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1、精選優(yōu)質文檔-----傾情為你奉上 錘式烘干工藝在高濕磷石膏干燥中應用 1? 前言 近幾年來，我國經(jīng)濟發(fā)展速度很快，人們對能源利用環(huán)境保護改善生存條件，提出了更高的要求。其中固體廢棄物的綜合利用越來越受到人們的重視。建材工業(yè)是固體廢渣利用重要領域，它的利用不但解決企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展問題，在一定程度上也補充我國資源匱乏，這對構建循環(huán)經(jīng)濟社會發(fā)展具有重要意義。 常見濕渣種類很多，主要有火力發(fā)電廠的濕排粉煤灰與脫硫石膏、化工廠的電石渣、磷石膏、鈦石膏煉鋁廠的赤泥以及污水處理廠的污泥等。這些濕排的廢渣都有一個共同特點：含水量波動很大，顆粒細，容重輕，這對運輸、儲存、計量帶來不便，利用比較困

2、難。為此，必須在使用前，對這些濕渣進行預加工處理（除直接利用外）——烘干。 2?????? 濕渣用傳統(tǒng)回轉烘干機干燥難點。 2.1? 輸送及喂料、計量困難。 ???? 濕渣水分波動很大，基本呈“泥漿”或“牙膏”狀態(tài)，不容易送入烘干機內。在輸送過程中無法儲存及計量、喂料，進入烘干機后，極易出現(xiàn)堆料和粘堵現(xiàn)象。 2.2??????? 水分蒸發(fā)慢，能耗高、產(chǎn)量低。 濕渣從20—80%含水量，在烘干機內蒸發(fā)終水分應達到2—5%的控制要求，一般采用回轉烘干機工藝是很難做到的。 2.3??????? 收塵設備容易堵塞，生產(chǎn)困難，運轉率低。 由于濕渣水分需由烘干機內蒸發(fā)，產(chǎn)生水蒸氣后，再經(jīng)收塵

3、器風機排入大氣。由于被蒸發(fā)水氣中含塵濃度很高，固體顆粒很細、很輕，這對收塵器的選擇及對生產(chǎn)技術操作參數(shù)提出了更高的要求。 要解決上述難點，就必須從工藝設計、設備選型來實現(xiàn)。 3?????? 濕渣干燥過程的工藝設計及設備選型的理論基礎。 3.1??????? 理論依據(jù) 濕渣的干燥過程是通過加熱、蒸發(fā)、水分被汽化，擴散到四周煙氣中，從而得到干燥。要達到快速干燥，首先要解決濕渣在高濕含量廢氣環(huán)境下蒸發(fā)速度問題，而干燥速度與加熱氣體溫度高低和濕渣水分大小有關（圖1） ? ? ? ? ? ?? 熱氣流溫度與物料含濕量蒸發(fā)關系圖? （圖1） 從圖1可知，干燥速度及效率高低，取決于熱氣

4、流溫度和濕料水分的大小。 3.1.1?? ?提高干燥速度及效率的途徑。 3.1.1.1??????? 熱源供給要有較高溫度和足夠熱量保證。 3.1.1.2??????? 濕渣與熱煙氣接觸時間適宜，才能達到水分蒸發(fā)量的要求。 3.1.1.3??????? 濕渣與熱煙氣接觸面積要大，混合均勻，才能達到水分蒸發(fā)快的要求。 從以上的分析，要保證干燥指標（產(chǎn)、質量）的實現(xiàn)，就應該做到：在生產(chǎn)中科學設計工藝；合理選型烘干系統(tǒng)的設備；制訂經(jīng)濟適用的操作參數(shù)和技術指標。 3.2??????? 生產(chǎn)工藝（以磷石膏干燥為例） 磷石膏烘干生產(chǎn)工藝由三部分組成。即：供熱、烘干、干渣收集與廢氣處理。生產(chǎn)

5、流程的各部分是有機地結合，并發(fā)揮最佳效果。其工藝流程如下： 3.2.1?? 錘式烘干工藝特點。 3.2.1.1 工藝新穎、生產(chǎn)簡單、投資省，特別是土建費用很低。 3.2.1.2 工藝設備選型科學、合理、經(jīng)濟。 3.2.1.3 機械化、自動化程度高，且操作方便，維修、運行費用少。 3.2.1.4 生產(chǎn)全過程注重環(huán)保和節(jié)能。 3.3??????? 熱量的供給（熱風爐） 烘干系統(tǒng)中熱風爐是為烘干機提供穩(wěn)定熱源的主要設備。爐子的選擇不但影響烘干效率，也影響能耗。 熱風爐有多種爐型：層燃式手燒爐、機械鏈條爐、噴燃式煤粉爐和高溫節(jié)煤沸騰爐，其中高溫節(jié)煤沸騰爐是由普通沸騰爐改進而來，爐子性能

