日产500吨HLM双梁式活性石灰竖窑工程初步技术方案.doc

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1、河北省冶金行业协会理事单位 压力容器协会理事单位 ISO9001认证企业杭州锦江集团有限公司500t/d HLM双梁式活性石灰竖窑工程初步技术方案文件号JJS300-001(C)石家庄市新华工业炉有限公司2008年9月目 录1.概述 42.梁式竖窑技术特点73.生产规模及产品方案103.1生产规模103.2原料及燃料103.3产品方案114.工艺部分124.1工艺流程图124.2工艺流程简述134.3主要技术经济指标195.热工部分215.1生产规模215.2热工流程简述215.3热工设备的规格和技术参数215.4窑体结构组成215.5竖窑管道226.供配电三电系统256.1概述256.2传动

2、及其控制256.3电气控制室256.4检测仪表266.5三电控制系统277.采暖通风 328.给排水338.1设计范围 338.2排水339.土建349.1概述349.2厂区自然条件349.3设计依据3410.总图运输3510.1厂址概况3510.2总平面图布置 3510.3运输3511.环境保护和综合利用3611.1概述3611.2设计内容及范围3611.3绿化3711.4环保监视和环境管理机构3712.安全与工业卫生3812.1生产中主要不安全因素分析3812.2职业危害因素分析3812.3安全与工业卫生防范措施 3812.4防火设计3913.工程投资4013.1工程投资范围4013.2本

3、概算投资额4014.经济技术分析7014.1概述 7014.2竖窑生产劳动定员表7114.3活性石灰单位成本表7114.4经济效益测算 7214.5技术经济指标7515.双梁式石灰竖窑主要用户7616. 建设周期表771、 概述进入21世纪,我国钢铁行业奋发图强,步入划时代的发展阶段,钢产量超过2亿吨,处于世界领先地位,特别是近几年年产100-200万吨的钢铁企业,更是突飞猛进,高速发展,愈来愈显示出它的优势和生命力。随着我国国民经济持续、稳定、健康的发展,对钢的质量要求愈来愈严格,而转炉炼钢已成为炼钢的主要工艺,为确保炼钢使用精料,提高钢质量,早在1983年全国炼钢会议上提出的质量规划中,将

4、转炉炼钢使用活性石灰作为我国转炉炼钢技术发展的方向之一。石灰是炼钢生产中重要的辅助原料,其质量直接影响炼钢过程的成渣速度、能量消耗及渣的反应性能,也即脱磷、脱硫的能力。炼钢过程中使用的石灰要求活性度度高、成份稳定、含硫、硅低。石灰活性度是最重要的指标。实践证明采用高质量的活性石灰,脱磷率和脱硫率可以提高10%20%,石灰消耗降低1520%,吹炼时间缩短10%。目前我国很多中小钢铁企业使用普通石灰质量很差,活性度仅为120-180ml(4N-HCL、10min),CaO含量只有7380%,生过烧率达到25%。炼钢石灰消耗100/ t钢左右,有些厂家石灰的消耗达到了110/ t钢。另外,随着钢铁原

5、料的“精料化”和“熟料化”的实施,国内各大钢铁企业,加大了烧结生石灰用量,估计烧结石灰用量已占到冶金石灰的三分之一。高活性石灰不但可以提高烧结机烧结速度和混合温度,实现节能降耗,同时使烧结产量提高810%,烧结矿品位提高0.30.5%。活性石灰:炼钢过程使用活性石灰,反应速度快,反应能力强,性能活泼,具有:体积密度小:1.41.8g/cm2气孔率高:50%比表面积大:1.62/ g晶粒细小:3m活性度高:300ml(4N-HL-10min)CaO纯度高,一般大于90%炼钢使用活性石灰与使用普通石灰相比具有显著的优点:1) 成渣速度快,吹时间缩短10%;2) 石灰消耗量减少20%;3) 钢水收得

