(三)项目建设的必要性和意义
在石灰石石膏湿法脱硫过程中,每吸收一吨二氧化硫就要产生2.7吨脱硫石膏。截止到2017年我国将有9亿多千瓦的燃煤发电机组安装烟气脱硫装置;根据我国电煤的含硫量,因此在2017年之后,每年将要产生数亿吨湿法脱硫的副产品——脱硫石膏。 总之,本产业对于节能减排、发展循环经济、清洁生产、实现燃煤电厂废渣零排放、建设资源节约性社会有着极其重要的社会意义和经济意义。
综上所述,我国不仅拥有大量脱硫石膏原料,而且在政策方面大力支持对脱硫石膏的综合利用。因此实施该项目正是跟随全面创新、可持续发展战略的脚步,不仅能够带动地方经济发展,对环境保护也起到至关重要的作用。
工艺流程概述
上料设备将原料送入上料斗,上料斗配备振打电机和皮带秤。原料经除铁、打散等除杂预处理措施后输送至喂料机,由喂料机送入桨叶干燥机,桨叶干燥机进料采用计量给料,进料量可调节。经过烘干后的物料经过输送、提升、筛分后进入缓冲仓。缓冲仓内的物料通过计量输送,进入脱硫石膏煅烧炉内煅烧,煅烧炉进料量可自动调节,煅烧时间可根据产品质量调节。煅烧后的熟料进入冷却陈化设备进行冷却陈化,前期开机废料可单独收集,设置中间质控料仓。冷却后的物料进入磨机改性粉磨,再通过输送装置进入成品仓进行仓储。成品石膏由螺旋及斗式提升机输送到成品仓,在存储过程中,由倒料系统进行均化。
生产过程中产生的粉尘由脉冲布袋除尘器进行处理,确保生产车间无粉尘排放且符合环保要求。除尘器回收的粉尘通过输送装置输送至煅烧炉前置中转仓或桨叶干燥机前进料口回收利用。
系统所使用的蒸汽首先接入蒸汽分汽缸,从分汽缸再接入各使用部位,蒸汽使用工况可调节。
5.2 工艺系统组成
石膏深加工工艺系统须由原料系统、预干燥系统、煅烧系统、冷却改性及成品、系统自动化电气控制系统组成。
5.2.1 原料系统
原料系统设备清单如下表所示。表中仅列出了主要设备的名称以及对部分重要设备出力、材质等的一般要求,设备尺寸、功率、规格型号等其他参数及设备数量由投标方进行补充。
序号 |
设备名称 |
规格/型号 |
单位 |
数量 |
备注 |
1 |
上料斗 |
15m³×2,8mm钢板和14#槽钢 |
台 |
|
|
2 |
振动电动机 |
YZS型 |
台 |
|
|
3 |
皮带称 |
计量60m³/h,精度≤±0.5% |
台 |
|
|
4 |
皮带输送机 |
|
台 |
|
|
5 |
永磁自卸式除铁器 |
|
台 |
|
|
6 |
振动筛 |
|
台 |
|
|
7 |
皮带输送机 |
|
台 |
|
|
5.2.2 预干燥系统
预干燥系统设备清单如下表所示。表中仅列出了主要设备的名称以及对部分重要设备出力、材质等的一般要求,设备尺寸、功率、规格型号等其他参数及设备数量由投标方进行补充。
序号 |
项目名称 |
规格/型号 |
单位 |
数量 |
备注 |
1 |
缓冲仓 |
约8m³ |
台 |
|
|
2 |
皮带秤 |
计量10-50t/h,精度≤±0.5% |
台 |
|
|
3 |
自清洁给料机 |
给料量10-60t/h |
台 |
|
|
4 |
桨叶干燥机 |
要求:凡是与石膏直接接触的部位采用316L不锈钢,叶片厚度12mm,外壳材质Q235B,厚度10mm,单台干燥机时产不低于14t/h,进料含水率15%~17%,出料含水率低于3% |
台 |
2 |
|
5 |
手动闸板阀 |
|
台 |
|
|
6 |
刚性给料机 |
|
台 |
|
|
7 |
螺旋输送机 |
输送量60m³/h。 |
台 |
|
|
8 |
拉链输送机 |
输送量60m³/h |
台 |
|
|
9 |
高温布袋收尘器 |
排放浓度:≤10mg/m3,袋笼:碳钢喷涂二氧化硅,实现自动喷吹功能 |
台 |
|
|
10 |
除尘器变频引风机 |
|
台 |
|
|
11 |
除尘器底部螺旋机 |
输送能力:30m3/h,输送物料:干燥后的含表面水小于2%的脱硫石膏 |
台 |
|
|
12 |
除尘器底部分格轮 |
输送能力:30m3/h |
台 |
|
|
13 |
螺旋输送机 |
输送量60m³/h |
台 |
|
|
5.2.3 煅烧系统
煅烧系统设备如下表所示。表中仅列出了主要设备的名称以及对部分重要设备出力、材质等的一般要求,设备尺寸、功率、规格型号等其他参数及设备数量由投标方进行补充。