6、得到更大發(fā)揮，具有很多的優(yōu)點，得到廣泛應用。生產(chǎn)中選用GXDF-3.0沸騰爐。 3.3.1???? 高溫節(jié)煤沸騰爐的優(yōu)點。 3.3.1.1??? 煤種適應面廣。不僅適用于熱值＞6000cal/kg的優(yōu)質煤。無煙煤也可全部燃燒。熱值＜3000cal/kg劣質煤或煤矸石、爐渣、焦碳碎粒等均可燃燒。 3.3.1.2??? ??沸騰層傳熱效率高。沸騰段容積熱力強度高于噴煤粉爐4-5倍、鏈條爐的6-8倍。 3.3.1.3??? 燃燒溫度高。煤粒在爐中呈沸騰狀態(tài)，正常燃燒溫度為800-1000℃。 生產(chǎn)操作參數(shù)（平均值）?????? 表2 技術操作參數(shù) 單? 位 數(shù)? 據(jù) 正常燃燒溫度

7、 ℃ 900-1000 風箱靜壓力 kpa 68.6 燃燒后灰渣含碳量 % 2-4 燃燒低位熱值 Kcal/kg <3200 燃料粒度 mm 平均3.6 爐膛風速 m/s 0.9-1.0 3.3.1.4??? 自動化程度高。容易掌握被烘干濕渣出料水分，操作系統(tǒng)采用熱工儀表和微機連鎖監(jiān)控。溫度、煤耗、煙氣粉塵濃度、NOX 和SOX含量等主要參數(shù)以及風機的風量、風壓、廢氣濕度均通過監(jiān)控、記錄、顯示、為生產(chǎn)提供操作依據(jù)。 ??? ?????????????????????????? 3.3.2?????? 生產(chǎn)操作技術參數(shù)（見表2） 從表2看出：生產(chǎn)控制技術參

8、數(shù)經(jīng)濟、合理、科學。 3.3.2.1???????? 風箱靜壓在68.6kpa左右。說明鼓入高壓空氣? 過剩系數(shù)高，形成富氧煅燒，燃燒條件好。 3.3.2.2??? 爐膛風速為0.9-1.0m/s，該風速控制適宜。在持續(xù)高溫狀態(tài)下，具有一定負壓氛圍，通風條件好。 3.3.2.3??? 在煤低熱值情況下，爐的正常燃燒溫度可達900-1000℃，灰渣含碳量為2-4%，燃盡率好，節(jié)煤。 實踐證明：高溫節(jié)煤沸騰爐比普通沸騰爐煤的燃盡率高50%，降低煤耗60%-80%，增產(chǎn)80%-100%，提高壽命一倍以上。 3.4???????? 濕渣的烘干設備。 先進的烘干設備要求有較高熱效率，也要有良

9、好的烘干環(huán)境和生產(chǎn)輔助設備，錘式烘干機就具備這樣條件，適合濕渣的烘干，本工藝選用HFD-50。750×700m/m錘式烘干機（見圖2） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? HFD-50錘式烘干機結構圖（圖2） ? 3.4.1?? 設備特點 3.4.1.1??? ??設備自重輕，干燥性能滿足高濕輕質物料要求，使用維護方便、運行可靠。 3.4.1.2??? ??具有很高的單位容積蒸發(fā)強度,這就決定了它外型尺寸小，其蒸發(fā)強度高達250-300Kg/m.h。此值數(shù)倍于回轉烘干機（20-25 Kg/

10、m3.h） 3.4.1.3??? ??機體有較低的流體阻力，實測阻力損失只有2.94-4.9kpa，因此因流體阻力消耗功率甚微。 3.4.2?? 結構性能 機器由電機直接傳動，它由機體及轉子2部分組成:機體內部設有兩處前后擋料板，當濕料入進機體內，被受到960r/min高速旋轉的板錘打擊向上與熱氣體充分混合，并隨著熱氣體流動，這時受到前后擋料板阻隔，使氣體折向流動,濕料又被板錘反向打擊。這樣就得到較長時間熱交換，維持很高的蒸發(fā)速度。出料水分的大小，由前后擋料板上下調節(jié)控制。 3.4.3???? ?HMD-50錘式烘干機技術規(guī)范與生產(chǎn)操作技術參數(shù) 技術規(guī)范與技術參數(shù)對比數(shù)據(jù)?? ???