6、率提高0.51.0%;4) 废钢用量增加2.5%;5) 萤石消耗量减少2530%;6) 转炉炉龄提高9.2%;7) 脱S、脱P效率提高1020%;8) 减少喷溅,提高金属收得率;9)稳定操作,为冶炼过程自动化控制创造有利条件;10)冶炼优质钢比例增加。电石行业,由于国际石油价格波动较大,我国氯碱化工企业对迅速发展的pvc逐步由石油乙烯生产向电石法乙烯转变。用优质石灰冶炼电石能起到冶炼时间短、电石品位高、节省电耗等作用,特别是冶炼电石的电耗为33004000kwh/t,有“电老虎”之称,用优质石灰冶炼电石每吨节电510%。2005年我国电石产量已达到900万吨节电效果意义特别重大。生产1吨电石的

7、石灰用量为1.11.2吨石灰,所以2005年电石行业的石灰用量超过1000万吨。虽然现在大部分电石厂用的是土窑或普通竖窑石灰,随着国家环保对环境污染的治理,加大限制土窑和普通竖窑生产的力度,如内蒙古地区强行关闭了80%以上的土窑。所以大、中型氯碱化工企业建设能生产优质石灰的先进石灰窑生产线是其必要,同时为企业带来很大的经济效益和社会效益。2.我公司开发的双梁式石灰窑主要技术特点 生产规模100600t/d圆型窑或矩型窑。窑操作弹性大,从50-100%任意调节,均能实现稳定生产,而且不影响石灰质量和消耗指标。适用多种燃料:天然气、煤粉、焦炉煤气、混合煤气、高炉煤气(热值750 kcal/m3)或

8、煤粉与煤气的混合燃料。热耗低,热能利用合理,二次空气通过冷却石灰预热,一次空气通过预热器预热进入燃烧梁,燃料完全燃烧,热值充分利用。 采用低热值燃料,空气、煤气双预热;采用高热值燃料,只预热空气。应用低热值燃料,除保留原窑型双层烧咀梁外,还设置了周边燃烧系统,使煅烧截面更加合理。采用最新技术“3路压力系统”煅烧方式,较双向压力系统煅烧更加合理、优化,特别是活性度得到了更高的提高。燃烧系统控制精确,每个烧嘴都负责煅烧自己的单元并能独立调控,使煤气充分完全燃烧,达到理想的“蓝达”指数。窑型为单筒竖窑结构简单、耐火材料无异型砖,相对于其它窑型此窑施工方便砌筑简单。燃烧采用梁式烧嘴系统,石灰产品质量稳

9、定,活性度高,能耗低,适用于多种燃料,设备简单,操作弹性大,占地面积小,投资相对与其它窑型较低,被用户益为“无故障”窑型。 成熟采用纯高炉煤气为燃料:钢铁行业的高炉煤气低位热值在700750kcal/ m3,一般认为其回收利用价值不大,大量的高炉煤气白白放散到大气中,还造成环境污染。高炉煤气可烧化学成分是CO之所以低位热值比其它回收的煤气如转炉煤气低,主要原因是CO含量低,大约在1825%之间;而N含量有相当高,一般在4560%之间,大量的N稀释了可以燃烧得CO。在这种情况下一半石灰窑很难以纯高炉煤气作燃料稳定生产优质石灰。双梁式石灰竖窑以其独特的结构特点和煅烧机理,经过我公司设计改进后已成熟

10、使用纯高炉煤气作燃料煅烧高活性石灰。双梁式竖窑为单筒竖窑,煅烧带是由交错布置的烧咀梁在煅烧空间合理布置烧咀。利用废气系统的高温对高炉煤气和助燃空气进行双预热。 成功采用电石炉气为燃料:根据电石炉气自身特点,成功应用在双梁式竖窑上。在中盐吉兰泰盐化集团我们采用了电石炉气与煤粉混烧技术设计,特别是在宜化集团我们采用了三种气体混合燃烧(电石炉尾气、水煤气、甲烷),其石灰煅烧效果良好。窑体结构特点:1)窑体呈准矩形,窑体设置上下两层烧咀梁和周边烧嘴,窑体上部设置上层窑气抽出管(上吸气梁),窑气抽出管上部为储备石灰石区域,抽气管至上层烧咀梁之间为预热区,利用高温煅烧后的窑气预热石灰石至煅烧的温度,上层烧