序号 |
项目名称 |
规格/型号 |
单位 |
数量 |
备注 |
1 |
斗式提升机 |
输送量60m³/h |
台 |
|
|
2 |
输送系统除尘器 |
出口浓度小于10mg/Nm3,袋笼:碳钢喷涂二氧化硅,实现自动喷吹功能 |
台 |
|
|
3 |
复频筛 |
输送量60m³/h |
台 |
|
|
4 |
缓冲仓 |
约30m³ |
台 |
|
|
5 |
手动闸板阀 |
|
台 |
|
|
6 |
刚性给料机 |
|
台 |
|
|
7 |
螺旋输送机 |
输送量60m³/h |
台 |
|
|
8 |
沸腾炉 |
材质20G,壳体厚度不小于10mm |
台 |
1 |
|
9 |
煅烧罗茨风机 |
|
台 |
|
|
10 |
高温布袋收尘器 |
排放浓度:≤10mg/m3,袋笼:碳钢喷涂二氧化硅,实现自动喷吹功能 |
台 |
|
|
11 |
除尘器变频引风机 |
|
台 |
|
|
12 |
除尘器底部螺旋机 |
输送能力:30m3/h,输送物料:煅烧后的建筑石膏 |
台 |
|
|
13 |
除尘器底部分格轮 |
输送能力:30m3/h |
台 |
|
|
14 |
三通卸料阀 |
|
台 |
|
|
15 |
螺旋输送机 |
输送量60m³/h |
台 |
|
|
16 |
斗式提升机 |
输送量50m³/h |
台 |
|
|
17 |
中转仓 |
约30m³ |
台 |
|
|
18 |
单机脉冲袋式除尘器 |
排放浓度:≤10mg/m3,袋笼:碳钢喷涂二氧化硅,实现自动喷吹功能 |
台 |
|
|
19 |
手动闸板阀 |
|
台 |
|
|
20 |
刚性给料机 |
|
台 |
|
|
21 |
螺旋输送机 |
输送量50m³/h |
台 |
|
|
5.2.4 冷却、改性成品系统
冷却、改性成品系统设备如下表所示。表中仅列出了主要设备的名称以及对部分重要设备出力、材质等的一般要求,设备尺寸、功率、规格型号等其他参数及设备数量由投标方进行补充。
序号 |
项目名称 |
规格/型号 |
单位 |
数量 |
备注 |
1 |
冷却器 |
换热管材质G20 |
台 |
|
|
2 |
冷却罗茨风机 |
|
台 |
|
|
3 |
冷却引风机 |
|
台 |
|
|
4 |
螺旋输送机 |
输送量60m³/h |
台 |
|
|
5 |
斗式提升机 |
输送量60m³/h |
台 |
|
|
6 |
针型磨 |
|
台 |
|
|
7 |
冷却器及磨机除尘器 |
排放浓度≤10mg/Nm3,袋笼:碳钢喷涂二氧化硅,实现自动喷吹功能 |
台 |
|
|
8 |
螺旋输送机 |
输送量60m³/h。 |
台 |
|
|
9 |
斗式提升机 |
输送量60m³/h |
台 |
|
|
10 |
FU拉链输送机 |
输送量60m³/h |
台 |
|
|
11 |
气动闸板阀 |
|
台 |
|
|
12 |
仓顶除尘器 |
出口浓度小于10mg/Nm3,袋笼:碳钢喷涂二氧化硅,实现自动喷吹功能 |
台 |
|
|
13 |
450m3成品仓 |
粉仓直径10m,下锥角度60°,圆体采用δ8mm和δ10mm的Q235B弧形钢板拼接而成,下锥采用δ10mm的Q235B弧形钢板拼接而成,仓顶采用δ4mm的Q235B钢板拼接而成,焊接方式采用双面连续焊缝,防腐底漆3遍、面漆3遍 |
台 |
1 |
|
14 |
气动吹气室系统 |
|
台 |
|
|
15 |
手动闸板阀 |
|
台 |
|
|
16 |
刚性给料机 |
|
台 |
|
|
17 |
螺旋输送机 |
|
台 |
|
|
18 |
气动闸板阀 |
|
台 |
|
|
19 |
螺旋输送机 |
|
台 |
|
|
20 |
斗式提升机 |
|
台 |
|
|
21 |
气动三通阀 |
|
台 |
|
|
5.2.5 除尘器的技术要求
5.2.5.1 布袋除尘器的特性
(1)除尘器整体及风机采用碳钢结构,做防腐处理,耐腐蚀性能好,使用寿命长,保证了设备的长期高效运行。
(2)采用先进的分室离线清灰方式,防止清灰后粉尘的“再吸附”现象;布袋采用拒水防油涤纶针刺毡滤料,保证了除尘和清灰效果,收尘效率>99.99%,除尘器排放完全满足国家环保标准。
(3)采用一室双阀的脉冲阀配置,喷吹能量大,清灰效果好。
(4)滤袋袋口采用弹簧涨紧结构,拆装方便,密封性好。
