簡介
脫硫石膏烘乾機是烘乾機的一種,隨著環保意識的增加,我國對電廠燃煤煙氣中二氧化硫的排放控制越來越緊,電廠脫硫勢在必行。脫硫石膏的處理工藝和設備並不完全與天然石膏相同,如在物料輸送、粉塵處理、煅燒工藝等。就物性方面來說,脫硫石膏與天然石膏也有不同之處,如脫硫石膏純度高,游離水大,粒度細;顆粒大小粒徑分布均勻,級配較差,標稠用水量大, 還值得注意的是脫硫石膏與天然石膏二者來源不同,脫硫石膏中以未反應的碳酸鈣為主要雜質及未被完全氧化的亞硫酸鈣存在、 石灰石原料成份的不同,加工石灰石細度的不同等都會影響脫硫石膏的品質。
鍛鍊工藝
脫硫石膏的套用主流是把它烘乾後作為水泥的緩凝劑使用,或鍛鍊成型半水石膏,用於製造石膏板、石膏砌塊、粉刷石膏。
建築石膏加工按傳熱方式不同可分為直接法與間接法兩種:
1.間接法(烘乾煅燒二步)
烘乾煅燒二步法是根據電廠的能源情況和環保要求,將較易脫出的游離水與難於脫出的結晶水分置在兩台設備中進行,使其更具合理性,也便於產品結構調整和質量控制。該裝置可以生產乾二水石膏(水泥緩凝劑用)、超優等品β石膏。
2.直接法(烘乾煅燒一步法)
烘乾煅燒一步法是利用傳熱傳質效率極高的三層滾筒烘乾技術研究開發設計的一套石膏煅燒工藝裝置。該工藝裝置可以生產乾二水石膏(水泥緩凝劑用),也可以生產半水石膏,生產乾二水石膏的風溫只需120℃ ,完全可以利用火力發電廠的低溫煙氣。
套用範圍
脫硫石膏在建材行業中套用十分廣泛,通過不同手段進行處理,基本上能代替絕大部分用天然石膏生產的建材製品。國內脫硫石膏的綜合處理和套用已起步,利用前景蘊藏著巨大的市場機遇,特別是那些天然石膏缺乏而脫硫石膏資源豐富的經濟發達地區,經套用實踐證明脫硫石膏是一種品位較高的寶貴資源,它可適合於不同用途的石膏建材製品的生產,處理後的脫硫石膏是一種比天然石膏還要好的膠凝材料。脫硫石膏通過乾燥,脫水處理成為熟石膏,熟石膏按製品可分:澆注石膏、灰泥石膏、陶瓷工業用石膏、鑄造工業用石膏、牙料用石膏、骨科繃帶醫用石膏、煤礦防火加強巷壁用石膏、土壤改良用石膏等等,用量最大的是建築用熟石膏(建築石膏)。
工作原理
脫硫石膏烘乾機工作原理如下:脫硫石膏由供料裝置進入多層滾筒的內層,實現順流烘乾,脫硫石膏在內層的抄板下不斷抄起、散落呈螺旋行進式實現熱交換,物料移動至內層的另一端進入中層,進行逆流烘乾,物料在中層不斷地被反覆揚進,呈進兩步退一步的行進方式,物料在中層既充分吸收內層滾筒散發的熱量,又吸收中層滾筒的熱量,同時又延長了乾燥時間,物料在此達到最佳乾燥狀態。物料行至中層另一端而落入外層,物料在外層滾筒內呈矩形多迴路方式行進,達到乾燥效果的物料在熱風作用下快速行進排出滾筒,沒有達到乾燥效果的濕物料因自重而不能快速行進,物料在此矩形抄板內進行充分乾燥,由此達到乾燥效果,完成乾燥過程。
脫硫石膏烘乾機工藝裝置具有的技術特色:
1) 單位體積設備的傳熱面積大,設備結構緊湊,裝置占地面積小。
2) 熱量利用率高,每噸β石膏粉的蒸汽耗量不超過1t。
3) 用1.0MPa以下的蒸汽作為熱源即可滿足脫硫石膏烘乾要求。
4) 設有餘熱回收再利用裝置,降低系統能耗。
5) 採用自主研發的石膏卸料器和高效石膏烘乾機,它不僅填補了國內空白、還達到了國外同類產品的水平,確保系統高效、穩定運行。
6) 無二次風粉塵污染,尾氣排放達到國家環保要求。
脫硫石膏加工效益分析
國內一些大型建材企業也不甘落後,在沿海和經濟發達地區展開新一輪的石膏板廠投資熱潮,紛紛在大型電廠周邊布點擴能,為沿海電廠、大型電廠的脫硫石膏利用創造了有利條件。由於電廠脫硫剛剛起步,可供數量遠遠低於石膏板廠的需求量。通過利用迴轉式滾筒乾燥設備處理脫硫石膏制水泥緩凝劑,也有著明顯的投資成本,如果年產10 萬噸的水泥凝劑,大約在200萬元。運行成本約需40元/噸,脫硫石膏售價35~50元/噸,合計成本75~90元/噸,以河南省為例,天然石膏的到岸價100元/噸,差價10-25元/噸之間,與直接出售相比,還是有較大的增值空間。