11、咀梁至下层烧咀梁之间区域为煅烧区,石灰石均匀煅烧成活性石灰,此区域根据石灰质量、产量要求加以调节。2)当一定量石灰石通过窑顶加料门进入储备区,均匀分配于窑截面上,窑顶的两道密封门自动密闭阻止空气在加料时进入窑内,因而不影响窑顶的负压。石灰石加入窑内缓慢经5个区域往下移动,煅烧分解成产品活性石灰。整个系统分为:储料带、预热带、煅烧带、后置煅烧带、冷却带。3)采用两层烧咀梁是该窑的技术诀窍和核心部分,烧咀梁采用导热油冷却。根据产量梁内设置若干个可调节的烧嘴,使多点供热的范围覆盖石灰窑整个横截面,通过调节各烧嘴的分配比来保证供热均匀,通过调节空燃比来保证燃烧效率。从而保证了石灰的生过烧率和高的活性度

12、。4)窑上层设一层窑气抽出管即上吸气梁,梁下侧设有多个分布均匀的开口,窑气通过开口由吸气梁抽出,保证窑内整个截面的负压分布均匀,使该窑整个段面的气流分布均匀和顺畅,保持最佳燃烧效果和最低燃料消耗。5)在窑下层冷却带位置设置一层窑气抽出管即下吸气梁,通过梁下多个均匀分布的开孔将冷却空气均匀吸入,在下吸气梁以下形成了冷却带,同时在下吸气梁与下燃烧梁之间形成了一段没有压力干扰后置煅烧带,在后置煅烧带内石灰被充分均质大大提高了活性度。6)窑体除横贯2层窑气抽出管,2层烧咀梁和出灰机构外无其他内件,耐火材料表面垂直规整无异型,因而该窑结构简单,钢结构和耐材用量小,维修量小,操作费用低,热能耗、电耗比较低

13、。7)炉窑操作配置PLC控制操作系统,整个操作控制系统简单易掌握。 3路压力系统煅烧方式所谓“三路压力系统”就是在冷却带上方装置13根抽气梁,将冷却过石灰的热空气抽出窑外,经换热器将热量传递给助燃空气之后排空,下抽气梁也是由导热油冷却保护的。这样,在下层燃烧梁和下层抽气梁之间,形成了一个有足够高度的后置煅烧带(即并流煅烧带)。在后置煅烧带内,温度很高,但无压力干扰形成了一段近似于马弗炉气氛的中性区域。,在煅烧带基本烧成的石灰,进入后置煅烧带缓慢下移,在这个区域“行走”超过6小时的时间,在基本无压力干扰和大约9001100高温氛围中充分均质。使石灰品质特别是活性度得到了极大的优化。其次,三路压力

14、系统实现了“二次脱硫”。石灰石中所含硫分,在煅烧过程中被分解出来,悬浮于废气中。因为梁式竖窑为单筒负压操作,废气很快排出。这样,废气中大部分硫分尚未来得及氧化钙反应,就随废气排出,是为“一次脱硫”。残存在窑内的硫分,与石灰表面发生反应,附着在成品灰表面。随着成品灰的向下运动,石灰表层被局部磨损,相当量的硫分附着在粉末中。下吸气梁向外抽及成品灰冷却空气时,同时将携带有硫分的石灰粉末抽出,经高效除尘器除尘,实现“二次脱硫”。即生产的成品灰中的含硫量十分低,这时炼钢用灰来讲是十分重要的。3.1 生产规模根据贵公司生产氧化铝能力,配套活性石灰窑要求,经我公司设计初步规划为建设1座500t/d双梁式竖窑