11、?表3 技術參數(shù) 單位 設備技術規(guī)范數(shù)據(jù) 生產(chǎn)操作指標 入機煙氣溫度 ℃ <1200 800-900 生產(chǎn)能力 T/H 50 50-60 最大進料粒度 mm <100 粉狀 出料粒度 mm <1-1.5 粉狀 轉子線速度 m/s 37.0 37.0 電機型號.功率 Kw JO3250-4? 55KW 55.0 重量 T 8.635 8.635 外形尺寸 長×寬×高mm 1950×1260×2905 / 入機濕渣水分 % <30 20-30 標準單位煤耗 Kg/t ∕ 13-16 單位電耗 Kwh/t

12、∕ 1-1.2 從表3看出： 3.4.3.1??????? 設備自身的優(yōu)勢凸出。 ?? ——自重輕，結構簡單、價格低。 ?? ——轉子轉速快，電機與機體直聯(lián)，操作維修方便，運行費用少。 3.4.3.2??????? 生產(chǎn)操作技術參數(shù)先進。 ?——產(chǎn)量高、功率小、電耗、煤耗低、加工成本低。 ——設備外形不大，廠房面積小，工藝簡單、土建投資很少。 ——進、出的水分及煙氣溫度差都比較大，說明傳熱速度快，熱效率高。 3.5??????? 干料的收集與廢氣處理 濕渣干燥后，干粉在風速及負壓相對較大的狀態(tài)下，隨風抽入收塵器，因此，收塵器的負荷相當大，100%干料需在收塵器內產(chǎn)生。合理

13、選擇收塵方案及技術參數(shù)是保證收塵效果得關鍵。為此，工藝中采用二級除塵。 3.5.1? 一級除塵采用高效∮5500旋風收塵器，雖然收塵效率只有50-60%，但對于高溫廢氣中粉塵顆粒細、濃度高，濕含量大采用這種收塵器比較適宜。高效旋風除塵器具有耐溫（≤350℃）保溫性能、低阻力處理風量大等優(yōu)點。特別是錐體底部帶有反射屏，防止氣流將已分離粉塵重新?lián)P起。排風管道要向下方（底灰方向）延長。這樣可使風速加快，強化旋渦分離效果。 3.5.2? ?二級除塵采用PPW96-2×8箱式脈沖袋式收塵器，對于高溫、高濕、高濃度的煙氣，采用上述過濾收塵方法是最簡單的。 箱式脈沖收塵器清灰是用空氣多點噴吹和反吹方法

14、，在各室之間依次輪流清灰，清灰時間次數(shù)、壓力均由微機程控。分室靜態(tài)清灰方式，徹底解決了清灰不完全和二次揚塵現(xiàn)象。 ??? 機內濾袋是采用類玻纖濾料，它憎水、耐折、耐溫等優(yōu)點，其織物光潔、平整、均勻、極易清灰等特點，成為過濾高濃度、高溫度、高濕度粉塵理想濾料。 3.5.3???????? 收塵系統(tǒng)生產(chǎn)操作技術參數(shù)? ???????????????表4 一級收塵 ∮5500高效旋風收塵器 廢氣溫度 ℃ 380-320 廢氣含塵濃度 Mg/NM3 250-300 廢氣水分 % 16-25 露點溫度 ℃ 50-60 二級收塵 PPW96-2×8箱式脈沖收塵器 處理

15、風量 M3/H 95000- 過濾風速 m/min 1.0-1.2 過濾面積 ㎡ 1440 收塵器室數(shù) 個 16 濾袋條數(shù) 條 1536 收塵器阻力 Pa 1500-1700 出口含塵濃度 m g/ NM3 <50 操作壓力 kPa -6—+2.5 ??? 從表4可知，生產(chǎn)操作技術參數(shù)科學，能很好的解決系統(tǒng)防結露問題。需要說明的是：上述的二級除塵，雖然能夠有抗結露能力，但只能適應廢氣含濕量<30%。熱氣流溫度需達900-1100℃。為避免產(chǎn)生結露，烘干機廢氣溫度高于露點溫度20℃-30℃。廢氣排放溫度應控制在100℃以上。收塵器處理風量較正常狀態(tài)

16、增加20-25%，過濾風速控制在0.8-1.2m/min，高溫沸騰爐要能夠保持供熱溫度相對穩(wěn)定。 4．結束語 4.1隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，廢渣的產(chǎn)生有其必然性，而工業(yè)廢渣數(shù)量龐大、種類繁多、成分復雜，特別是高濕質輕的廢渣就更難處理。? 若這些高濕渣轉化加工利用，綜合治理與環(huán)境保護密不可分。對其進行必要的烘干能更廣泛地成為有用資源，我們必須樹立科學發(fā)展觀，用廢渣開發(fā)循環(huán)經(jīng)濟來推動節(jié)能與環(huán)保指標落實。 4.2 由于高濕廢渣存在烘干與收塵的難點，這對推廣和應用帶來阻滯，但通過事實證明：只要認真分析其生產(chǎn)工況條件，科學設計生產(chǎn)工藝；合理適宜地選擇供熱烘干與收塵設備；確定經(jīng)濟適用操作工藝參數(shù)，抓好“溫度、清灰、保溫、漏風”四個關鍵環(huán)節(jié)，解決烘干利用與粉塵污染是能做到的。? 目前，高濕輕質廢渣經(jīng)烘干處理后，可直接作為原材料使用，具有社會效益，環(huán)保效益和經(jīng)濟效益，有良好的發(fā)展前途。 ? 專心---專注---專業(yè)