能保证使物料均匀沿截面下降,本竖窑配备托板式液压控制出料机3台。出料机可以根据要求和产量,设定出料时间和间隔。下部另设有储料仓和扇形出料阀。

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