15、,年产活性石灰17.5万吨。石灰窑总体配套工程一期设计建设完成。3.2外部条件 3.2.1原料生产石灰原料是一种天然的碳酸钙(俗称石灰石),由于石灰石组成及物理机械性能不尽相同,因此要想生产出好的冶金石灰必须对石灰石化学成分及杂质有一定的要求: SiO21 % S0.025 % P0.005%。本工程采用石灰石原料要求4080,经原料场筛分后直接送至窑前受料仓,年用量将近34万吨。3.2.2燃料:本工程采用两段式发生炉煤气作为燃料。其中:煤气热值1500kcal/ m3 流量1300014600m3/h 总管压力1720kpa 焦油含量50mg/Nm3含水量2.5% 含尘50 mg/Nm3 温

16、度:常温3.2.3蒸汽主要作为煤气伴管及生活采暖用气。 用量 40Kg/h 压力 0.2Mpa3.2.4氮气(压缩空气)供气压力 0.6 0.8MPa 使用压力 0.2 0.6Mpa 品质:N 含量99.99% 流量:360m3/h3.2.5供水循环水:主要风机和油泵设备冷却水以及环境用水。入口压力 0.20.4MPa入口温度:36总硬度: 15德国硬度流量: 30m3/ h3.2.6电源 双回路供电电压: 10kv 50Hz3.3产品方案在保证原料和煤气质量、竖窑正常稳定操作的条件下,保证17.5万t/a产量,利用系数0.86t/m3d。双梁式石灰竖窑能煅烧出均匀的、反应速度快、反应能力强、

17、性能活泼的活性石灰。体积密度小: 1.41.8g/cm2 晶粒细小: 3m气孔率高: 50% 粒度: 1050 比表面积大: 1.62/g 生过烧率 8%CaO含量90% 活性度340380ml4. 工艺部分4.1 工艺流程图石灰石料场原料筛分烟囱卷扬机料斗引风机上料斜桥发生炉煤气废气布袋除尘器窑顶布料器 燃气预热器上吸气梁500t/d双梁式竖窑 烟囱空气预热器供上梁主助燃风机供下梁下引风机窑下出料斗布袋除尘器窑底换热器旋风除尘器下吸气梁副助燃风机自动出灰称量储料斗振动给料机挡边皮带输送机可逆皮带机直线振动筛粉灰氧化铝块料氧化铝4.2 工艺流程简述(1)原料筛分部分:原料使用翻斗车或铲车由原料

18、场送入受料仓(受料仓位于地下,采用钢筋混凝土结构),装满为止。由原料输送皮带(采用挡边皮带,输送量100t/h,输送角度30,皮带通廊采用钢结构通廊)从受料仓运到转运站,在转运站处设有单层振动筛(处理能力160t/h),原料在此处进行筛分,筛上料(40mm)通过可逆皮带(输送量100t/h)进入窑前料仓,窑前料仓存料4小时。筛下料(40mm)进入转运站下面的废料储料斗,定时进行回收处理。在受料仓和转运站设有除尘装置(过滤面积500m2,风量40000m3/h,除尘效率99.9%),以保持环境清洁。(2)竖窑部分:此部分包括上料系统、燃烧系统、导热油系统。上料系统:当窑体料位计指示需要装料时,窑

19、前料仓下部的电机振动给料机(处理能力200t/h)开始工作,向上料小车(装料2t)内装料,延时3090秒(可调)后停止装料,延时25秒启动卷扬机,由卷扬机(卷扬机型号JM-7,牵引力70KN,功率90KW)牵引料车沿斜桥轨道上升,料车到达窑顶后通过窑顶自动静态布料系统(窑顶布料器为双段式布料器,以防止卸料时窑外空气进入窑内)将合格原料装入窑内。燃烧系统:物料进入窑内均匀下落,依次经过储料带、预热带、煅烧带、后置煅烧带、冷却带转化为成品活性石灰进入出灰储运工序。在储料带设置有1层3根上吸气梁,上吸气梁横贯于窑截面上,设置有均匀布置的吸气口,以保证窑内废气在窑的截面上均匀的排出窑外,有效防止了窑壁