技術參數
產品規格(m)
| 處理能力(t/h)
| 入料水分(%)
| 出料水分(%)
| 人工(班)
| 主機功率(KW)
| 燃煤熱值(kcal/kg)
| 入口溫度(℃)
|
Φ1.5x14
| 4-6
| 60±5
| ≤8
| 3
| 15
| ≥6000
| 800±30
|
Φ1.8x18
| 6-10
| 60±5
| ≤8
| 3
| 18.5
| ≥6000
| 800±30
|
Φ2.0x20
| 8-12
| 60±5
| ≤8
| 4
| 18.5
| ≥6000
| 800±30
|
Φ2.2x20
| 10-15
| 60±5
| ≤8
| 4
| 22
| ≥6000
| 800±30
|
Φ2.4x20
| 15-20
| 60±5
| ≤8
| 4
| 22
| ≥6000
| 800±30
|
烘乾方法
建築石膏加工按傳熱方式不同可分為直接法與間接法二種:
1、烘乾機直接氣流法:直接氣流法是我公司利用傳熱傳質效率極高的“氣固旋流”烘乾技術自行研究開發設計的一套石膏煅燒工藝裝置。該工藝裝置具有以下幾個方面的技術特色:
(1)烘乾機可以使用多種熱源,如煙道氣、煤燃氣,也可以用蒸氣或其他能源轉換的熱空氣。
(2)烘乾機設備結構緊湊,投資低,所有的系統工藝參數全部經測試校正,可靠性強。
(3)烘乾機按氣源的溫度可進行1800℃的低濕慢速 煅燒,也可以3000℃中速煅燒,還可以5800℃快速 煅燒。
(4)烘乾機能耗低,煅燒熱耗不大於35萬kcal/t 石膏。
(5)可以生產乾二水石膏也可以生產半水石膏,生產乾二水石膏的風溫只需1200℃,完全可以利用火力發電廠的低溫煙氣。
2、烘乾機蒸汽間接法:蒸汽間接法是根據電廠的能源情況和環保要求,自行研究開發設計的一套石膏烘乾、煅燒工藝裝置。該裝置將較易脫出的游離水與難於脫出的結晶水的分置在兩台設備中進行,使其更具合理性,也便於產品結構調整的質量控制。該裝置可以生產於二水石膏(水泥緩凝劑用)、超優等品?石膏。該工藝裝置具有以下同個方面的技術特色:
(1)烘乾機單位體積設備的傳熱面積大,設備結構緊湊,裝置占地面積小。
(2)熱量利用率高,每噸B石膏粉的蒸汽耗量不超過1t。
(3)用1.0MPa以下的蒸汽作為熱源即可滿足脫硫石膏烘乾要求。
(4)設有餘熱回收再利用裝置,降低系統能耗。
(5)採用自主研發的石膏卸料器和高效石膏烘乾機,它不僅填補了國內空白,還達到了國外同類產品水平,確保系統高效、穩定運行。
(6)無二次風粉塵污染,尾氣排放達到國家環保要求。
熱能傳遞過程
脫硫石膏烘乾機的所需熱能的燃料主要有三種:煤、天然氣和重油。國外石膏板廠所用的烘乾機主要採用天然氣和煤作為燃料。這類燃料品質穩定,燃燒時不產生污染石膏板的灰渣,因此可直接加熱脫硫石膏烘乾機風室中的空氣,系統熱傳導過程中慣性小,輸入和輸出參數少,升溫和降溫過程都比較迅速,熱交換過程中熱損失小,因此系統的自動控制採用傳統的控制方法就能達到很好的效果。
煤是我國比較豐富的自然資源,因此對於煤的使用和加工在我國較為頻繁。由於使用成本低、經濟效益好,國內一些石膏板廠是使用煤然燒提供熱能給脫硫石膏烘乾機。煤燃燒時所產生的熱煙氣不可直接通入烘乾機內,因此用於加熱風室的空氣,必需通過導熱油將熱能傳遞給脫硫石膏烘乾機。煤燃燒後加熱風室中的空氣,空氣將熱能傳遞給交換器中的導熱油,再通過導熱油將熱能傳遞給烘乾機內的空氣來烘乾石膏板。脫硫石膏烘乾機內溫度的控制是通過安裝在導熱油管路上的電動閥門調節進入交換器冷熱油的混合比例來間接調整的。這種溫度的控制過程具有較大的慣性和時滯特性,熱負荷變化較大,強偶合和非線形,並且存在隨機性,因此以往的控制過程均採用手動控制。