(5)清灰周期可根据滤袋积灰情况灵活可调。
(6)整机可分室换袋维修,随主机运转率达100%。
(7)除尘器能与皮带联锁运行,也可以远方自动运行,操作方便。
5.2.5.2 除尘器的布置
除尘器的布置应遵循高效、方便的原则,根据生产线设备的工艺布置,同时满足除尘器的摆放、进出风管的走向、回料的方便、换袋的方便进行等,选择适合的位置。
5.2.5.3 吸尘罩的设置
吸尘罩是通风除尘系统中的重要部件。由于现场工艺条件的限制,生产设备无法进行完全密闭,只能把吸尘罩设置在尘源附近,依靠罩口外吸气流运动,把粉尘全部吸入罩内。吸尘罩的计算是否准确、设计是否合理,对整个通风除尘系统的技术经济性能具有重要的影响。
吸尘罩是通过罩口的抽吸作用,在距离吸气口一定位置的粉尘散发点上造成适当的空气流动,从而将粉尘吸入罩内,布置吸尘罩时,应尽量靠近粉尘源。
吸尘罩安装在粉尘源的上方,飞扬的粉尘场不具有浮力,因而不会自动流向吸尘罩内。如果想把罩下方的粉尘抽走,就必须用在罩口形成一定负压,即在粉尘的飞扬处造成一定的上升气流,将粉尘吸入罩内。因此,必须准确地确定吸尘罩的吸气量,才能准确地进行整个除尘系统的设计,达到理想的除尘效果。
要确定吸尘罩的吸气量,吸尘罩的罩口风速是设计中的关键数据,不同的工作状况下要取得比较好的吸尘效果,其罩口风速相差很大。对同一吸尘罩在同一工况下,罩口的中心部分风速和罩口边缘部分风速也不相同,有时也会相差很大。在满足工艺操作的前提下,应尽量减小粉尘源至罩口的距离。
实验证明,罩口风速的分布与罩的扩张角也有关。扩张角越小,风速分布越均匀。扩张角小于60时,罩口中心部分风速、边缘部分风速与平均风速十分接近;扩张角大于60时,罩口中心风速与平均风速的比值,随扩张角的增大而显著增大。因此,正常情况下,为了加强粉尘的收集效果,罩的扩张角应尽量小于60°。
吸尘罩的作用在于把逸散的粉尘收集起来,以便通过管道送到除尘设备加以处理。设计吸尘罩时应遵循以下原则:
(1)吸尘罩应尽可能包围或靠近粉尘源,使粉尘源局限于较小的局部空间。
(2)用尽可能小的吸尘罩收集尽可能多的粉尘。
(3)吸尘罩的吸气气流方向与粉尘气流运动方向尽可能一致。
(4)吸走的粉尘气流不允许通过操作人员的呼吸区。
(5)吸尘罩应力求结构简单、造价低,便于安装和维护。
(6)吸尘罩的配置应与生产工艺协调一致,不影响工艺操作和设备检修。
5.2.5.4 管路的布置
管路布置有两种形式,一种是单独风管,它是一个吸点单独用一台通风机进行吸风的管路。另一种是集中风管,它是两个以上吸点共用一台通风机进行吸风的管路。集中风管在生产中应用较普遍,动力消耗、设备造价和维护费用都较经济,粉尘处理和回收较方便。
除尘系统风管的设计与计算:先选一条管网最为复杂的路线作为主管路,从进风口至吸风口依次编号,其它作为支管,确定各吸点的吸风量和阻力,确定风管中的风速。
合理确定管道中的风速,必须考虑经济风速。在吸点吸风量不变时,风速提高,管道截面尺寸减小,风管的材料费、安装费和折旧费降低,但同时由于风速的提高将导致风网阻力增加,从而使与电耗有关的费用增加,因此管网运行存在一个最经济的风速。
要合理确定管道中的风速,还要考虑安全输送风速,即管道内不产生粉尘沉积现象时的风速。在主管道上,风速按气流方向递增,递增率为1.05~1.1,风管中气体含尘浓度高,风速应取大值,反之取小值,水平管道长,粉尘易于沉积,风速应取大值。
计算风网总阻力和总风量:风网总阻力为主风管路上沿程阻力与局部阻力之和。总风量为各吸尘点的风量之和。
在管路设计时,应进行并联管路平衡计算,从而使各吸点实际吸入的风量与设计值减小偏差,避免吸点粉尘控制不好、降低工艺效果以及水平管道发生粉尘沉积等不良后果。
5.2.5.5 风机的配置
据风网总风量和总压损选择离心通风机的型号、机号和选配电动机。通风除尘网路受机器设备振动的影响,安装质量好的管网初运转时几乎不漏风,但是运转一定时间后,不可能保持十分严密,一般会有7%-15%的漏风量。如果管路设计不合理,施工质量差或长期失修,漏风量将更大。所以设计时就考虑必要的漏风量。
管网的漏风主要发生在法兰连接处、清扫孔和闸门等处。漏风率的大小同管网的长度和繁简程度有关。
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