20、效应。在煅烧带设置有2层7根燃烧梁(上4下3),共计192个烧嘴,烧嘴型式为煤气复合烧嘴,煅烧区域布满窑内整个截面,煅烧带及并流带温度11001200,原料石灰石在此处经过均匀煅烧,转化为活性石灰。在冷却带设置有1层2根下吸气梁,从窑下出灰口吸入冷风,将成品灰冷却到100150。在此系统内燃气、助燃空气经过换热器温度提高到250左右,进入燃烧梁烧嘴,助燃空气气源一路由主助燃风机(型号9-19-12.5D-6,风量21713m3/h,风压8278Pa,功率110Kw)提供给上燃烧梁,另一路由副助燃风机(型号9-19-12.5D-3,风量18447 m3/h,风压9130Pa,功率75Kw)提供,

21、经过窑下换热器换热后供下燃烧梁;窑内废气一路向上经过上吸气梁排出窑外,进入空气煤气换热器换热后(温度达到200)进入主除尘器(主除尘器为布袋除尘器,过滤面积1400,处理风量8.8万m3/h,除尘效率99.99%,除尘布袋耐高温230),除尘后废气含尘量5080mg/ m3,进入主引风机(型号9-26-15D-7,风量101330 m3/h,风压9839Pa Pa,功率500Kw),通过50m高烟囱排入大气;另外一路经过下吸气梁进入旋风除尘器(型号CLP/B-15.0,处理风量20000m3/h),除尘后进入窑下换热器,换热后进入副除尘器(型号LQMC96-6,风量40000 m3/h,面积5

22、58),通过下引风机进烟囱。导热油系统:在整个系统中,导热油系统是石灰窑的一个关键组成部分,它担负着对上、下燃烧梁和下吸气梁的冷却任务,以保证设备的正常使用。导热油系统的主要设备有储油罐、电动加油泵、散热器、过滤器、离心油泵组、膨胀罐。导热油系统使用的介质油是导热油(标号为申星HD320)。导热油系统工作流程:电动加油泵(型号3GR254,流量2.0m3/h)将导热油从储油罐(容量4000L)注入循环系统。启动循环油泵(型号200DFAY75,流量300m3/h,扬程75m,功率110KW),导热油顺着进油管进入上、下燃烧梁和下吸气梁,将设备冷却下来,顺着回油管回到散热器(散热器上装有三台轴流

23、风机,风量58841m3/h,油温160时,启动1台轴流风机;油温170时,启动2台轴流风机;油温180时,启动3台轴流风机),温度降下来以后进入过滤器,从过滤器再回到循环油泵。导热油系统可以进行自动控制。系统装有热电阻温度计、流量传感器、压力传感器等自动监控设备,确保导热油系统工作正常。(3)出灰储运系统:烧好的成品灰通过窑底均匀布置的6个出灰斗卸料,在每个出灰斗下面设有电磁振动给料机(型号:GZ4,处理量50t/h,耐高温300),在电磁振动给料机下面设有HLM自动称量装置(每次称量50kg),此处为连锁控制,能够对每个出灰口的出灰量进行调节,以保证在整个窑截面上出灰均匀,防止出现偏窑现象

24、。从称量装置出来的灰直接进入储料斗(储存1小时的量),储料斗中的料通过电机振动给料机(给料能力100t/h,耐高温150)卸到窑下平皮带(带宽800mm,输送量100t/h,耐高温150),再通过挡边皮带(带宽800mm,输送量100t/h,耐高温150,输送角度60)转运到成品仓。在称量装置和窑下平皮带处设有除尘点(过滤面积5560m2,风量40000m3/h,除尘效率99.9%)。在成品仓设有单层振动筛(处理能力110t/h),成品料在此处经过筛分,筛下料(010mm)进入粉料仓,筛上料(1050mm)通过可逆皮带(带宽800mm,输送量100t/h,耐高温150)卸入4个块料仓。在此处设

25、有除尘器(过滤面积556m2,风量40000m3/h,除尘效率99.9%),以保证环境清洁。4.3 主要技术经济指标竖窑主要技术经济指标序号名称数值备注1竖窑型式双梁窑3路压力系统2竖窑座数1座3日产量500t/d4竖窑有效内径6000mm4800mm5竖窑有效高度20m6竖窑有效容积580m37烟尘排放浓度50mg/m38年产量17.5104t9燃料发生炉煤气用量1300014600m3/h窑前煤气压力1417kpa发生炉煤气热值1500kcal/m310生过烧率6%11利用系数0.86t/ m3.d12日历作业率95%13年作业天数350天14产品粒度105015活性度340380ml石灰

26、石与石灰指标对应详见国标CaO含量90%1617总装机容量1400KW17单位产品电耗 28 Kw.h/t18石灰石消耗1.8t/t灰19设备总重408t其中非标设备重量108t配套设备重量300t阀门90台(套)20导热油系统重量30t21钢结构总重量3687t22耐材总量816t23占地面积8亩含料场24建筑面积250025建筑系数5226竖窑大修周期5年5、热工部分5.1生产规模生产规模确定为年产17.5万t石灰,主要煅烧设备为1座日产500t双梁竖窑,年工作日350天,三班制,8小时作业。生产能力计算:小时产量:20.83t 日产量:20.83t24h=500t 年产量:500t350

27、d=17.5万t5.2热工流程简述合格料经窑前料仓落入上料小车送入窑内,料面均匀下落,经预热带、煅烧带、后置煅烧带、冷却带,在煅烧带设置二层潜入式燃烧梁,上四下三共七根。燃烧梁延伸跨过窑的横断面,燃料通过燃烧梁均匀排列喷嘴与空气混合喷射入窑体截面(石料床)混合燃烧。石料经11001200高温煅烧,分解形成石灰落入冷却带,定时经6个出灰斗进行称量,进入储料斗,经皮带输送机进入成品仓。5.3热工设备的规格和设计参数 窑壳总高 23.8m竖窑有效高度 20m竖窑有效内径 6.000m4.800m竖窑有效容积 580m3煅烧温度 110012005.4 窑体结构组成:5.4.1竖窑窑壳结构:竖窑窑壳选

28、用钢结构功能: 保证竖窑窑衬砌体牢固可靠;保证窑体的密封性;支撑窑体上的各种载荷;保证燃烧过程的正常进行;竖窑结构合理与否直接影响到石灰的质量、产量和使用寿命。窑壳选用12mm钢板焊成,为确保钢窑壳强度可靠和密封性,在横向焊缝处增加一圈12厚的箍筋板,内壁增加一圈12厚的水平隔板,为消除四角处内应力,在四角内壁焊了纵向角形筋板,这样设计就保证在煅烧过程窑温上升砌筑材料膨胀、石料分解生成的气体向外膨胀时,窑体不会胀裂和开焊。为了施工和使用检修方便,在不同高度设三个人孔,若干个检修门。5.4.2竖窑窑衬:窑衬的作用是形成窑型,维持窑温,保护窑壳等装备不受高温作用,砌筑炉衬的耐火材料应具有耐高温,抵

29、抗下降石料的机械摩擦及化学侵蚀,抵抗上升气流冲刷的能力,并且有隔热作用。窑衬材料直接关系到竖窑的寿命。窑衬在高温下受到下降物的磨损,上升气流的冲刷以及CaO的化学侵蚀作用,工作条件比较恶劣损坏较快。窑衬厚度768mm,工作层使用一级高铝砖,隔热层使用二级高铝转和粘土耐火砖,浇注料;保温层是硅藻土保温砖、蛭石混水泥、纤维毡。5.4.3竖窑窑盖:窑盖是窑体顶部的支撑部件和密封设施,它承受窑顶加料设备的载荷并密封窑气,承受高温作用,所以窑盖应具有一定的强度和耐热能力。钢结构窑盖由钢板和不锈钢铆固件,加以耐热喷涂料和钢网组成。该结构窑盖制作安装方便,密封性也好。5.5竖窑管道5.5.1燃料系统:(1)

30、技术参数: 使用的燃料:发生炉煤气热值为: 1500kcalm3发生煤气流量: 15400m3h座煤气总管压力: 1417kPa煤气管道公称通径: DN800(2)功能:在管道煤气进入窑前端,管道装有阀门组, 阀门组装有电动蝶阀,电动盲板阀,电动调节阀,可保证煤气管道的流量、压力自动控制和调节,管道还设计有一个快速切断阀和两个防爆阀,在煤气压力超压时可快速切断煤气,迅速消除危险隐患,使炉窑得到安全保证。另外,管道还设有三个放散管,为管道检修时放散煤气,检修管道。为保证煤气质量还设有煤气取样管,以便于经常取样检查煤气质量。5.5.2空气和废气系统(1)技术参数:空气管道公称通径:DN700(进出

31、换热器的管道)主助燃风机流量:21000m3/h风压:8900Pa副助燃风机流量:18735m3/h,风压:9343Pa炉窑集气罐至换热器废气管道公称通径:DN800换热器至除尘器管道公称通径:DN1100上引风机流量:101330m3/h,风压:9839Pa下引风机流量:37837m3/h,风压:5898Pa(1) 功能: 首先主助燃风机将外边的空气鼓送到换热器,在换热器里与炉窑内排出的热废气在换热器里与冷空气热交换后再将预热后的空气送到炉前管道供上燃烧梁,分配给上燃烧梁的各个空气管,而废气经换热器与空气热交换冷却后,经过除尘器除尘再通过引风机将废气排除到烟囱,副助燃风机经换热后供下燃烧梁,

32、下引废气经旋风除尘、换热器、布袋除尘器、下引风机送至烟囱排放,烟囱里排出的是洁净的烟气。6.供配电三电系统6.1概述6.1.1 三电系统包括电气(PLC控制)、仪表、电讯三个系统的有关设施。6.1.2拟建设的石灰石竖窑由原料筛分、石灰石竖窑、储运系统、成品仓等部分控制组成。6.1.3 供电方式甲方双回路380V,50Hz电源至乙方低压柜上桩头。 6.2传动及其控制6.2.1传动及控制方案随着现代交流调速技术的成熟,交流调速系统已经广泛应用于各类生产过程中。本工程的主引风机、主助燃风机、副助燃风机、卷扬机电机采用低压变频控制,。其它功率大于55kW的电机选用软启动方式。无调速要求的一般传动系统采

33、用普通交流电机的MCC控制系统。6.3电气控制室 根据本工程主要生产设备及辅助设施的分布位置,设置:主电气控制室。各电气室的相对湿度要求不大于85%,无接露。室内保持正压。各电气室的温度要求一般为10 35 ,其中PLC室的温度要求为15 25。各电气室的主要设备简述如下:(1)石灰石竖窑电气室 (共14面) 进线柜 2面 引风机开关柜 1面 引风机变频柜 1面 助燃变频柜 1面 卷扬变频柜 1面 窑下出灰柜 1面 导热油柜 1面 导热油风机柜 1面 补偿柜 1面 母联柜 1面 储运电控柜 1面 原料筛分电控柜 1面 联络柜 1面(2)石灰石竖窑主控室 (共13面) UPS电源柜 1面 竖窑P

34、LC柜 面 公辅PLC柜 1面 从站柜 3面 操作员站 2面 工程师站 1面 电视监控操作台 4面6.4检测仪表6.4.1检测仪表的选择 流量装置根据现场和工艺要求选用适合流量计;其它检测仪器选用有许可证的产品;调节阀采用电动系列。6.4.2石灰石竖窑检测仪表(一座窑)窑内料位检测雷达料位计(2点)出灰重量称量装置料斗电子秤(6套)出灰温度-凯装热电偶(6点)出灰斗温度-凯装热电偶(1点)导热油系统导热油温度热电阻(13点)导热油流量孔板流量计(1点)导热油压力压力变送器(11点)导热油膨胀罐液位浮球式夜位计(1点)窑壳温度热电偶(18点)支管道煤气流量孔板流量计或弯管流量计(2点)支管道煤气

35、压力压力变送器(2点)窑顶废气温度热电偶(2点)废气经煤气、空气换热器换热后温度热电阻(2点)助燃风换热后温度热电阻(2点) 助燃风压力压力变送器(1点)助燃风流量V锥流量计或弯管流量计(2点)风机轴承座温度热电阻(6点)冷却水进水管压力压力变送器(1点)除尘器入口、出口差压变送器(1点)煤气换热后温度热电阻(1点)窑顶压力;压力变送器(1点) 煅烧带压力压力变送器(2点)6.5三电控制系统计算机控制说明控制概述:该系统总共控制点位包括数字量和模拟量,通过计算机编程,实现全自动控制。PLC采用S7-300,上位机采用戴尔工控机,组态设计采用西门子WINCC软件平台,性能可靠,画面美观,而且网络

36、功能强大。 该系统主要设备均设置现场控制箱,开关是可转换的,分三个位置,“自动”、“0”和“手动”,转换到“自动”位置设备受计算机控制;转换到“0”设备停止运行,此时在计算机或者现场都不能启动设备,该功能用于处理设备故障或者现场人员发现紧急异常情况停车;转换到“手动”位置,可以通过转换开关上的启动或者停止按钮在现场操作设备,作用是设备调试、检修后试车或者异常情下的操作。电动机驱动的设备设“运行”和“停止”显示在计算机画面上,在系统允许范围以外的启动或者停止,发出报警信号。现场的阀门只有“开”和“关”两个位置的,在计算机画面上显示其正确的位置,这种信号是由装在阀门上的现场接近开关发送到PLC的。

37、系统带负载的重要电器设备设置“过载”报警,重要设备电动机电流参数进入计算机画面,并且在软件设计上设定电流数值显示,同时设定响应的上限报警值,一旦运行数据超过设定值计算机会发出报警信号,画面上显示红色闪烁的报警喇叭和“某某设备过载”,同时将信号输出到控制室内的声光报警仪,发出声光报警,提示操作人员,检查设备,处理完毕后,在计算机上点击该设备的复位按钮,消除报警,恢复设备正常运行。所有的仪表信号实时跟踪,比如,热电偶、流量计、压差计、负压计、压力表、风机开口度调节仪、煤气阀门开口度调节仪等,计算机画面上能够显示各个仪表的运行数据,并且在趋势画面上能够显示不少于240小时的历史运行曲线,超过240小

38、时的历史数据可以自动删除,但必须保留不少于240小时的最新记录。计算机控制画面主要包括以下几个画面:石灰窑主画面。上料系统画面。出灰系统画面。导热油系统画面。石灰窑上梁窑温画面。石灰窑下梁窑温画面。助燃风、废气、除尘器画面。储运系统画面。所有设备分三种控制:第一是现场手动控制,无论系统在什么状态下,只要是“手动”模式都可以实现现场人工操作设备,而此时该系统的其他设备仍然处于自动控制状态,自动控制的连锁仍然受控。系统运行的情况在计算机控制画面上显该系统某设备处在“手动”位置,运行状态是开动或者停止,其余设备运行状态正常。第二种控制是在计算机画面上通过鼠标点击设备的操作窗口内的启动或者停止按钮实现

39、计算机上的手动操作,操作的方法是,系统的所有设备现场转换开关全部在“自动”位置,将系统的控制方式转化到“计算机手动窗口”操作,此时可以用鼠标点击该系统的某台设备运行或者停止按钮,此状态下电器连锁和系统连锁仍然起作用。第三种方式是计算机自动控制,在该状态下, 系统的设备处于“自动”模式,在计算机画面上点击某系统运行,则响应系统的所有设备按照程序设定的运行方式自动运行。比如,在计算机上将画面转换到上料系统,此时计算机上显示出上料系统的画面,操作人员首先确认系统的每一台设备是否处在原始位置,系统有无报警,如果确认系统正常,则可以用鼠标点击系统运行窗口内的系统自动启动按钮,此时系统就进入自动运行状态,根据料位指示运行

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